惠州石化有限公司连续重整装置工艺流程模拟与优化

以惠州石化有限公司200×10~4t/a连续重整装置为研究对象,采用英国先进技术公司KBC的流程模拟软件Petro-SIM,建立了预加氢部分、重整反应部分以及重整全流程模型,以期优化装置操作条件,改善装置的生产瓶颈。应用该模型分别对重整加权平均反应入口温度以及重整装置的3条分馏塔进行了优化分析。模拟结果得出,重整加权平均反应入口温度在520.7~521.7℃时,重整操作条件最优;预加氢产物汽提塔底温度在235℃、塔压在1.01MPa、进料温度在171℃时达到最佳的分离效果;重整脱戊烷塔塔压在1.02MPa、重整脱丁烷塔塔压在1.0MPa时塔的操作最优。通过实施优化措施,将重整加权平均反应入口温度由517.7℃提高至521℃,可增产芳烃2.7×10~4t/a,氢气1.126×10~7m~3/a;分别将汽提塔塔压、脱戊烷塔塔压以及脱丁烷塔塔压由1.1MPa降至1.0MPa,共节约燃料气3.528×10~6m~3,多回收C6环烷烃2.306×10~4t/a。核算装置效益,全年可实现节能效益197.9万元,提升装置经济效益3128.8万元。     

乙炔黑修饰碳糊电极测定汞离子

制备了乙炔黑修饰碳糊电极,通过循环伏安法研究了Hg~(2+)在裸碳电极和乙炔黑修饰碳糊电极上的电化学行为。实验结果表明,Hg~(2+)在乙炔黑修饰电极上有明显的氧化还原峰。同时对实验条件进行了优化,在该优化条件下,氧化峰峰电流随着Hg~(2+)浓度的增加在3.0×10~(-7)~2.4×10~(-5)mol/L范围内线性增加,检出限为2.3×10~(-8)mol/L。采用标准加入法成功地检测了模拟水样当中的痕量Hg~(2+)。     

BDO装置乙炔填充管设计和施工

本项目为陕西延长石油10万t/a 1,4-丁二醇(BDO)装置,采用改良的炔醛法(Reppe法)工艺,以乙炔和甲醛为原料生成1,4-丁二醇.为保证乙炔输送安全,乙炔管道采用填充管设计,对直管段采用Φ10 mm×0.5 mm和Φ6 mm×0.5 mm不锈钢管进行填充,对管件采用Φ10 mm的拉西环进行填充,材质均为304不锈钢.     

聚十四烷基三苯乙炔基硅烷树脂的制备与热分解

以镁条、溴乙烷、苯乙炔和十四烷基三氯硅烷为原料,通过格利雅反应制备了十四烷基三苯乙炔基硅烷(TTPES),采用红外和核磁共振光谱(~1H-NMR、~(13)C-NMR和~(29)Si-NMR)对其结构进行了表征。根据示差扫描量热法(DSC)确定了TTPES单体的固化工艺,由热聚合法制备了聚十四烷基三苯乙炔基硅烷树脂(PTTPES),利用TGDTG分析研究了PTTPES树脂的热分解行为,并采用Kissinger、Ozawa等6种方法研究了树脂的热分解动力学。结果表明,树脂的Td5为437℃,800℃残炭率高于43%。PTTPES树脂的热分解Ea为188.53 kJ/mol,指前因子A为1.27×10~(13)/s,得到了热分解动力学方程:(dα)/(dT)=(1.27×10~(13))/βexp ((-188.53)/(RT))·2/3α~(-1/2)。     

单乙醇胺吸收CO_2拟一级反应动力学研究

采用自主开发的湿壁塔装置,基于工业条件下的单乙醇胺(Monoethanolamine,MEA)水溶液,测定了MEA水溶液吸收CO_2气体的动力学数据,并建立动力学模型。本研究采用拟一级反应假设,根据两性离子机理和三分子反应机理,研究结果指出在303.15K~323.15K之间MEA溶液吸收CO_2反应级数在1.23~1.38之间,并随温度升高而增大。通过线性回归求得:k_(2,MEA)~T=7.46×10~9exp(-4545/T),k_(H_2O)~T=3.79×10~6exp(-3106/T),通过线性拟合解得k_2=6.56×10~9exp(-5554/T),所得结果与国外文献基本吻合。     

基于化学反应控制的CaSO_4·2H_2O-(NH_4)_2CO_3反应动力学

石膏矿化二氧化碳两步法的本质是CO_2被氨吸收后形成的(NH_4)_2CO_3与石膏主要成分CaSO_4·2H_2O间的固液反应。对该反应过程进行研究,探索其反应机理和反应动力学方程。当搅拌转速500 rpm,温度区间25～45℃,其反应动力学可由收缩未反应芯模型描述,且为化学反应控制。其动力学方程符合拟一级假设,在实验温度25、30、35、40和45℃时,求得反应速率常数分别为1.20×10~(-4)、1.72×10~(-4)、2.47×10~(-4)、3.26×10~(-4)和4.28×10~(-4)s~(-1)。进一步回归得相应温区内反应速率常数k与温度T的关系:k=76879.92×exp(-50.21×10~3R~(-1)T~(-1))。     

基于铜离子催化的比色法检测焦磷酸根

Cu~(2+)能有效地催化过氧化氢(H_2O_2)和2,2'-联氮双(3-乙基苯并噻唑啉-6-磺酸)二铵盐(ABTS)反应,引起体系吸光度的变化。利用焦磷酸根(PPi)易与Cu~(2+)发生螯合作用而降低反应体系吸光度的原理检测PPi。实验考察并优化了pH值,Cu~(2+)浓度,H_2O_2浓度,反应时间。在最优条件下,PPi的浓度在1.0×10~(-6)～1.0×10~(-4) mol/L范围内与吸光度有较好的线性关系。采用所建立的方法对人血清样品进行加标实验,加标回收率在98.5%～102.4%之间,RSD的数值均小于5.0%。     

基于阳离子表面活性剂缔合微粒共振瑞利散射光谱法测定痕量O_3

以pH=4.0 HAC-NAAC缓冲溶液为介质,用硼酸碘化钾溶液(BKI)作为O3吸收剂。O3将I-氧化生成为I2,溶液中过量的I-与I2又可形成I-3,有阳离子表面活性剂(CS)如氯代十六烷基吡啶(CPCI),溴代十四烷基吡啶(TPB),十六烷基三甲基溴化铵(CTMAB),十四烷基苄基二甲基氯化铵(TDMAC)存在时,CS与I-3形成稳定的(CS-I3)n缔合微粒,在470 nm处有一个较强的共振瑞利散射峰(RRS),随着O3浓度的增大,体系中的I-3增多,I-3与CS形成的(CS-I3)n缔合微粒越多,470 nm处的RRS强度I增强,O3浓度与其增强值ΔI成线性关系,各体系的线性范围分别为15~50,50~100,5~25,1~50μmol·L-1,回归方程分别为ΔI=8.81c-4.01,ΔI=5.44c-3.11,ΔI=15.39c-1.55,ΔI=16.88c+0.51,检出限分别为4.9,12,2.85,0.56μmol·L-1O3。实验考察了共存物质的影响,当O3浓度为2.5×10-6mol·L-1,相对误差在±10%内时,4.0×10-5mol·L-1Hg2+,8.7×10-5mol·L-1Fe3+,5.0×10-5mol·L-1Ca2+,2.5×10-5mol·L-1Zn2+和Cu2+,2.8×10-6mol·L-1Pb2+和Cr3+,4.2×10-5mol·L-1Mg2+,Mn2+和Ba2+对体系的测定无干扰。说明该方法具有良好的选择性。选用TDMAC体系检测空气中的O3,结果令人满意。采用激光散射技术研究了(TDMAC-I3)n缔合微粒体系的粒径分布。当通入O3后,过量KI与O3反应形成I-3,I-3与TDMAC反应生成(TDMAC-I3)n缔合微粒,其粒径集中分布在1 106~3 091 nm之间。     

乙烯基三氯硅烷的合成研究

研究了乙炔与三氯氢硅硅氢加成反应,以Karstedt催化剂为主催化剂、三苯基膦为助催化剂具有较好的反应活性和选择性。在m(铂)∶m(氯苯)=13×10-6∶1,n(三苯基膦)∶n(主催化剂)=3∶1,乙炔流量为2 L/min,反应温度85~90℃,三氯氢硅滴加时间为80 min的条件下选择性为90.8%。     

高浓度MDEA二元复配溶液回收CO2驱返排气中CO2研究

采用自主设计的搅拌反应釜压力装置,以CO_2和CH_4(1∶1,体积比)混合气体作为原料气,MDEA为主吸收剂,分别添加PZ、DEA、DETA和DIPA作为活化剂,复合体系总质量分数40%,优选最佳的CO_2驱返排气中CO_2回收MDEA复合体系。通过饱和吸收量、吸收速率、再生速率、再生率对比分析,得出各体系最佳配比分别为:35%MDEA+5%PZ、37%MDEA+3%DEA、35%MDEA+5%DETA、35%MDEA+5%DIPA。对4种优选的配方体系的吸收性能和再生性能进行综合分析,得出DETA对MDEA溶液吸收及再生性能提升最大,35%MDEA+5%DETA是最佳的二元复配溶液:吸收实验中最大吸收量为0.953 mol CO_2·mol~(-1)胺,最大平均吸收速率为5.822 mol CO_2·min~(-1),再生实验中最大再生率为95.3%,最大平均再生速率为27.4×10~(-3) mol CO_2·min~(-1)。     

微型喷动床煤焦二氧化碳气化反应动力学

煤焦与CO_2的气化反应是评价煤种气化反应活性的重要指标之一。分别在自主设计的一套微型喷动床反应装置和热重分析仪上采用等温和非等温的方法对煤焦-CO_2气化反应动力学进行探讨。结果表明:神华焦和大雁焦CO_2气化反应符合混合反应模型,其采用非等温分析方法由Coats-Redfern近似函数和Doyle近似函数得到的反应活化能分别为173.73—193.96 kJ/mol和154.07—173.02 kJ/mol,二者的指前因子数量级均在10~6—10~7之间,而采用等温分析方法得到的反应活化能分别为248.03 kJ/mol和194.66 kJ/mol,指前因子分别为1.62×10~9 s~(-1)和8.17×10~(10) s~(-1)。与热重程序升温法相比,在微型喷动床反应装置进行的煤焦—CO_2气化反应能够有效避免扩散作用对主体反应的影响,且反应速率相对较大。     

聚十二烷基三苯乙炔基硅烷树脂的制备与热性能

以镁条、溴乙烷、苯乙炔和十二烷基三氯硅烷为原料,通过Grignard反应制得十二烷基三苯乙炔基硅烷单体(DTPES)。采用傅里叶变换红外光谱(FTIR)和核磁共振波谱(~1HNMR、~(13)CNMR和~(29)Si NMR)对DTPES结构进行了表征;利用差示扫描量热法(DSC)确定了DTPES的最佳固化工艺。通过热聚合法制得聚十二烷基三苯乙炔基硅烷树脂(PDTPES),利用TG-DTG分析了PDTPES树脂的热稳定性,并采用6种方法(Kissinger、Ozawa、Achar、Cosat-Redfern、Friedman和Vyazonvkin-Weight法)对树脂的热分解行为进行了探究。结果表明,升温速率为10℃/min时,PDTPES树脂质量损失5%的温度(T_(d5))为440℃,800℃下残炭率为48.1%。动力学分析显示,不同分析方法下,PDTPES树脂的热分解活化能(E_a)分别为182.76、181.53、179.48、179.45、187.53和178.33 kJ/mol,指前因子(A)分别为1.05×10~(12)、3.40×10~(10)、3.79×10~(12)、1.88×10~(11)、5.73×10~(11)和1.52×10~(11)s~(–1),并求得热分解动力学方程。     

乙炔黑/双十六烷基磷酸复合膜传感器测定环境水样中痕量铜

报道了一种用乙炔黑(AB)/双十六烷基磷酸(DHP)复合膜修饰的电化学传感器,该传感器能高灵敏度测定水样中痕量的Cu~(2 )。在pH值为4.5的磷酸盐缓冲溶液中,于-0.08V(vs.SCE)处有一灵敏的氧化峰。该修饰电极测定Cu~(2 )的线性范围为8×10~(-9)～5×10~(-7)mol·L~(-1),富集300s检测限为3×10~(-10)mol·L~(-1)。用该修饰电极测定了环境水样中的Cu~(2 ),其结果与原子吸收测定值相符。     

次氯酸钠溶液清净乙炔气的实验研究

建立了采用次氯酸钠(NaClO)溶液对电石法产生的粗乙炔气中的硫化氢、磷化氢气体杂质进行氧化吸收的实验装置,研究了次氯酸钠溶液有效氯浓度和pH值对清净效果的影响。实验结果表明,次氯酸钠溶液有效氯浓度和pH值对硫化氢的去除效果比磷化氢显著;在乙炔气清净初期,次氯酸钠溶液的pH值起到关键作用。综合考虑清净效果及生产安全两个因素,硫、磷去除率均在85%以上时的工艺条件为次氯酸钠溶液的pH值为7~9.5,有效氯含量在0.085%~0.12%。     

关于乙炔二聚反应中循环乙炔纯度突降原因的探讨

一、概述乙炔法生产氯丁二烯的中间体——乙烯基乙炔,是乙炔在Nieuwland(Cu_2Cl_2——NH_4Cl—HCl—H_2O)催化体系中,经二聚反应制得。乙炔在此催化体系反应过程中转化率约为13—15％,大部分未反应的乙炔循环使用。反应气体的大致成份(重量％)为:乙烯基乙炔10—13％,乙炔83—85％,二乙烯基乙炔0.6—1％以及少量其它副产物。为了避免惰性气体和氧在循环乙炔中的积累,保证安全操作和混合乙炔的纯度,生产中需要少量地从吸收二塔顶排出部分循环乙炔。在正常生产情况下,该排空量无需很大,即可使循环乙炔的纯度合乎工艺要求(C_2H_2≥95％,O_2≤0.5％,M.V.A D.V.A≤0.5％)。     

大气压反常辉光放电条件下甲烷裂解制C2烃和纯热裂解的比较

对CH4-H2体系进行了热力学分析,并与大气压反常辉光放电条件下得到的实验结果相比较。通过热力学分析,得出体系的独立反应、各反应平衡常数与温度的关系,体系的平衡组成中主要产物为炭黑和氢;温度500~1 500 K,积炭是影响甲烷高温热解的主要问题,且几乎无乙炔和乙烯生成。但在大气压反常辉光放电的条件下,反应体系温度约为700~1 000 K,甲烷转化率较高,且反应中的产物主要为C2烃。实验结果表明,当原料气总流量为300 mL/m in,CH4/H2为2∶8时,甲烷转化率、乙炔选择性和乙烯选择性最大,分别为91.3%、81.7%和11.1%,此时积炭速度小,仅为1.47 mg/m in。比较表明,大气压反常辉光放电条件下CH4-H2等离子体反应已超出热力学平衡限制。     

B-Z化学振荡反应的影响因素及H2O2的检测

化学振荡反应是在开发体系中进行的远离平衡的一类反应。大学化学已经将化学振荡反应作为基本实验项目之一。B-Z反应具有复杂的反应机理,影响反应的因素较多,搅拌速率对B-Z化学振荡有重要的影响。研究了不同搅拌速率下化学振荡的变化以及化学振荡对H_2O_2的响应。当H_2O_2浓度在(0. 0834～1. 668)×10~(-4)mol/L内,响应电势和振荡再发生期均与H_2O_2加入时的浓度呈良好线性关系,可检测最低浓度为0. 0834×10~(-4)mol/L。     

碳酸盐岩用冻胶酸高温流变性及其酸岩反应动力学研究

针对缝洞型碳酸盐岩储层,为了延长具备支撑能力的酸蚀裂缝,从而实现高温深部穿透,增大油气产量,对新型研制的耐高温的冻胶酸进行了流变性和反应动力学的研究。运用高温高压流变仪测定了弹性模量、粘性模量等;酸岩反应旋转岩盘仪测定得到了反应速率、速率常数、反应级数和氢离子传质系数。结果表明,6种体系中DJS-2的弹性模量大于粘性模量;该体系不同稠化剂浓度酸液的反应动力学方程分别是:J=7.43×10~(-6)×C0.514 9,J=8.38×10~(-6)×C0.454 0和J=7.93×10~(-6)×C0.491 0,对应的传质系数分别为1.904×10~(-8),1.857×10~(-8),1.026×10~(-8)cm~2/s,为工业应用提供了设计参数。     

活性炭吸附法测定地质样品中的微量金

采用活性炭富集分离,TAS-990 SUPER-F型原子吸收分光光度计测试样品中的金,准确度和精密度均达到规范要求。方法检出限0.1×10-6,测定范围3~3000μg。众所周知,地壳中金的含量是很低的,为5×10-9,要想测定含量这么低的样品,不进行富集是很难的。本实验采用王水热溶,利用活性炭吸附柱和布氏漏斗抽滤装置,使溶液和残渣一次性分离并完成富集,操作简单、快速,分离效果良好,适宜大批样品的分析工作。     

涡旋脉冲式反应装置及其在制备纳米碳酸钙上的应用

设计了一种涡旋脉冲式反应装置,分析了气-液或气-液-固多相体系在涡旋脉冲式反应装置中的流动状态及特点。采用Ca(OH)2—H2O—CO2气-液-固反应体系考察了该涡旋脉动式反应装置的性能。实验结果表明,采用纯CO2气体或CO2气体含量为30％的混合气体均可以制备平均粒径为40-50nm的纳米CaCO3产品,比传统工艺制备的纳米CaCO3的平均粒径小,粒度分布更窄。