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乙醇合成工艺论文目录模板

发布时间:2024-07-05 06:55:55

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我知道一部<<燃料乙醇生产与应用技术 >>:本书是《可再生能源丛书》之一。本书介绍了合成法乙醇生产、发酵法乙醇生产、乙醇脱水成无水乙醇、乙醇发酵的清洁生产与综合利用、燃料乙醇变性及储运、车用乙醇汽油的混配及应用、燃料乙醇生产分析、乙醇柴油研究等方面的内容。本书供从事生物质燃料特别是从事燃料乙醇研究与开发、生产与应用等方面的技术与管理人员阅读。1 总论 概述 燃料乙醇的特性 燃料乙醇工业的发展 国外发展概况 国内发展概况 燃料乙醇技术展望 燃料乙醇生产技术 燃料乙醇应用技术 展望 参考文献 2 合成法生产乙醇 乙烯直接水合法 乙烯直接水合法的理论基础 乙烯直接水合法的催化剂 乙烯直接水合法的生产工艺 乙醇精制工艺 合成乙醇生产分析 乙烯间接水合法 乙烯气的吸收 吸收液的水解 乙醇的精馏 稀硫酸的处理 其他合成方法 乙醛加氢法 CO-H2合成乙醇 合成生产关键设备 参考文献 3 发酵法生产乙醇 原料种类和原料处理 淀粉质原料及原料处理 糖蜜原料和处理 纤维质原料和处理 乙醇的发酵 乙醇发酵常用的微生物 酒母的培养 乙醇的发酵工艺 乙醇的蒸馏 蒸馏原理 精馏原理 蒸馏与精馏工艺 蒸馏节能技术 参考文献 4 乙醇脱水 精馏脱水 恒(共)沸精馏 萃取精馏 吸附及离子交换技术 吸附技术 离子交换技术 膜分离技术 概述 膜分离过程的类型 膜及膜组件 膜分离在乙醇脱水中的应用 超临界流体萃取技术 超临界流体萃取技术的原理 超临界流体萃取技术的特点 超临界流体萃取技术在乙醇生产中的应用 参考文献 5 发酵清洁生产与综合利用 二氧化碳回收生产 乙醇发酵气体组成 二氧化碳回收生产工艺及质量标准 固体二氧化碳(干冰)生产 乙醇酵母回收利用 生产饲料酵母或面包酵母 生产核糖核酸与核苷酸 杂醇油及醛酯馏分回收利用 杂醇油的回收利用 醛酯馏分的回收利用 酒糟废液回收利用 酒糟废液处理概述 生物处理法 废液烧却法 回流法 酒糟饲料生产 淀粉原料的酒糟组成 利用酒糟生产饲料 利用酒糟生产饲料酵母 参考文献 6 燃料乙醇的储运 变性燃料乙醇调和及标准 变性燃料乙醇调和 《变性燃料乙醇》标准 燃料乙醇储运 储存系统 运输系统 储运损耗 储存设备 储罐容量的确定 储罐选型 运输系统设施 铁路运输设施 公路运输设施 燃料乙醇储运设备特殊附件 带干燥装置的呼吸阀系统 呼吸阀 参考文献 7 乙醇汽油混配 燃料清洁化发展总论 汽油燃料的清洁化发展 汽车代用燃料及其应用技术范围 醇类燃料及燃料乙醇应用意义 乙醇汽油的混合燃料特性及燃用方式 乙醇燃料特性 乙醇汽油混合燃料的特性 内燃机掺烧燃料乙醇的燃用方式 燃料乙醇燃用特点及改善措施 乙醇汽油的混配及加油 《车用乙醇汽油》标准 车用乙醇汽油调和组分油的生产及储运 乙醇汽油的混配 加油站乙醇汽油储存 乙醇汽油加油站 参考文献 8 乙醇汽油应用 乙醇汽油发动机的适应性 乙醇汽油标号的合理选用 汽油发动机的适应性调整与清洗 乙醇汽油使用问题的排除 乙醇汽油汽车发动机特性 汽车启动性能 汽车动力性能及燃油经济性 汽车排放性能 乙醇汽油安全消防与事故处理 乙醇汽油安全消防 乙醇汽油分层及中毒事故处理 参考文献 9 燃料乙醇发展前景 乙醇柴油 概述 调和特性 燃烧特性 发动机的耐久性 尾气排放 发展前景

无水乙醇的工艺流程图:

工业制备乙醇的方法:

1、发酵法

糖质原料(如糖蜜、亚硫酸废液等)和淀粉原料(如甘薯、玉米、高梁等)发酵。发酵法制乙醇是在酿酒的基础上发展起来的,在相当长的历史时期内,曾是生产乙醇的唯一工业方法。发酵液中的质量分数约为6%~10%,并含有其他一些有机杂质,经精馏可得95%的工业乙醇。

2、乙烯水化法

乙烯直接水化法,就是在加热、加压和有催化剂存在的条件下,是乙烯与水直接反应。此法中的原料乙烯可大量取自石油裂解气,成本低,产量大,这样能节约大量粮食,因此发展很快。

3、煤化工

以煤基合成气为原料,经甲醇、二甲醚羰基化、加氢合成乙醇的工艺路线。

4、联合生物加工

利用生物能源转化技术生产乙醇能缓解非再生化石能源日渐枯竭带来的能源压力。来源广泛的纤维素将是很有潜力的生产乙醇原料。

制备原料有淀粉、乙烯、磷酸、硫酸、葡糖淀粉酶,衍生产品为盐酸乙醇液、二硫化硒、环氧乙烷、对二乙基苯、联苯、6-甲氧基-2-乙酰萘、戊基氰基三联苯、乙醛、甲醛、乙醇钠、乙醚、乙酸乙酯、乙醇(无水)、复盆子酮等。

扩展资料:

应用领域

溶剂;有机合成;各种化合物的结晶;洗涤剂;萃取剂。

食用酒精可以勾兑白酒;用作粘合剂;硝基喷漆;清漆、化妆品、油墨、脱漆剂等的溶剂以及农药、医药、橡胶、塑料、人造纤维、洗涤剂等的制造原料、还可以做防冻剂、燃料、消毒剂等。

70%~75%的酒精用于消毒。这是因为,过高浓度的酒精会在细菌表面形成一层保护膜,阻止其进入细菌体内,难以将细菌彻底杀死。若酒精浓度过低,虽可进入细菌,但不能将其体内的蛋白质凝固,同样也不能将细菌彻底杀死。其中75%的酒精消毒效果最好。

参考资料:百度百科—乙醇

通常工业用的的乙醇不能直 接用蒸馏法制取无水乙醇,因乙醇和的水形成恒沸点混合物。要把水除去,第一步是加入氧化钙(生石灰)煮沸回流,使乙醇中的水与生石灰作 用生成氢氧化钙,然后再将无水乙醇蒸出。这样得到无水乙醇,纯度最高越。纯度更高的无水乙醇可用金属镁或金属钠进行处理在250ml的圆底烧瓶中,放置干燥纯净的镁条,乙醇,装上回流冷凝管,并在冷凝管上附加一只无水氯化钙干燥管。在沸水浴或用火直接加热使达微沸,移去热源,立刻加入几粒碘片(此时注意不要振荡),顷刻即在碘粒附近发生作用,最后可以达到相当剧烈的程度。有时作用太慢则需要加热,如果在加碘后,作用仍不开始,则可再加入数粒碘(一般的将,乙醇与镁作用是缓慢的,如所用乙醇含水量超过则作用尤其困难)。待全部镁已经作用完毕后,加入乙醇和几粒沸石。回流1h,蒸馏,产物收存于玻璃瓶中,用一橡皮塞或磨口塞塞住。 [color=red]②[/color] [color=red]用金属钠制取。[/color] 装置和操作同①,在250ml圆底烧瓶中,放置2g金属钠和100ml纯度至少为的乙醇,加入几粒沸石。加热回流300min后,加入4g邻苯二甲酸二乙脂,再回流10min。取下冷凝管改成蒸馏装置,按收集无水乙醇的要求进行蒸馏。产品储于带有磨口塞或橡皮塞的容器中。 [b] [color=red]检验乙醇是否有水分,常用的方法是:取一支干燥试管,加入制得的绝对乙醇1 mL,随即加入少量无水硫酸铜粉末。如乙醇中含水分,则无水硫酸铜变为蓝色硫酸铜。

毕业论文甲醇合成工艺设计

这个一般分为汽化,净化,合成,精馏四个步骤: 用天然气一般用转化法(二段)教好!用天然气和氧气水蒸气生成CO和H2!然后将生成的气体经过净化(变换,脱硫,脱碳),然后调整其压力进合成塔,出来后冷却,然后在经过醇分进精馏塔提纯!基本的流程就这样!但不是几句话就能说清楚的!呵呵 找本甲醇工学去看看参考资料:甲醇工学回答者:wenyb_15 - 试用期 一级 1-21 03:15

氢气可以用於合成甲醇,合成甲醇由於其生产成本较低且用途广泛,为有机化学工业的主要原料之一,亦为重要的石油化学品,其主要用途可以用来制造甲醛,其次可以制造对苯二甲酸二甲酯(DMT)、甲基丙烯酸甲酯(MMA)、甲胺、聚乙烯醇、氯甲烷类、醋酸等,此外甲醇尚可作为溶剂与燃料,若有需要还可制氢气。 早期制造甲醇系将木材乾馏而得,合成法开法以后此法几乎被淘汰,初期的合成甲醇方法是由煤炭为原料制造,第二次世界大战后开发以天然气、炼油器与轻油等为原料之制法,煤炭法已经式微,仅余煤炭廉价及炼钢工业区附近尚有采用。甲醇合成之反应式如下:主反应 提高压力降低温度有利於主反应的进行而产生甲醇,早期的合成法为了防止设备之腐蚀,於反应之前先将二氧化碳移除,后来发现二氧化碳也可以作为原料,因而不需将二氧化碳先行去除。 合成甲醇之关键在於压力,过去均采用高压法,压力在300大气压以上,1966年开发出低压法,压力约50大气压;之后又有中压法被开发出来,其压力约200大气压。 压力(atm) 温度(℃) 触媒 高压法 300~600 320~380 铬锌触媒 中压法 105~300 225~270 含铜锌铬铝触媒 低压法 40~60 200~300 含铜锌触媒 高压法转化率较高,但是为了达到高压需要用往复压缩机消耗较多的能量,低压法可以使用离心式压缩机,消耗能量较少,经济规模较小,且可以使用含氢气量较高的合成气,中压法也可以使用离心式压缩机,不需像低压法还要另加二氧化碳且改良低压法设备庞大之缺点。 合成塔为直立型管壳式,管中填充触媒,管外以沸水冷却;也可以是填充塔式,如此可以於塔测多处通入冷原料以控制反应温度。压缩后的原料气和循环之未反应气体混合,经与反应生成气体进行热交换后,进入合成塔通过触媒床进行反应,反应生成气体经过热交换冷却后,甲醇冷凝,经分离器分离出甲醇,气体再循环与原料气混合。 如此冷凝合成出之粗甲醇中含有杂质,通常低压法合成所得到的甲醇杂质含量及种类比高压法所得的少,粗甲醇中的杂质除了水分以外可以分为三大类,即低沸点化合物,乙醇,高沸点化合物。粗甲醇进一步之精致步骤及操作与设计因合成法及成品规格而不同。若成品纯度要求较低时,可以采用单塔蒸馏方式。当纯度要求较高时,可采用双塔式蒸馏。当成品纯度要求更高时,采用三塔式蒸馏较适用。於双塔式蒸馏法中,二甲迷等低沸物杂质由第一塔塔顶排出,高级醇类高沸物由第二塔塔底排出,塔顶则得到高纯度甲醇。

低压工艺流程是指采用低温、低压和高活性铜基催化剂,在5mpa左右压力下,由合成气合成甲醇的工艺流程。天然气经加热炉加热后,进入转化炉发生部分氧化反应生成合成气,合成气经废热锅炉和加热器换热后,进入脱硫器,脱硫后的合成气经水冷却和汽液分离器,分离除去冷凝水后进入合成气三段离心式压缩机,压缩至稍低于5mpa。从压缩机第三段出来的气体不经冷却,与分离器出来的循环气混合后,在循环压缩机中压缩到稍高于5mpa的压力,进入合成塔。循环压缩机为单段离心式压缩机,它与合成气压缩机一样都采用气轮机驱动。合成塔顶尾气经转化后含co2量稍高,在压缩机的二段后,将气体送入co2吸收塔,用k2co3溶液吸收部分co2,使合成气中co2保持在适宜值。吸收了co2的k2co3溶液用蒸汽直接再生,然后循环使用。合成塔中填充cuo-zno-al2o3催化剂,于5mpa压力下操作。由于强烈的放热反应,必须迅速移出热量,流程中采用在催化剂层中直接加入冷原料的冷激法,保持温度在240~270℃之间。经合成反应后,气体中含甲醇~4%(体积),送入加热器以预热合成气,塔釜部物料在水冷器中冷却后进入分离器。粗甲醇送中间槽,未反应的气体返回循环压缩机。为防止惰性气体的积累,把一部分循环气放空。粗甲醇中甲醇含量约80%,其余大部分是水。此外,还含有二甲醚及可溶性气体,称为轻馏分。水、酯、醛、酮、高级醇称为重馏分。以上混合物送往脱轻组分塔,塔顶引出轻馏分,塔底物送甲醇精馏塔(,塔顶引出产品精甲醇,塔底为水,接近塔釜的某一塔板处引出含异丁醇等组分的杂醇油。产品精甲醇的纯度可达(质量)。

一分钟读懂.甲醇生产工艺

乙二醇工段工艺设计毕业论文

乙二醇(ethylene glycol,EG)又称甘醇,是最简单也是最重要的脂肪族二醇。它是一种重要的有机化工原料,主要用来生产聚酯纤维、防冻剂、不饱和聚酯树脂、非离子表面活性剂、乙醇胺以及炸药等。 根据中国聚酯协会预测,2008年我国聚酯产量将达到约1730万吨,对EG的需求量将达到约605万吨;2010年聚酯产量将达到约1900万吨,届时对EG的需求量将达到约665万吨。加上防冻剂以及其他方面的消费量,预计2008年我国EG的总需求量将达约636万吨,2010年将达到约710万吨。据预测,到2010年,中国EG消费量将占世界EG消费量的26 %,占亚洲的46 %。预计到2008年我国EG总生产能力将达到约250万吨,2010年生产能力将达到约400万吨。但与需求量相比,即使装置满负荷生产,产量仍不能满足国内实际需求,还需依靠大量进口。因此,EG在我国具有很好的发展前景[1, 2]。 大致上,EG的合成路线可以分为两类:石油合成路线和非石油合成路线[3-16]。1 石油合成路线 EO法 Wurtz于1859年首次用氢氧化钾水解乙二醇二乙酸酯制得EG,次年又由环氧乙烷(EO)直接水合制得,至今,该法仍是世界上大规模生产EG的唯一方法。 EO非催化水合法 EO直接水合法是目前国内外工业化生产EG的主要方法,该生产技术基本上由英荷壳牌(Shell)、美国Halcon—SD以及美国联碳(UCC)三家公司所垄断。它们的工艺技术和工艺流程基本上相似,即采用乙烯、氧气为原料,在银催化剂、甲烷或氮气致稳剂、氯化物抑制剂存在下,乙烯直接氧化生成EO,EO进一步与水以一定物质的量比在管式反应器内进行水合反应生成EG,EG溶液经蒸发提浓、脱水、分馏得到EG及其他副产品。以UCC的生产工艺为例,水和EO的物质的量之比为22:1,反应入口温度155 oC,出口温度193 oC,反应压力 MPa,EO转化率100 %,水合收率 %。Shell和SD工艺的反应条件类似,不同的是它们使用的催化剂和添加剂不同[14]。 该工艺中用到大量的水,能耗很大;EO的转化率为100 %,但是产品中EG的选择性只有90 %左右,另外还会产生9 %左右的二乙二醇(DEG)和1 %左右的三乙二醇(TEG)。增加投料中水的比例会提高EG的选择性,但是同时会加大能耗,并增加分离困难。 虽然EO直接水合法制EG工艺成熟,是目前工业生产中广泛采用的方法,但是其自身仍然存在一些缺陷,因此仍有必要对其生产工艺进行改进,或者寻求更加高效的替代方法。 EO催化水合法 为了降低能耗,提高EG的选择性,世界各国的研究人员对EO水合法制EG的催化剂和添加剂等展开了广泛的研究。Shell公司[17-22]早期采用氟磺酸交换树脂为催化剂,后来又开发了一系列具有正电中心的固体催化剂以及固载的大环螯合化合物作为非均相催化剂。树脂型催化剂催化的反应, EG的选择性超过94 %。但是,树脂型催化剂具有一些缺点,例如寿命短、热稳定性和机械强度不高等等,而固载的大环螯合化合物作为催化剂克服了这些缺点,并且具有较高的活性,在与树脂相同的条件下反应5小时,EO的转化率大于99 %,EG的选择性可以达到95 %。最近,Shell公司成功地开发出了第一代水合催化剂S100,并完成了催化剂筛选和400 kt/a 环氧乙烷水合装置的工艺设计。此工艺已经完成中试,有望用于工业化生产[13]。UCC公司[23-33]采用含Mo、W、V等多价态金属含氧酸盐作为EO水合催化剂,后来又开发了具有水滑石结构的混合金属框架催化剂。但是这些催化剂都没有实现工业应用。 DOW公司开发了一种高选择性的EO水合催化剂DowexMSA-1。这种新催化剂是由阴离子交换树脂与二氧化碳、氢氧化钠相结合的体系。在水和EO的摩尔比为9:1,反应温度99 oC,压力 MPa的条件下水合,EG的选择性可以达到 %[34]。日本三菱化学公司(MCC)和住友化学公司开发了鏻基催化剂催化EO水合的工艺,使EG的选择性超过了99 %。据称,使用该工艺建同等规模的生产厂,投资费用较传统方法低10 %,操作费用低5 %[35, 36]。此外,国外还有多家公司和研究机构对催化EO水合过程进行研究,例如美国标准油公司采用铜促进磷酸铝催化剂[37];德国汉高公司采用脂肪族羧酸盐催化剂;俄国“索维吉赫”科技生产企业使用苯乙烯和二乙烯基苯交联的带有季胺基的碳酸氢盐型离子交换树脂催化剂[38];俄国门捷列夫化工大学[39]采用一种改进过的离子交换树脂催化剂;Johnson等采用部分氨中和的磺酸催化剂。 我国国内多家企业和研究机构也对EO的催化水合进行了研究。例如,大连理工大学开发了一种铜催化的EO水合制备EG的方法,以微粒骨架铜、块状骨架铜或者负载型单质铜为催化剂,在水合比为5:1至20:1、常压至几个大气压、80 oC至150 oC的温度和条件下,高效催化EO水合制备EG,EO的转化率可达到100 %,EG的选择性达到85-99 %,主要副产物为二乙二醇,三乙二醇的生成量很少。反应可在间歇式压力釜中进行,也可在固定床连续式反应器中进行。催化剂制备方法简单,重复性好,寿命长,易再生,具有一定的工业生产潜力[40]。中国石化公司上海石化研究院开发了一种催化体系,使用载体上负载铌的氧化物、至少一种选白钒、钼、钨、锡、铅的元素或化合物以及至少一种选白镧、镨、钕的元素或化合物作为催化剂。该催化体系解决了以往EO非催化水合反应水比偏高,能耗大,生产成本高,或催化水合使用的液体酸催化剂腐蚀设备,污染环境,固体酸催化剂稳定性差或稳定性和活性不能同时兼顾的问题[41,42]。尽管许多公司在EO催化水合生产EG技术方面做了大量的工作,大大降低了水比,提高了EO的转化率和EG的选择性,但在催化剂制备、再生和寿命方面还存在一定的问题,如催化剂稳定性不够,制备相当复杂,难以回收利用,有的还会在产品中残留一定量的金属阳离子,需要增加相应的设备来分离,因而采用该方法进行大规模工业化生产还有待时日。 EC法 碳酸乙烯酯(EC)法生产EG主要有两种工艺路线:EC水解法和酯交换法(EG与DMC联产法)。 EC水解法[43-52] 20世纪70年代,美国的Halcon-SD、UCC、英国ICI、日本触媒公司等相继开发了EC水解法制EG的方法。其反应为:这两个反应的催化剂可以相同,也可以不同,因此该生产工艺又分为一步法和二步法。一步法是在CO2和水的存在下EO在一个反应器内经过EC中间体直接生成EG;二步法是将EC分离出来再水解生成EG。这两种方法各有利弊。前者在同一个反应器内进行不同的反应,操作复杂,难以使两个反应都达到最佳条件;后者因需要分离并增加一个反应器,增加了设备投资。 目前,DOW的一步法工艺和MCC二步法工艺都已经进入了工业化研究阶段。 酯交换法(EG与DMC联产法) EC与甲醇发生酯交换反应,可以同时得到两种重要的工业产品:碳酸二甲酯(DMC)和乙二醇(EG),因此这是一条非常有吸引力的工艺路线。该工艺的反应为:DOW公司首先获得了这一工艺方面的专利[53, 54]。以碱金属及其化合物作为催化剂。由于酯交换反应是个平衡反应,EC的转化率和EG的收率不超过40 %。后来DOW公司在研究中发现,通过及时移走反应生成的DMC和甲醇共沸物,可以提高EC的转化率,生成的DMC和EG可以通过冷却结晶和萃取精馏的方法进行分离。 随后有很多公司也开展了这方面的研究工作。工作的焦点集中在催化剂的开发上。DOW公司早期使用碱金属催化剂,后来又开发了阴离子交换树脂催化剂;拜耳公司开发了碱金属催化剂、碱土金属催化剂以及其它一些催化剂[55, 56];Toxaco公司开发了季铵盐型离子交换树脂催化剂和沸石催化剂以及聚合物负载的季鏻盐催化剂[57, 58];美国美孚石油公司(Mobil Oil Company)开发了氧化铝催化剂[59];埃克森美孚公司(ExxonMobil Chemical)开发了沸石催化剂[60];日本的三菱公司开发了锌、锰催化剂[61]。 我国也在进行EC酯交换法联产EG和DMC的工艺研究。采用新工艺与原工艺相比可节约蒸汽57 %,节约冷却水50 %,节约电35 %,提高收率10 %[62]。中科院兰州化物所已经完成了EO与CO2合成EC并与甲醇酯交换合成EG,联产DMC的全流程工艺开发。该项目已经进入中试开发阶段[63]。 EG与DMC联产法具有以下优点:1)可以充分利用EO生产装置排放的CO2资源。2)EC低毒、闪点高,使用和贮运安全,是一种性能优良的化工原料。3)反应转化率高,并避免了水作为原料带来的高能耗和杂质问题。4)同时获得EG和DMC两种产品,附加值高。5)反应的原子利用率为100 %,属于“零排放”的清洁生产工艺,符合当前绿色化学和环境保护的要求。因此EG和DMC联产法是今后EO生产EG的非常有吸引力的工艺路线[16]。 其它方法 除EO法和EC法,还有其它一些方法可以通过石油产品制EG。例如氯乙醇水解法和二氯乙烷水解法。二氯乙烷水解法的主要反应为:这两种方法早期都曾被用于工业生产。但是这两种工艺路线中都要用到次氯酸或者氯气,对设备的腐蚀严重,因此到20世纪70年代就已经完全被淘汰[9, 10]。 此外,乙烯直接水合也可以得到EG[64-66],但该路线无论从选择性还是反应活性以及催化剂的稳定性等方面都不如EO法。乙烷和乙醇氧化也可以得到EG,如能实现乙醇氧化制EG的工业生产也将是十分有吸引力的工艺路线[67]。不过这方面的研究目前尚处于实验室研究阶段。2 非石油合成路线 当前,石油资源日益短缺,石油价格居高不下。石油路线生产EG,其效益受石油价格的影响很大。研究非石油路线合成EG,意义越来越重大。 合成气合成EG 合成气来源广泛,价格低廉,是理想的合成原料。用合成气法制EG原子经济性好,产品附加值高,因此无论从经济角度还是从环境角度都是一种理想的合成路线。 合成气直接合成EG 合成气直接制EG的净反应式为:这是一个原子经济的用廉价易得的原料合成高附加值产品的反应,如果能实现其工业应用,必将带来巨大的经济效益和社会效益。 早在1947年,美国的杜邦公司(Du Pont)就提出了合成气直接制EG的工艺路线,并于1953年获得了专利[68]。但是该路线需要高达150 MPa到500 MPa的高压。此后60余年来,世界各国的研究人员一直致力于这一工艺的开发和改进,并取得了大量的研究成果。仅在20世纪70年代短短的10年时间里,美国专利局就公布了数十篇有关合成气直接EG的专利。化学工作者们对这一工艺的催化剂、配体等进行了多方面的改进,使得反应条件更加温和、EG选择性更高、副产物更少。1971年,美国联合碳化物公司(UCC)首先公布用铑催化剂从合成气制EG,其催化活性明显优于钴,但所需压力仍太高(340 MPa)[10]。Gulf Research and Development公司使用钌配合物作为催化剂,并加入吡啶碱作为配体,产物中EG的含量最高可达66 mol %。这一工艺需要的压力为102 MPa到273 MPa[69]。该公司还同时开发了铱催化剂,其效果比钌催化剂略差[70]。Texeco Development公司[71-77]在钌催化体系中加入季鏻盐和季铵盐、VB族元素的三烃基化物作为促进剂,或者在极性溶剂中加入Lewis碱,大大提高了反应活性,使反应压力降低到了低于100 MPa。该公司还开发了钴催化剂,EG及其衍生物总产率可达77 %。 此外,还有一些公司致力于合成气制备EG的催化剂和工艺过程研究,例如ICI公司开发了VIII族金属化合物催化的合成工艺[78];BASF公司开发了铑化合物催化的合成工艺[79-81];UCC开发了Lewis碱催化的连续合成工艺[82]。 尽管几十年来化学工作者们付出了大量的努力,合成气直接制备EG的方法仍未实现工业应用,因为这一方法仍然存在许多缺陷,例如反应需要的压力过高、EG选择性低、副产物种类多、合成气转化率低等等。开发高活性、高选择性、条件温和的工艺路线,仍然是化学工作者们研究的方向。 合成气间接合成EG 由于合成气直接合成EG法的难度很大,采用合成气合成甲醇、甲醛,再合成EG的间接方法,就成为目前研究开发的重点之一。尤其是甲醛。作为直接法合成EG的活性中间体,更是人们研究的重点。甲醛法 以甲醛为原料合成EG的方法主要有:甲醛二聚法、甲醛羰基化法、甲醛氢甲酰化法、甲醛与甲酸甲酯偶联法等。 甲醛二聚法 美国Electrosynthesis公司开发了甲醛电化学加氢二聚法合成EG的工艺[10, 83],反应如下:EG选择性和收率约为90 %,最优条件甚至达到99 %。生长成本至少比EO法降低20 %,同时该工艺具有反应条件温和、三废易处理等优点,但此方法耗电量大,产物EG浓度低。Halcon-SD公司也开发了电化学法从甲醛制EG的工艺。在典型例中,电能效率可以达到93 %[84]。 以(CH3)3COOC(CH3)3为引发剂,在1,3-二氧杂环戊烷存在下,将甲醛加氢生成EG,同时生成甲酸甲酯。随温度降低,EG选择性增大,甲酸甲酯的选择性减小,75 oC时,甲酸甲酯的选择性仅为3 %,而EG的选择性为 %[3, 85]。反应循环为: 甲醛羰基化法 以甲醛、CO和水为原料,在高温和加压下,在浓硫酸介质中,在Cu(I)或者Ag催化剂的催化下,在0-90 oC, MPa,可以生成羟基乙酸,收率最高可达 %[86]。羟基乙酸用甲醇酯化生成羟基乙酸甲酯。羟基乙酸甲酯可用亚铬酸铜作催化剂,在200-220 oC和2-4 MPa下,用过量氢加氢得到EG。反应如下:该方法需要大量的强酸,对污染及腐蚀都很严重。后来出现了一些改进方法,但仍然没有完全摆脱需要强酸、加压等缺点[87]。 甲醛氢甲酰化法 以铑配合物作为催化剂,三聚或者多聚甲醛为原料可以进行甲醛氢甲酰化生成乙醇醛,进而加氢生成EG。反应如下:孟山都公司铑配合物例如RhCl(CO)(PPh3)2等作为催化剂,乙醇醛的选择性为78 %[88]。Goetz R W等[89]采用与孟山都公司类似的催化剂,研究了各种溶剂对氢甲酰化反应的影响,发现乙腈是最好的溶剂,其乙醇醛的收率达到了78 %。 甲醛与甲酸甲酯偶联法 甲醛和甲酸甲酯在酸催化下偶联生成乙醇酸甲酯(MG)和甲氧基乙酸甲酯(MMAc)。MG催化加氢可以生成EG;MMAc水解、加氢生成EG,或者催化加氢生成乙二醇单甲醚,再水解生成EG[3]:这种方法要以硫酸或者磺酸催化,并且乙醇酸甲酯的收率并不高,目前研究不多。甲醇法 甲醇价格低廉,来源丰富,如能在较温和的条件下实现它的脱氢二聚制备EG,也将具有一定的吸引力。但是,由于甲醇中的碳氢键属于惰性键,甲醇的脱氢二聚主要通过自由基法进行。反应过程如下:这一过程EG的选择性较高,达97 %以上[90],但是需要的反应条件很苛刻,需要过紫外线、氧化物、锗、铑或者g射线等来催化。目前还难以实现大规模的生产。如能使用激光光源,该方法也有一定的工业应用前景[91, 92]。 由于-OH键活性较高,EG选择性较低,将甲醇制成二甲醚(DME),然后氧化偶联生成二甲氧基乙烷,后者在适当的酸催化下水解生成EG[93]。其反应为:该过程采用浸渍了金属硝酸盐的MgO和硅胶,在450 oC焙烧制成氧化偶联催化剂。在200 oC, MPa下反应。DME转化率为 %,二甲氧基乙烷选择性为 %。鉴于反应的副产物主要是甲醇,而甲醇又可转化为二甲醚循环使用,因此目的产物真正的选择性可达到88 %。但此工艺就机理来说,热力学难度仍很大,需做进一步的研究。 草酸二酯法 醇类与N2O3反应生成亚硝酸酯,它与CO在钯催化、加热加压的条件下偶联生成草酸二酯,草酸二酯催化加氢可以制得EG。反应过程如下:净反应为:日本宇部兴产公司(Ube)将此法生产草酸二酯的工艺实现了工业化[4]。其工艺为,将CO和亚硝酸甲酯或者丁酯在80-150 oC和 MPa下,使用氧化铝为载体的钯催化剂进行气相反应生成草酸二酯。草酸二酯可以进而在铜铬催化体系的催化下加氢生成EG,选择性95 %。 目前用此法生产EG的限制在于草酸二酯催化氢化的工艺还不成熟。很多公司和研究机构都在进行这一工艺的研究,并开发出了一些催化体系,例如美国大西洋富田公司(Atlantic Richfield Company)亦即后来的阿科(ARCO)公司的Cu-Cr催化体系、安格公司(Engelhard Corporation)的Cu-Zn催化体系、UCC公司的固载的Cu催化体系以及Ube公司与UCC公司联合开发的Cu/SiO2催化体系等等[94-99],我国国内也有这方面的研究[100-107]。 总体而言,草酸酯法合成EG的工艺要求不高,条件温和,成本也不高,是很有希望实现大规模工业化生产的合成EG的路线。 其它方法 其它方法例如多元醇加氢裂解法、多元醇电解法、聚酯降解法等等都可以获得EG。 多元醇加氢裂解法和电解法使用的原料是天然产物山梨醇、木糖醇、甘露醇、果糖醇、赤藻糖醇等[108]。这两种方法原料廉价易得,但是加氢裂解法EG的选择性不高,而电解法需要消耗大量的电能。 目前世界EG产量的一半以上用于合成聚酯,因此,聚酯的回收利用也将是EG合成研究的一个重要方面。 结论与展望: 目前,世界上大规模工业生产EG的方法是EO水合法。EO催化水合法可以大大降低水比,节省能耗,降低生产成本,因此,开发EO催化水合法制EG的工艺路线是当前研究的焦点之一。EC法生产EG,可以从分利用EO生产中产生的CO2资源,并且原料转化率高、EG选择性好,尤其是EG和DMC联产法能够同时生产两种有用的产品,是非常有吸引力的工艺路线,并有望在不久的将来实现大规模的工业应用。 非石油路线生产EG虽然目前尚未能实现工业应用,但是由于合成气、天然气、甲醇等原料来源丰富、价格低廉,开发非石油路线合成EG,尤其是开发温和条件下以合成气为原料制EG非常具有吸引力。 聚酯降解对于环境保护和资源回收利用都非常有利,也具有良好的应用前景。

可以朝同实验室的师兄、师姐询问参考,或是去中国知网(有中文文献)或者Web of Science(有英文文献)上寻找一些与你的课题有关的参考文献。

制备乙二醇,主要有三条工艺路线:

1、直接法:以煤气化制取合成气(CO+H₂),再由合成气一步直接合成乙二醇。此技术的关键是催化剂的选择,在相当长的时期内难以实现工业化。

2、烯烃法:以煤为原料,通过气化、变换、净化后得到合成气,经甲醇合成,甲醇制烯烃(MTO)得到乙烯,再经乙烯环氧化、环氧乙烷水合及产品精致最终得到乙二醇。

该过程将煤制烯烃与传统石油路线乙二醇相结合,技术较为成熟,但成本相对较高。

3、草酸酯法:以煤为原料,通过气化、变换、净化及分离提纯后分别得到CO和H₂,其中CO通过催化偶联合成及精制生产草酸酯,再经与H₂进行加氢反应并通过精制后获得聚酯级乙二醇的过程。

扩展资料:

乙二醇是一种无色微粘的液体,沸点是℃,冰点是℃,能与水任意比例混合。混合后由于改变了冷却水的蒸气压,冰点显著降低。

其降低的程度在一定范围内随乙二醇的含量增加而下降。

当乙二醇的含量为60%时,冰点可降低至℃,超过这个极限时,冰点反而要上升。

乙二醇防冻液在使用中易生成酸性物质,对金属有腐蚀作用。

乙二醇有毒,但由于其沸点高,不会产生蒸气被人吸入体内而引起中毒。

乙二醇的吸水性强,储存的容器应密封,以防吸水后溢出。

煤制乙二醇的潜在工艺路径可以分为直接合成法和间接合成法。直接合成法是将合成气中的CO及H2一步合成为乙二醇。间接合成法则主要分为通过甲醇甲醛及草酸酯作为中间产物合成,然后加氢获得乙二醇。

相对而言,甲醇甲醛路线合成的研究还不深入,离工业化距离远;而草酸酯加氢合成法的实用性较强,适宜进行工业生产。由煤制合成气经草酸酯加氢制取乙二醇的三个主要反应为:

氧化、酯化反应:2CH₃OH+2NO+ 1/ 2O₂→2CH₃ONO+H₂O

CO偶联反应:2CO+2CH₃ONO→(COOCH₃)₂+ 2NO

草酸酯加氢反应:(COOCH₃)₂+ 4H₂→ HOCH₂CH₂OH+ 2CH₃OH

总的化学方程式:2CO+4H₂+ 1/2O₂→ HOCH₂CH₂OH+H₂O

参考资料来源:百度百科——乙二醇

1、氯乙醇法,以氯乙醇为原料在碱性介质中水解而得,该反应在100℃下进行。

2、环氧乙烷水合法,环氧乙烷水合法有直接水合法和催化水合法,水合过程在常压下进行也可在加压下进行。

3、目前有气相催化水合法 以氧化银为催化剂,氧化铝为载体,在150~240℃反应,生成乙二醇。

4、乙烯直接水合法 乙烯在催化剂存在下在乙酸溶液中氧化生成单乙酸酯或二乙酸酯,进一步水解均得乙二醇。

5、环氧乙烷与水在硫酸催化剂作用下进行水合反应,反应液经碱中和、蒸发、精馏即得成品。

6、甲醛法。

7、以工业品乙二醇为原料,经减压蒸馏,于1333Pa下,收集中间馏分即可。

8、将乙二醇真空蒸馏,所得主要馏分用无水硫酸钠进行较长时间干燥,然后用一支好的分馏柱重新真空蒸馏。

扩展资料:

乙二醇的毒理环境:

毒性:属低毒类。

急性毒性:~(小鼠经口);~(大鼠经口);(人经口,致死)

亚急性和慢性毒性:大鼠吸入12mg/m3(连续多次)八天后2/15只动物眼角膜混浊、失明;人吸入40%乙二醇混合物9/28人出现短暂昏厥;人吸入40%乙二醇混合物加热至105℃反复吸入14/38人眼球震颤,5/38人淋巴细胞增多。

危险特性:遇明火、高热或与氧化剂接触,有引起燃烧爆炸的危险。若遇高热,容器内压增大,有开裂和爆炸的危险。

燃烧(分解)产物:一氧化碳、二氧化碳、水。

参考资料来源:百度百科-乙二醇

苯乙烯合成论文前期报告模板

化工论文格式范文

导语:化学工程其实就是指一系列的化学生产活动,在现代的环保减排理念之下,化学工程的整个过程应该节能减排和低碳环保。下面是我分享的化工论文格式的范文,欢迎阅读!

题目:化学工程中的化工生产工艺

摘要:

化学工程其实就是指一系列的化学生产活动,在现代的环保减排理念之下,化学工程的整个过程应该节能减排和低碳环保。也正是随着这些理念的出现,一系列新型的化学工艺以及加工生产技术逐渐走进化学工程当中。综合生产效益和生产效率的两个点,化工生产应该在环保化的基础之上促进高效化发展。将对化学工程中的化工生产工艺进行全面的分析。希望对相关技术人员有所启发。

关键词:化学工程;化工生产工艺;化工技术

目前,化学生产工艺在化学生产中的发展一直处于开发阶段,而化学工艺的研发在近几年却变得逐渐火热起来,其护腰原因还是因为化工生产在一定程度上对我们的自然环境造成了污染。随着节能环保和低碳生活理念的持续火热,人们对环境的关注度也越来越重,因此,化工生产就应该及时做出改变。在过去,化工生产的污染排放问题一直得不到科学合理的解决,化工废料污染的排放,给我们的生活环境造成了较大的污染。

1我国化工生产的现状

机械工业、煤矿工业和化学工业是我国三大工业主体。之所以化学工业能够成为三大工业中的一部分,其主要原因就是因为化学工业能够生产出大量我们生活所需的物件,能够最大限度的满足人们的生活需求,进而推动了我国农业和工业的进一步发展。肥料是支撑我国农业不断发展的基础要素,在很多程度上维持这我国的经济水平稳定。但是,在化学生产过重,势必会产生一定的化学废料并对周围环境造成一定范围的污染,尤其是化工企业所排放出来的“三废”。

化工生产效率较低

我国三大工业存在一个相同的问题,那就是整体生产效率较低。而在化学工业这方面,其主要的原因就是因为生产环境较为恶劣,再加上化工生产设备存在质量问题。例如,在生产化学肥料时,反应器皿往往不能达到正常化学反应所需的温度,进而导致化学反应不充分,最终导致废气问题出现。另外,如果化学反应不充分,那么最终形成的化学产品合格率就比较低,难以满足人们生活的使用需求。

对自然环境污染较为严重

化工生产可以说是我国目前最为严重的污染源之一,尤其是重金属和化学废料的污染。从化工厂附近的水源当中抽取检测发现,水中的污染物严重超标,进而导致水源受到污染,间接影响到周围的土质,导致范围内的环境出现失衡问题。另外,化工企业为了节约生产成本,违反国家的环保法律,直接将一些化工废料排入到自然环境当中,进而造成大范围严重的化工污染。而在化学反应过程中,化学生产的连续性较低,进而导致整个化学工程反应迟缓,工程的进度受到严重的影响,进而导致整个生产环节出现脱节现象,这就会导致化工生产受到较大的影响。而导致脱节问题出现的主要原因还是应该化工生产工艺不合格所导致的。简单来说,我国的化工生产主要存在生产效率低、企业环境保护意识差“、三废”处理不科学和化工生产技术低下等问题。也正是这些问题的存在,严重阻碍了我国化工生产的发展。

2降低我国化工生产污染的措施

从分析我国化工生产现状发现,我国的化工生产技术和环境还不是很完善,各个工作环节都还存在缺陷。而针对这些问题的特点,我们就应该对化工工艺进行改进,而从化工工艺角度来看,我们又应该从哪几个方面做起呢?笔者经过实践工作总结了解,要想降低化工生产中的污染问题就必须做好以下几点:

优化反应环境,强化反应条件

反应条件是化工生产中最为重要的环节,为了达到最高效的化工反应,提高生产效率,降低废料的出现量,反应条件就必须做到最好。所以,提升化工生产质量的关键点就在于提高化工生产中的反应条件。所使用的催化剂必须在一定反应时间之后才能够使用,进而保障生产过程中的高效性,降低化学废料的产出量。

做好废料环保处理工作

目前,我国法律明文规定,化工生产中产生的`重度污染物不能直接排放到自然环境当中。另外,还有我们常见的废气,这些化工生产废料都应该在经过处理之后才能够进行排放。化工生产废水的排放必须采用化学综合的方式来对其进行处理。其工作原理非常简单,就是通过化学反应的原理,将废水中的重金属物质通过沉淀的方式过滤出来,进而降低废水的污染度。

从化工生产技术入手

只有从化工生产技术入手,才能够从化工生产根本上解决环境污染问题。例如,生产氧气的方式有很多,那么哪一种生产方式才是最有效和最环保的呢?因此,我们应该针对生产环境的不同,选择科学的生产方式,对于原料的选择更是应该灵活应对。

3结论

化工生产中的工艺问题还有待进一步的研究,更多的技术点还有待进一步的强化,自然和化工生产之间的平衡点我们还未找到,因此,则应该更加努力的加强研究,对传统化工工艺进行优化。

参考文献

[1]李积云.化学工程中化工生产的工艺解析[J].中国石油和化工标准与质量,2013(2):22.

[2]王杲,吴晶.关于化学工程中化工生产的工艺的分析[J].化工管理,2015(18):167.

[3]刘伟,李霞.化学工程与工艺专业煤化工特色建设浅谈[J].河南化工,2014(5):61-63.

[4]高改轻.化学工程中化工生产的工艺解析[J].民营科技,2014(7):73.

题目:化学工程技术创新在石化工业装置实践研究

摘要: 化学工程技术是石油工业发展的重要基础,其技术的创新和发展对推动整个石化行业发展有着重要的意义。化学工程技术能有效解决石化工业装置建设中的问题,并且能对其进行改造,让石化工业得到更好的发展。本文主要通过讲述石化工业装置中关于工业炉的改造,以体现化学工程创新在其中的意义。

关键词:化学工程;技术创新;石化工业;装置建设

引言

化学工程是研究化学工业为代表的,是对石化工业的生产过程中有关化学过程与物理过程的原理和规律进行研究,并利用这些规律来解决工业装置的建设。随着石化工业的不断发展,石化工业所涉及的范围也越来越广,因此重视化学工程技术的创新,并在石化工业装置建设中得到实践与发展是非常必要的。而同时,随着石化工业装置建设的发展,化学工程技术创新提供了必要的条件。

一、石化工业装置建设中的主要改造的部分

在石化工业装置中,工业炉是整个生产工艺中的重点设备,无论是炼油、有机原料的炼成和合成树脂的工艺都需要借助不同工业炉完成。比如在炼油中,最为常见的石化工业装置有裂解炉、转化炉和加热炉等。它们能够按照不同的作用,不同的工艺要求,发挥不同的效果。但目前大多数的石化工业装置仍然是根据其外形将工业炉分为五类:

1.管式加热炉:按形状分为圆筒炉、立式炉、箱型炉。管式炉炉体一般由钢架及筒体(或箱体)组成,炉内衬有耐火材料和隔热材料,还有炉管系统、炉配件和烟囱等部分。根据其受热形式有纯辐射式和辐射-对流式。管式加热炉是石油化工行业最常用的炉型,以后各节主要围绕管式加热炉展开介绍。

2.立式反应炉:这类炉的炉体基本上是受压容器,如甲烷化炉、中(低)温变换炉、气化炉、二段转化炉等;另一部分类似平顶(底)或锥形顶(底)的常压容器,如沸腾炉、蓄热炉、煤气发生炉等,炉体多数均有复杂的内件和衬耐火材料,催化剂填料等。

3.卧式旋转反应炉:炉体呈卧式旋转筒体,内部装有螺旋输运器或加热炉管,外部有传动及减速装置,如HF旋转反应炉等。

4.带传动、升降投料装置的反应炉:这类炉设备类似容器,但外部有投料提升装置,炉内有内衬或砌筑耐火和隔热材料,如电热炉等。

5.其他工业炉:焚烧炉:用于废气、废液、废渣的焚烧。将其中有害物质经焚烧转化为无害物质排出。如污泥焚烧炉、硫磺回收装置焚烧炉。干燥炉:用于干燥工艺物料。热载体炉:塑料厂用的较多。当化学工程技术得到创新,石油化工装置也需要做出相应的改变,以发挥化学工程技术的作用,提升自我生产率。所以为了进一步提升我国石油工业事业的发展,并且配合化学工程技术的创新发展,石化工业装置的主体——工业炉也应该进行相应的改造。

二、化学工程技术创新在炼油方面的实践与进展

1.催化裂化技术

在炼油装置中的创新体现催化裂化是石油炼制过程之一,是在热和催化剂的作用下使重质油发生裂化反应,转变为裂化气、汽油和柴油等的过程。催化裂化的主要工程需要在裂解炉中完成,裂解炉,主要以石油馏分为原料,进行热裂解生产烯烃,其结构特征为:立管加热裂解炉。裂解炉大多数为立式钢架结构炉体,将几种不同管径组合成一组,炉底有油气联合喷嘴;对流室在顶部,为卧式盘管,预热原料或燃料等。如今催化裂化技术已经成为石化工业装置建设中的核心技术,是石化工业炼油都需要用到的一种方式。在这项技术中就体现了许多化学工程技术的创新之处,如自动开发的高效雾化喷嘴,PV高效旋风分离器、油浆旋液除尘和烟气能量回收等。这些技术的创新与使用,很好的解决了炼油中长期存在的回收烟气压力、取出多余热量等难题。有效的提升了炼油的效率和环保性,让炼油取得了更好的经济效益。

2.炼油装置

炼油装置中的核心部分为常压装置,是处理炼油的重要装置。能有效提升其处理能力,降低能耗,提升拔除率。镇海炼化与SEI对炼油装置大型化开发应用了一系列化学工程创新技术,如在两段闪蒸、三级蒸馏节能型常压蒸馏技术应用其中,并使用真空技术来降低低压降、高减压的拔除率,是其研发出的炼油装置成为目前国内最大的长减压装置。经过实际的投入运用,该常减压设置的处理能力达到了102%,总拔除率达到了,整个装置的能耗量低至每吨11千克标油。

3.催化重整技术创新

在炼油装置中的体现催化重整是在催化剂的作用下,对油馏分中的烃类分子结构进行重新排列成新的分子结构的过程。石油在炼制的过程中需要在加热、氢压和催化剂发挥作用的共同环境中,让原油中蒸馏所得的轻汽油馏分转变成富含芳烃的高辛烷值汽油,并副产液化石油气和氢气的过程。催化重整中可以用作汽油调合组分,也可以使用芳烃抽提制取苯、甲苯和二甲苯,副产的氢气是炼油厂中重要的氢气来源。需要注意的是,制氢装置转化炉的结果与其他工业炉的结构不同,炉管里都装有催化剂,并在关于制氢反应过程是在炉管内完成的。炉内温度较高,达到1000°C,反应介质出口温度为800°C左右。而催化重整技术的创新主要是在其中应用了新型再生器催化剂分布器,能均匀的分布下料,有效提升反应器的利用率和催化剂的再生治疗。该技术在进气方式及气体分配流动技术也有所创新改进,通过改善气体的轴向及径向分流的均匀性及提升了气体在径向床成内的压力降和气体在轴向的压力分布情况。这些技术方面的创新都有助于提升整个催化重整技术的效果。

4.新型塔板、填料和冷换设备

在改进炼油中相关的化学工程技术中,选择合适的材料能有效保证创新技术的效果发挥,并能帮助炼油厂的合理成本管理。新型规整的填料或乱堆填料已经成为催化裂化中吸收稳定塔和常减压塔的主要材料。高效换热器也已经成为常减压装置的主要构件,其能很好的回收烟气热能,将热炉热效率提升到90%以上。此外,表面蒸发冷凝器、表面多孔管换热器也已经在炼油装置中得到广泛的应用与普及。

三、化学工程技术创新在有机原料方面

1.乙烯成套技术

自“九五”计划以来,我国乙烯事业就开始快速的发展,仅2000年中国石化集团公司的乙烯产量就达到287×104t,并且在乙烯成套技术方面有了很好的创新和发展。石化股份公司对裂解炉和分离工艺技术进行了创新改进,通过在文丘里管流量控制技术对裂解原料在众多的辐射段炉管中的流量实现了精密的均匀分布控制;应用“湿壁”模型解决了废热锅炉结焦的问题。此外,在底部供热和侧壁供热中是由辐射段,建立有效的供热模式系统,让供热更快、更为均匀。乙烯分离技术一直是化学工程技术集中度非常密集的一个范围,并且对于乙烯大型化节能效果与深冷条件都有着非常严苛的要求。通过对该技术的不断研究与创新,在通过多种考虑后,石化公司选择中型乙烯作为乙烯分离技术创新、改进的切入点。如今该项技术已经成功的在石油化工中得到使用。

2.甲苯歧化和烷基转移成套技术

甲苯歧化和烷基转移技术是芳烃技术中的一个重要组成单元,是满足石油化工对二甲苯需求的有效的措施之一。上海石油化工研究将HAT系列作为催化剂,并以此为基础研制出大型轴向固定床反应器和反应器进口气体分布器,以提升甲苯歧化反应的效率,并提升对二甲苯的回收率,满足了石油化工对二甲苯日渐增大的需求。如今一套甲苯歧化和烷基转移成套技术所使用的40×104t/a已经安全、稳定的使用了6年。

3.苯乙烯成套技术

在苯脱氢制成苯乙烯的成套技术中,乙苯脱氢轴径向反应器是该项技术的创新点。对反应器中的原料与反应物料流向进行更合理、更环保、更节约的改进,能降低对催化剂的使用量,并提升乙苯烯的制成率。华东理工大学在6×104t/a和10×4t/a的反应器中进行多次实验后,终于建立了两维气体的数学模型,并计算出反应器入口处轴向催化器的气封高度。另外,也有研究发现使用新型的高效静态混合器,是解决原有反应器入口处乙苯与水蒸气在高温和高速流动状态发生的质量偏离及乙苯脱氢转化率偏低的问题的最好方式。

4.化工型MTBE合成及裂解一体化成套技术

化工型MTBE合成及裂解一体化技术为制出高纯度的聚合级异丁烯,上海石油化工研究院就以下两点进行了创新:(1)使用带有环柱形催化剂装填构件,以实现深液层塔盘的催化蒸馏技术的使用;(2)在预反应器中是由外循环工艺,改变床层抽出的位置。这两点的创新抓住了化工型MTBE合成及裂成一体化技术的关键所在,因此其所发生的效果也是颠覆性的。在MTBE裂解单元中使用固体酸裂解工艺技术,并适当的放大固定床反应器,并对裂解产物分离和精馏塔系进行合理的设计。目前该项技术已经得到很好的使用,以燕化公司为例,其所生产的高纯度异丁烯很好的与丁基橡胶合成。

结论

化学工程技术的创新对石化工业装置建设的发展发挥着重要的促进作用,但也正是因为石化工程装置建设要不断满足市场的需求,不断自我发展,自我突破,才为化学工程技术提供了良好创新环境。二者相辅相成,相互促进。所以只有不断注重化学工程技术的创新,重视合理的引进、吸收国外的经验,并根据本国的国情与条件进行合理的研究,是能有发现好的创新点,大大提升化学工程技术的效率。

二苯乙烯苷的制备实验报告按照实验目的和结果来写写作方法如下。1、首先写实验报告的实验名称和撰写者的名字。2、写实验报告的目的和意义。3、写实验制作的步骤以及当中遇到什么困难及解决办法。4、写实验的结果及总结。书写应注意内容真实准确,文字简练、通顺,书写整洁,标点符号、外文缩写、单位度量等书写准确、规范。

基于苯乙烯的用途广泛和需求量的不断提升,近年来世界各国苯乙烯生产发展迅速,并向着大型化发展。下面是我精心推荐的乙烯生产技术论文,希望你能有所感触!

苯乙烯生产技术研究

摘要:苯乙烯是一种重要的基本有机化工原料,主要用于生产聚苯乙烯树脂(PS)、丙烯腈-丁二烯- 苯乙烯三元共聚物(ABS)、苯乙烯- 丙烯腈共聚物(SAN)树脂、丁苯橡胶(SBR)和丁苯胶乳(SBR胶乳)、离子交换树脂、不饱和聚酯以及苯乙烯系热塑性弹性体SBS等。此外, 还可用于制药、染料、农药以及选矿等行业, 用途十分广泛。

一、苯乙烯生产工艺介绍

目前,世界上苯乙烯的生产方法有乙苯气相催化脱氢法、环氧丙烷—苯乙烯联产法、乙苯脱氢选择性氧化法、热解汽油抽提蒸馏回收法、乙苯—丙烯共氧法、甲苯甲醇合成法、丁二烯合成法等。其中,常用的方法有3种:催化脱氢法、乙苯脱氢选择性氧化(SMART)法、乙苯—丙烯共氧(POSM)法。下面就重点介绍这三种方法。

1.催化脱氢法

DOW化学公司与BASF公司与1937年联合开发出催化脱氢法,在长期生产中各公司在催化剂、反应器、流程、节能等方面各具特色,典型的如:Fina/Badger法、Monsanto/Lummus/UOP法、DOW法、Cosden/Badger法、CdF法等。其中Monsanto/Lummus/UOP法被世界上生产能力最大的一些苯乙烯装置所采用,与其他方法相比,每吨苯乙烯可节约蒸汽2t,降低生产成本16%。

2.乙苯脱氢选择性氧化法

乙苯氧化脱氢技术采用三段式反应器:一段脱氢反应器中乙苯和水蒸汽在脱氢催化剂层进行脱氢反应,在出口物流中加入定量的空气或氧气与水蒸汽进入二段反应器,二段反应器中装有高选择性氧化催化剂和脱氢催化剂,氧和氢反应产生的热量使反应物流升温,氧全部消耗,烃无损失,二段反应器出口物流进入三段反应器,完成脱氢反应。当脱氢反应温度为620~645℃、压力为~ MPa、蒸汽和乙苯质量比为(1∶1)~(2∶1)时,乙苯转化率为85%,苯乙烯选择性为92 %~96 %。

3.环氧丙烷—苯乙烯(PO/SM)联产法

环氧丙烷一苯乙烯(PO/SM)联产法又称共氧化法, 在130~160℃、~下,乙苯先在液相反应器中用氧气氧化生成乙苯过氧化物,生成的乙苯过氧化物经提浓到l7%后进入环氧化T序,在反应温度为110℃、压力为 MPa条件下,与丙烯发生环氧化反应成环氧丙烷和甲基苄醇。环氧化反应液经过蒸馏得到环氧丙烷,甲基苄醇在260℃、常压条件下脱水生成苯乙烯。反应产物中苯

乙烯与环氧丙烷的质量之比为:1。将乙苯脱氢的吸热和丙烯氧化的放热两个反应结合起来,节省了能量,解决了环氧丙烷生产中的三废处理问题。另外,由于联产装置的投资费用要比单独的环氧丙烷和苯乙烯装置降低25 %,操作费用降低50 %以上,因此采用该法建设大型生产装置时更具竞争优势。该法的不足之处在于受产品市场状况影响较大,且反应复杂,副产物多,投资大,乙苯单耗和装置能耗都要高于乙苯脱氢法工艺。

4.苯乙烯生产工艺国产化进展

华东理工大学开发的乙苯负压脱氢反应器采用轴径向反应器技术和气气快速混合两大关键技术,轴径向反应器是在床层顶部采用催化剂自封式结构、以使径向床的顶部造成轴径向二维流动的新颖径向反应器。与传统的径向反应器相比,这种催化剂自封式结构取消了催化床上部的机械密封区,简化了径向床结构,有效地利用此部分反应器空间中的催化剂,消除催化剂床的滞流区,有利于提高反应转化率,催化剂装卸方便。

二、苯乙烯的毒性机理

虽然苯乙烯具有燃爆性和毒性,但是由于对爆炸危险性的重视,因此很少出现苯乙烯的爆炸事故,而职业中毒却屡见不鲜,因此需对苯乙烯的职业中毒提高警惕。苯乙烯既有急性毒性又有慢性毒性,可对人体多个系统产生损害,虽然其生殖毒性、血液毒性和致癌作用尚不能确定,也应引起高度警惕。

1.对神经系统的影响

苯乙烯具有较强的致神经衰弱作用,苯乙烯大量吸入后可引起中毒性脑病,研究表明,脂质过氧化及神经逆质波动在中毒性脑病中有重要作用。少量苯乙烯吸入仅引起轻微头晕、头痛症状。并且近年国内有研究发现,苯乙烯长期接触组心电图异常率明显高于对照组,以心率失常居多,其中又以窦性心动过缓为主。

2.对消化系统的影响

短时间大量接触高浓度苯乙烯可引起恶心呕吐、腹痛、腹泻等消化道症状。长期接触苯乙烯可引起中毒性肝病,具有起病隐袭的特点。临床上以消化道症状为主,多数为肝肿大,但肝功能检查多为正常。

3.对泌尿生殖系统的影响

长期低浓度接触苯乙烯可引起肾功能损害,主要是通过抑制肾组织中酶的活动,使细胞三羧酸循环和膜吸收转运过程受到干扰,并使近曲小管上皮受损所致,短期接触也可影响肾小球的功能。此外,苯乙烯在体内的主要中间代谢产物苯乙烯-7,8-氧化物(SO)已被研究证明为一种强直接致突变剂。工人接触苯乙烯可引起精液DNA损伤。苯乙烯为高脂溶性的小分子化合物,在体内可经胎盘转运,与宫内的胎儿直接接触,从而对发育中的胚胎产生毒性作用,干扰器官的形成和胎儿的发育。

4.对呼吸系统的影响

一次大量吸入苯乙烯可引起呼吸道腐蚀性损伤,导致中毒性肺水肿。另外,苯乙烯可通过酶系统或呼吸爆发产生自由基、启动生物膜的脂质过氧化、并有炎性介质参与造成肺弥漫性损伤。短时间接触高浓度苯乙烯可引起咳嗽、咽痛等呼吸道刺激症状,长期接触低浓度苯乙烯对作业工人呼吸道有明显的刺激作用,可引起慢性鼻炎、慢性咽炎等。

对于安全专业来说,苯乙烯的生产工艺已经非常成熟,但是我们需要在工艺中找到潜在的危险,尽可能排除或者降低危害程度。

参考文献

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[6]任引津,王世俊,何凤生,等.我国职业中毒临床及科研工作50年进展[J].中华劳动卫生职业病杂志,1999,17 (5):4~7

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作者简介:王连生,男,江苏扬州人,生于1960年5月,连云港凤蝶染化有限公司。

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合成氨工业论文模板

高中生写论文难度很高,可以根据一节课、一个知识点、或者一个实验来来谈谈自己学习的见解,最主要学生写论文不要大篇幅模仿教师的论文形式,要以学生的观点,介绍自己的学习领会要点。

在高温高压,催化剂条件下,使氮气与氢气化合

合成氨指由氮和氢在高温高压和催化剂存在下直接合成的氨。别名:氨气。分子式NH3英文名:synthetic ammonia。世界上的氨除少量从焦炉气中回收副产外,绝大部分是合成的氨。 合成氨主要用作化肥、冷冻剂和化工原料 生产方法 生产合成氨的主要原料有天然气、石脑油、重质油和煤(或焦炭)等。 ①天然气制氨。天然气先经脱硫,然后通过二次转化,再分别经过一氧化碳变换、二氧化碳脱除等工序,得到的氮氢混合气,其中尚含有一氧化碳和二氧化碳约%~%(体积),经甲烷化作用除去后,制得氢氮摩尔比为3的纯净气,经压缩机压缩而进入氨合成回路,制得产品氨。以石脑油为原料的合成氨生产流程与此流程相似。 ②重质油制氨。重质油包括各种深度加工所得的渣油,可用部分氧化法制得合成氨原料气,生产过程比天然气蒸气转化法简单,但需要有空气分离装置。空气分离装置制得的氧用于重质油气化,氮作为氨合成原料外,液态氮还用作脱除一氧化碳、甲烷及氩的洗涤剂。 ③煤(焦炭)制氨。随着石油化工和天然气化工的发展,以煤(焦炭)为原料制取氨的方式在世界上已很少采用。 用途 氨主要用于制造氮肥和复合肥料,氨作为工业原料和氨化饲料,用量约占世界产量的12%。硝酸、各种含氮的无机盐及有机中间体、磺胺药、聚氨酯、聚酰胺纤维和丁腈橡胶等都需直接以氨为原料。液氨常用作制冷剂。 贮运 商品氨中有一部分是以液态由制造厂运往外地。此外,为保证制造厂内合成氨和氨加工车间之间的供需平衡,防止因短期事故而停产,需设置液氨库。液氨库根据容量大小不同,有不冷冻、半冷冻和全冷冻三种类型。液氨的运输方式有海运、驳船运、管道运、槽车运、卡车运。 1.合成氨的工艺流程 (1)原料气制备 将煤和天然气等原料制成含氢和氮的粗原料气。对于固体原料煤和焦炭,通常采用气化的方法制取合成气;渣油可采用非催化部分氧化的方法获得合成气;对气态烃类和石脑油,工业中利用二段蒸汽转化法制取合成气。 (2)净化 对粗原料气进行净化处理,除去氢气和氮气以外的杂质,主要包括变换过程、脱硫脱碳过程以及气体精制过程。 ① 一氧化碳变换过程 在合成氨生产中,各种方法制取的原料气都含有CO,其体积分数一般为12%~40%。合成氨需要的两种组分是H2和N2,因此需要除去合成气中的CO。变换反应如下: CO+H2OH→2+CO2 = 0298HΔ 由于CO变换过程是强放热过程,必须分段进行以利于回收反应热,并控制变换段出口残余CO含量。第一步是高温变换,使大部分CO转变为CO2和H2;第二步是低温变换,将CO含量降至左右。因此,CO变换反应既是原料气制造的继续,又是净化的过程,为后续脱碳过程创造条件。 ② 脱硫脱碳过程 各种原料制取的粗原料气,都含有一些硫和碳的氧化物,为了防止合成氨生产过程催化剂的中毒,必须在氨合成工序前加以脱除,以天然气为原料的蒸汽转化法,第一道工序是脱硫,用以保护转化催化剂,以重油和煤为原料的部分氧化法,根据一氧化碳变换是否采用耐硫的催化剂而确定脱硫的位置。工业脱硫方法种类很多,通常是采用物理或化学吸收的方法,常用的有低温甲醇洗法(Rectisol)、聚乙二醇二甲醚法(Selexol)等。 粗原料气经CO变换以后,变换气中除H2外,还有CO2、CO和CH4等组分,其中以CO2含量最多。CO2既是氨合成催化剂的毒物,又是制造尿素、碳酸氢铵等氮肥的重要原料。因此变换气中CO2的脱除必须兼顾这两方面的要求。 一般采用溶液吸收法脱除CO2。根据吸收剂性能的不同,可分为两大类。一类是物理吸收法,如低温甲醇洗法(Rectisol),聚乙二醇二甲醚法(Selexol),碳酸丙烯酯法。一类是化学吸收法,如热钾碱法,低热耗本菲尔法,活化MDEA法,MEA法等。 4 ③ 气体精制过程 经CO变换和CO2脱除后的原料气中尚含有少量残余的CO和CO2。为了防止对氨合成催化剂的毒害,规定CO和CO2总含量不得大于10cm3/m3(体积分数)。因此,原料气在进入合成工序前,必须进行原料气的最终净化,即精制过程。 目前在工业生产中,最终净化方法分为深冷分离法和甲烷化法。深冷分离法主要是液氮洗法,是在深度冷冻(<-100℃)条件下用液氮吸收分离少量CO,而且也能脱除甲烷和大部分氩,这样可以获得只含有惰性气体100cm3/m3以下的氢氮混合气,深冷净化法通常与空分以及低温甲醇洗结合。甲烷化法是在催化剂存在下使少量CO、CO2与H2反应生成CH4和H2O的一种净化工艺,要求入口原料气中碳的氧化物含量(体积分数)一般应小于。甲烷化法可以将气体中碳的氧化物(CO+CO2)含量脱除到10cm3/m3以下,但是需要消耗有效成分H2,并且增加了惰性气体CH4的含量。甲烷化反应如下: CO+3H2→CH4+H2O = 0298HΔ CO2+4H2→CH4+2H2O = 0298HΔ (3)氨合成 将纯净的氢、氮混合气压缩到高压,在催化剂的作用下合成氨。氨的合成是提供液氨产品的工序,是整个合成氨生产过程的核心部分。氨合成反应在较高压力和催化剂存在的条件下进行,由于反应后气体中氨含量不高,一般只有10%~20%,故采用未反应氢氮气循环的流程。氨合成反应式如下: N2+3H2→2NH3(g) =

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