合成氨含硫化氢废气的深度脱硫及资源化利用技术

随着环保要求的逐步提升,含硫工业废气的脱除力度正日益加强。本文针对来自合成氨工艺5.0×105 t/a含硫化氢废气源,提出利用New Sulfinol法与赤泥-氧化锌法的干湿法组合工艺进行硫化氢深度脱除、并将提浓硫化氢用作高附加值甲硫醇产品的深度脱硫及资源化利用技术。同时采用模拟软件Aspen Plus对提出的新工艺进行了全流程模拟,采用了硫化氢循环及双效精馏降低操作能耗,对反应与分离设备进行了条件优化。模拟结果表明脱硫率极高,且具有一定的工业可行性。     

含硫烟气生产二甲基硫醚流程模拟及优化

工业废气中的SO_2是导致雾霾问题的一个重要因素。文章通过大量工艺论证提出了含硫烟气生产高附加值二甲基硫醚的工艺流程及工艺条件,工艺流程包含硫磺工段、硫化氢工段、二甲基硫醚工段。各工段反应转化率均能达到90%以上,反应副产物少,分离过程较简单。最后运用Aspen Plus软件对整个流程进行模拟,分别应用了Rstoic模块、Radfrac模块、flash 2模块等。在二甲基硫醚工段,通过对各塔进料位置、回流比、理论板数等操作参数的优化,确定最佳工艺条件。模拟结果表明:二甲基硫醚年产量为1.2万t,纯度为99.02%,具有良好的经济效益与环境效益,可为含硫烟气资源化处理生产提供理论指导。     

由硫化氢制取硫磺及氢气扩大实验研究

以由氧化还原反应和电解反应构成的双反应工艺 ,处理炼油厂的含硫化氢酸性尾气。现场放大实验结果表明 ,该工艺过程是可行的。在适宜的操作条件下 ,硫化氢的吸收率可达到 99%以上 ,制得的硫磺的纯度高于 99.5 %。     

淤浆床炔化法催化合成1，4—丁炔二醇连续化的热模研究

为了采用内过滤器实现炔化反应的连续化，在完善冷模研究后，首先对多种过滤介质在热模条件下进行筛选，以获得一种符合炔化反应工艺要求，并且过滤性能稳定持久的过滤介质。实验证明采用管式内过滤器可以解决在反应工艺条件下淤交床连续化的气液固分离问题。通过对比淤浆反应器在连续及间歇操作下的反应工艺及反应速率的一致性，从而建立了反应动力学模型，为进一步开发放大提供依据。     

正丁醛氧化制高纯度正丁酸的工艺研究

本文报道了采用体外循环冷却的塔式氧化系统进行正丁醛氧化制备高纯度正丁酸的工艺过程研究结果。通过对催化剂、氧化反应器、氧化工艺及分离精制工艺条件进行研究 ,有效地减少了氧化副反应。在较佳氧化及分离精制条件下 ,氧化过程正丁醛转化率在 99.5 %以上 ,正丁酸选择性达 95 %以上 ,从而保证了分离精制后得到纯度≥ 99.5 %的正丁酸产品 ,填补了国内高纯度正丁酸产品的空白 ,为工业化规模生产高纯度正丁酸产品提供了可靠的技术保证。     

变压精馏在硫化氢提纯装置的应用

硫化氢是硫化工项目生产二甲基二硫及二甲基亚砜产品的原料气。硫化氢提浓装置将低温甲醇洗酸性气送至硫回收装置的硫化氢酸性气进行提浓,处理后使其浓度≥99%。工艺设计过程中,发现常压下硫化氢和丙烷形成二元共沸物,共沸物的形成不但难以精馏分离,同时对硫化氢纯度造成了一定的影响,故考虑用一种特殊的精馏方式对硫化氢和丙烷进行有效的分离,大部分共沸物组成都对压力变化比较敏感,故采用连续性变压低温精馏的方法进行共沸物分离。     

紫外光引发合成正十二烷基硫醇

介绍了以1-十二烯与硫化氢为原料,紫外光引发自由基加成合成正十二烷基硫醇。考察了不同反应温度、反应压力、引发剂与1-十二烯摩尔配率、单位体积十二烯对应的硫化氢通气速率、通硫化氢时间等因素对反应的影响。确定了最佳的工艺条件:反应温度10℃,反应压力1.1MPa,n(引发剂)∶n(1-十二烯)=0.048∶1,单位体积十二烯对应的硫化氢通气速率为900h-1,通硫化氢时间为45min。正十二烷基硫醇收率可达64.9%,精制后正十二烷基硫醇产品纯度达到98.5%。     

β-巯基乙醇的合成及精馏研究

β-巯基乙醇(β-M)是一种重要的化工产品,是燃料和农药的重要中间体。研究了常压条件下β-M的合成工艺,采用环氧乙烷和硫化氢直接合成法,考察了反应物的配比、反应温度、空速、催化剂用量等对产品收率的影响。试验结果表明:β-M的适宜反应条件是环氧乙烷:硫化氢=1.4～1.6:1,反应温度30℃,空速55～70m3/m3·hr,催化剂用量为20mL。同时开发了一种巯基乙醇的精馏工艺,精馏后产品纯度可达99.99%,其纯度符合市场要求,且工艺简单可行。     

肉桂酸的合成工艺研究

研究了以吡啶为缩合剂,通过苯甲醛与丙二酸的Knoevenagel缩合反应合成肉桂酸的路线,以产物的收率作为考察指标,采用单因素多水平方法,分别研究了反应物配比、缩合剂用量、反应温度、反应时间等因素对收率的影响,确定了最佳工艺条件。最佳工艺条件下的肉桂酸收率达95%以上,并采用红外光谱对目标产物结构进行表征。该路线具有工艺简单,产率高,反应污染小,产物分离纯化容易,操作方便等优点。     

硫磺加氢合成硫化氢的中试研究

介绍了采用硫磺与合成氨铜洗气为原料加氢合成硫化氢的中试,对工艺的主要过程进行了讨论并提出最佳的操作条件。     

从豆粕中提取大豆异黄酮传质动力学研究

以脱脂豆粕为原料,采用70%乙醇水溶液为溶剂提取大豆异黄酮。在不同温度下对异黄酮的传质动力学进行了研究,基于Fick第二定律,采用分离变量法得到异黄酮提取动力学方程。由于异黄酮在较高的操作温度下发生降解反应,属于一级反应,在模型中考虑了降解反应对异黄酮提取过程的影响,模拟结果与实验数据吻合较好。解释了当提取过程达到一定时间后,异黄酮提取量反而减小的现象。为大豆异黄酮提取的工艺设计及操作条件的选择提供了有价值的理论依据。     

固定化氧化亚铁硫杆菌处理硫化氢新工艺研究

用单一的生物反应器处理硫化氢时,微生物容易受到硫化氢的毒害作用而使细胞活力受损,废气处理效率迅速降低。为此,提出生物和化学二级反应器处理硫化氢的新工艺,并对微生物的生长、分布、最适工艺运行条件和影响因素等做了研究。结果表明,生物反应器中微生物对亚铁离子的氧化速率对硫化氢的去除效果有着重要的影响,二级反应器工艺大大提高了硫化氢去除效率,反应的主要产物为单质硫,同时便于对硫沉淀的分离,在操作温度31℃,pH值1.5—1.8,水力停留时间2.5 h,进气质量浓度8 g/m3,硫化氢承载负荷2 000 g/(m3.h)以下时,系统可以稳定运行,硫化氢的脱除率可达99%以上。     

异戊二烯两段式萃取精馏分离工艺的改进

目前,工业上广泛采用两段式萃取分离工艺从C5馏分中分离异戊二烯,但该工艺分离流程较长,第2萃取单元存在着对溶剂中环戊二烯质量分数要求严格、各精馏塔操作条件苛刻、溶剂损失量大等缺点。针对这些缺点,提出使用2个反应精馏塔代替异戊二烯两段式萃取精馏分离工艺中脱重塔和第2萃取段,并采用热泵和热交换技术的新工艺。运用化工流程模拟软件Aspen Plus和Wilson物性方程对该工艺流程进行模拟计算。模拟计算结果显示,改进后的工艺可以得到炔烃和环戊二烯都满足的聚合级异戊二烯产品,而且产品中异戊二烯的质量分数和收率分别较两段式萃取分离工艺提高了0.2%和0.65%,能耗则降低了16.7%。改进后的工艺具有分离流程短、设备投资低、萃取剂用量少和能耗小的优点。     

连续精馏分离高温费托合成反应水中的含氧有机物

根据高温费托合成反应水的组成特点,采用连续精馏塔对反应水进行初分,以脱除大部分水和有机酸,同时,将非酸类含氧有机物提浓,利于后续化学品分离。首先采用NRTL热力学方法对流程进行了模拟,考察了塔板数、进料位置、回流比等工艺条件对分离结果的影响,得到了最优操作条件,然后采用实验室小型精馏塔对高温费托合成中试副产反应水进行了实验验证。结果表明:塔顶有机物质量分数可提高到75%以上,有机酸质量分数为0;塔釜采出物中非酸有机物质量分数小于0.01%,模拟最优条件为塔板数35块、进料位置为第15块,回流比为4。实验值与模拟值吻合良好。     

聚四氢呋喃生产工艺中醇解反应的研究

采用非均相催化剂,两步法生产聚四氢呋喃的工艺中,100 m~3醇解反应釜为间歇操作,耗时长、效率低。对醇解反应条件进行实验研究,得出随着反应温度逐渐升高,搅拌转速的逐渐增加,醇解反应时间逐渐减少。在实验基础上逐渐调整反应条件,将反应温度调整在75—80℃,转速提高20%后,平均反应时间由30 h缩短为17 h,达到生产最优值,提高了生产能力。并通过增加静态混合器使得原料进入反应釜前已经达到良好混合,进入后迅速进行反应、分离,将间歇反应生产改为连续反应,减少人工操作,实现了连续化生产。为了进一步提高生产效率,提出使用高效搅拌器和开发反应精馏装置。     

催化裂解法对油浆抽余油及其掺炼油的应用研究

催化裂化油浆经胺类溶剂萃取分离后,对所得的抽余油及其掺炼油进行催化裂解,分别考察了反应温度、剂油比、空速对产品分布、目标产物产率和选择性的影响,确定最佳工艺操作条件。结果表明,抽余油具有良好的DCC性能,其最佳反应条件为剂油比9.3,反应温度570℃,空速14.5 h-1,在此条件下的产品分布为,重柴油7.69%,轻柴油8.24%,汽油24.43%,液化气34.12%,干气15.17%,焦炭10.35%。抽余油掺炼重油的比例应小于20%。     

高效双膦酸药物唑来膦酸合成工艺改进

对以咪唑和氯乙酸乙酯为原料,经N-烷基化反应、成盐得咪唑乙酸盐酸盐,再与三氯氧磷和磷酸反应后水解合成唑来膦酸的工艺进行了研究。重点探讨了反应溶剂对合成唑来膦酸工艺的影响。结果表明:采用甲苯、体积分数95%乙醇、质量分数85%磷酸为反应溶剂,不仅毒性和成本低,反应过程和前后处理的操作更加合理和简便,总收率43%。对以甲苯为溶剂的N-烷基化反应条件进行了优选,优化结果为反应温度65—70℃,反应时间4.5—5.0 h。得到操作简便、合成周期短、成本低、收率较高,易实现工业化的唑来膦酸合成工艺。     

炼厂硫化氢合成二甲基亚砜技术开发

开发了以炼厂硫化氢为原料制备二甲基亚砜的绿色清洁生产技术。硫化氢合成二甲基硫醚,采用分子筛催化剂,运行2048h后,甲醇转化率和二甲硫醚选择性保持在95%以上,催化性能优异;以二甲基硫醚和过氧化氢制备二甲基亚砜,过氧化氢和二甲硫醚的转化率均在95%以上,二甲亚砜的选择性在99%以上,产品经分离纯度可达99.5%以上,达到工艺一级品要求。该工艺条件温和、路线简单,具有绿色、环保等特点,具有较好的工业化应用前景。     

硫化氢裂解法制氢气工艺设计

利用H_2S气体在1 500 K高温下进行裂解反应,得到H_2和硫磺,之后使用MDEA(N-甲基二乙醇胺)水溶液来吸收反应后气体中的H_2S,将吸收富液送入吸收液再生塔中进行再生,塔顶气体循环至反应器中,塔底再生吸收液重复利用。利用Aspen Plus流程模拟软件对硫化氢高温裂解制氢气的工艺流程进行设计和模拟,并通过流程优化最终确定了此工艺的最佳操作条件。制得质量分数为85.84%的氢气和99.20%的硫磺。     

Research on distillation of heat-sensitive epoxycyclohexane

针对无溶剂法双氧水氧化环己烯合成环氧环己烷的油相反应液,采用常压精馏的方法对其进行了分离纯化,并得到了常压精馏操作的较佳工艺条件。在此工艺条件下,环氧环己烷的纯度和单程收率分别达到99.59%和85.87%,对常压精馏后的塔釜高沸点残留物进行减压精馏回收后,环氧环己烷总收率可以达90%以上,为其工业化生产提供重要的实验依据。