对二甲苯-醋酸-水三组分物系密度和黏度的测定

在常压、298.15~353.15K条件下,采用U形振动管密度计测定了对二甲苯-醋酸-水三组分物系(水质量分数为5%和10%)的密度,用乌氏黏度计测定了对二甲苯-醋酸-水三组分物系的黏度,用密度数据计算了超额摩尔体积,用黏度数据计算了混合黏度的变化。在不同的温度和组成下,超额摩尔体积为负值,混合黏度的变化为正值。对不同温度下的超额摩尔体积和混合黏度的变化数据由Red lich-K ister方程进行了拟合。计算了对二甲苯-醋酸和水虚拟二组分物系的超额摩尔体积和混合黏度的变化。     

基于精馏分离特性的优化工艺设计

对于烃类混合物,挥发性越强沸点越低,沸点越高越不易挥发,因此在精馏塔(仅指普通精馏塔,不包含萃取精馏等特殊精馏塔)内,随着温度由塔顶至塔釜逐渐升高,易挥发组分富集于塔顶,难挥发组分富集于塔釜,而进料中各组分在每块塔板上的浓度,也随各组分沸点的不同按一定规律分布,即总体上低沸点组分自塔顶到塔釜浓度逐渐降低,高沸点组分自塔顶到塔釜浓度逐渐升高。这是精馏塔内物质分布的重要特性。对于有多股进料的普通精馏塔,应根据各股进料组成的轻、重,按照轻进料靠近塔顶、重进料靠近塔釜的原则设计进料板位置;反之,则能耗将增加。侧线采出可达到提浓特定组成的效果。文章所述的烯烃催化裂解装置,由于C4烷烃异构体和C4烯烃异构体的沸点有交叉,且总体上烯烃沸点较高,因此在脱丁烷塔侧线采出循环物料,可有效提高循环物料中反应有效组成物(沸点较高的烯烃)的流量。     

巴豆酸-溶剂二组分物系密度和黏度的测定

在常压下,采用U形振动管密度计和乌氏黏度计测定了巴豆酸-苯、巴豆酸-甲苯和巴豆酸-乙酸乙酯二组分物系在298.15~343.15K下的密度和黏度与巴豆酸-丙酮二组分物系在298.15~323.15K下的密度和黏度。采用最小二乘法对二组分物系的密度与温度的关系进行了多项式回归,对不同温度下的对比黏度与溶质巴豆酸浓度的关系由Jones-Doles方程进行了回归。密度计算值与实验值的最大标准偏差为0.000 17,对比黏度计算值与实验值的最大标准偏差为0.025 2。     

1,2-环氧环己烷合成工艺中环己烯回收的研究

实验以常压间歇精馏法回收1,2-环氧环己烷合成工艺中未反应的原料环己烯,优化的精馏操作条件为:精馏塔理论塔板数10块,塔釜加热速率1.5℃/min,全回流2 h,回流比6:1,塔顶温度≤84℃.在此操作条件下,回收环己烯的纯度达99.54%,回收率达90.56%,其损失率低于2%,且可直接在合成反应中循环使用.     

伴有简单蒸馏的间歇萃取精馏过程

提出一种伴有简单蒸馏的间歇萃取精馏的操作方式。新操作方式是在普通间歇精馏塔的基础上,在精馏塔底部连接一个间歇精馏塔釜和一个简单蒸馏釜。在精馏过程中,混有溶剂的塔内液相不流回塔釜,而是流入塔底简单蒸馏釜,经简单蒸馏的汽相返回塔釜,而富含溶剂的液相留在简单蒸馏釜中。以乙二醇为溶剂分离乙醇水物系的分析操作结果表明,与普通间歇萃取精馏操作相比较,新操作方式克服了普通间歇精馏操作中塔釜容积过大的问题,同时具有在操作过程中塔釜温度上升幅度很小、操作时间短、溶剂回收简便等优点。     

乙烯装置丙烯塔运行问题分析及对策

介绍了兰州石化公司乙烯装置丙烯精馏塔的改造及运行情况,分析了影响丙烯精馏塔平稳运行的因素,主要有精馏塔进料量不稳定、塔釜液面测量有误、回流量较难控制及脱丙烷塔温度超标等。通过采取控制塔釜送出量为8～17t／h,塔釜液丙烯体积分数不超过15％,回流量为185t／h及在塔釜再沸器的物料入口管线最低点增设重组分外排管线等措施,使丙烯精馏塔的工况日益稳定。最终丙烯产品纯度不低于99．60％,塔釜丙烯组分体积分数平均值为8．64％,达到了设计要求。     

NY型均相催化剂对乙二醇产品UV值的影响

针对NY型均相催化剂催化水合乙二醇的工艺,探讨了催化剂对乙二醇产品紫外透过率(UV值)的影响。试验结果表明,在催化剂存在以及加热的情况下,乙二醇产品的精制过程中,乙二醇更易发生氧化反应;含催化剂的乙二醇精制塔釜允许最高温度低于直接水合乙二醇工艺精制塔釜的允许最高温度,在保证精馏塔的真空度以及塔釜温度低于153℃的条件下,所得产品UV值可达到美国科学设计公司化纤级乙二醇产品的先进标准。     

间歇塔釜回流共沸精馏塔的研究

在间歇塔釜回流共沸精馏塔中,以正己烷为共沸剂,对乙醇和水的共沸物进行分离实验。考察了操作时间、回流比、共沸剂用量等因素对塔釜中乙醇含量的影响,并与间歇塔顶回流共沸精馏塔的分离结果进行比较。实验结果表明,在其他操作条件相同、回流比大于3时,塔釜回流操作得到的乙醇纯度和收率均高于塔顶回流操作;在回流比5、加热功率1200W、塔釜乙醇的质量分数为99.73%时,与塔顶回流操作相比,塔釜回流操作共沸剂的用量减少了200mL,收率提高了18.92%,操作时间节省53min。     

连续重整装置脱C6精馏塔工艺模拟与优化

为提高中国石油大连石化公司60万t/a连续重整装置脱C_6精馏塔关键组分苯和甲苯的分离精度,利用Aspen HYSYS V 11流程模拟软件建立了脱C_6精馏塔的模型,优化了操作参数,考察了关键组分苯和甲苯的分离精度。结果表明:模拟操作参数与标定参数偏差约为3%,精馏塔最优操作条件为:塔底温度157.0℃、灵敏板温度84.5～85.0℃、塔顶温度79.8℃,此时,苯回收率为85.0%～92.0%;根据模型优化结果,增设了海水冷却器,将塔底温度由152.0℃提高至154.0℃,灵敏板温度由82.9℃提高至84.0℃,回流温度控制在30.0℃,实际运行中精馏塔塔底重整汽油中苯质量分数降至0.490%,塔顶C_6馏分中甲苯质量分数小于0.010%,苯回收率为89.5%。     

分隔壁精馏塔分离三组分烷烃混合物的研究

利用自制的分隔壁精馏塔小试装置对正己烷、正庚烷和辛烷三组分混合物的分离进行了实验。考察了进入侧线采出段的液体流量与进入预分离段的液体流量之比(简称液体分配比)、进料位置和出料位置对分离效果的影响;并与带侧线采出的精馏塔进行比较。实验结果表明,在液体分配比为1、进料位置为分隔壁中间、出料位置为分隔壁中间时,塔顶馏出物中正己烷的质量分数可达99.72%,侧线采出物中正庚烷的质量分数可达95.48%,塔釜液中辛烷的质量分数可达96.80%;采用分隔壁精馏塔比常规带侧线精馏塔可得到更高纯度的中间产物和塔釜产物;采用Aspen Plus流程软件对分隔壁精馏塔模拟的结果与实验结果基本一致。     

乙二醇铝催化合成聚对苯二甲酸乙二醇酯

采用对苯二甲酸(TPA)和乙二醇(EG)为原料,以自制的乙二醇铝(Al-EG)为催化剂,经酯化、缩聚反应制得聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)。在n(EG):n(TPA)=1.2、Al-EG0.1g、TPA180g、酯化温度260℃、缩聚温度280℃的条件下,以Al-EG为催化剂时所得PET的特性黏数为0.88 dL/g。与醋酸锑和乙二醇锑催化剂相比,Al-EG的催化活性较高且毒性较低。用FTIR和NMR技术表征了Al-EG和PET的结构,还探讨了其他铝系催化剂对反应的影响。实验结果表明,Al-EG是真正起催化活性的物质,Al-EG的催化活性优于其他铝系催化剂。     

溶剂对环氧乙烷催化水合制乙二醇的影响

研究了NY催化剂催化环氧乙烷水合制乙二醇(EG)过程中,溶剂、催化剂添加量和水与环氧乙烷的摩尔比(简称水比)对EG选择性的影响。实验结果表明,以丙三醇作为溶剂使催化剂进行循环,能提高EG的选择性,效果好于以生成的EG作为溶剂循环催化剂。催化剂添加量、水比和溶剂添加量对EG选择性具有较大影响,其中溶剂添加量对EG选择性的影响最显著。在低水比(1.0~4.0)条件下,EG质量分数小于30%、催化剂质量分数大于7.2%时,EG选择性稳定在95.63%~97.92%,平均值为96.80%,此结果对于进一步降低EG合成工艺的能耗具有指导意义。     

TS-1催化转化乙烯制备乙二醇

以钛硅分子筛TS 1为催化剂,以H2O2为氧化剂,详细考察了间歇式反应釜中催化剂 n(Si)/n(Ti)、反应温度、压力、H2O2浓度等参数对乙烯催化转化制备乙二醇反应的影响。结果表明,分子筛骨架钛物种含量的增加有利于提高H2O2的有效利用率和产物乙二醇的选择性,反应过程中催化剂的部分失活可能源于其表面吸附有机物种而导致的骨架钛位点可及度的降低。在反应温度60℃、乙烯压力05 MPa、H2O2浓度083 mol/L的条件下,采用n(Si)/n(Ti)为50的TS 1催化剂催化乙烯转化制备乙二醇,H2O2的有效利用率和乙二醇的选择性可以分别达到8563%和9557%。     

多级固定床反应器串联的环氧乙烷催化水合制乙二醇工艺的研究

以HCO3-型强碱性阴离子交换树脂为催化剂,采用多级固定床反应器串联的催化水合工艺(简称多级工艺)对环氧乙烷(EO)制乙二醇(EG)的反应进行了研究,并与采用单个固定床反应器的单段工艺进行了对比,考察了水与EO的摩尔比(简称水比)和重时空速对多级工艺中EO转化率和EG选择性的影响。实验结果表明,与单段工艺相比,多级工艺采用多段进料的方式,有效移除反应中放出的热量,降低了催化剂的膨胀率,提高了催化剂的使用寿命;在3个反应器温度分别为77,75,70℃、水比为8、重时空速为2.0h-1、压力为1.0MPa的条件下,连续运行2880h,EO转化率约为99%,EG选择性约为97%。     

催化水合法合成乙二醇

针对目前直接水合法生产乙二醇设备大、能耗高的状况,采用催化水合法合成乙二醇,并探讨了催化剂用量、水/环氧乙烷质量比、反应温度、压力等因素对反应的影响,得到水/环氧乙烷质量比为4/1时的较佳反应条件范围:催化剂质量分数不小于6%;反应温度大于45℃;反应压力大于0 5MPa。在此工艺条件范围内,环氧乙烷的转化率99 8%以上,乙二醇的选择性99%以上。     

石油焦活性炭在乙二醇合成中的应用

研究了表面化学改性石油焦活性炭在环氧乙烷催化水合制备乙二醇反应中的应用,考察了催化剂表面化学改性条件和水合反应条件对催化活性和乙二醇选择性的影响。研究表明,表面化学改性石油焦活性炭是环氧乙烷水合制备乙二醇反应的有效催化剂,在初步的优化条件下,环氧乙烷的转化率、乙二醇的选择性均在95%以上。     

环氧乙烷水溶液和CO_2合成碳酸乙烯酯

采用自行开发的NY-2催化剂,研究了环氧乙烷(EO)水溶液和CO2制备碳酸乙烯酯(EC)的反应性能。设计了正交实验以确定影响EO转化率和EC选择性的主要因素;探讨了溶剂EC用量、反应温度、反应压力、催化剂用量等因素对合成EC反应的影响。实验结果表明,n(H2O)∶n(EO)是影响EO转化率的最主要因素;温度和n(H2O)∶n(EO)是影响EC选择性的最主要因素;确定了采用NY-2催化剂、以EC为溶剂时,合成EC反应的最佳工艺条件:反应温度100～120℃,反应压力3.0～4.0MPa,催化剂质量分数2%,n(H2O)∶n(EO)=1∶2,n(EC)∶n(EO)=5。在此条件下,EO的转化率达到97%以上,EC的选择性达到93%左右。     

草酸二甲酯加氢合成乙二醇反应的研究

在微型管式反应器中,采用Cu/SiO2催化剂,在温度190～210℃、压力1～3MPa、草酸二甲酯(DMO)与氢气的摩尔比(氢酯比)40～120、DMO空速6.0～25.0mmol/(g.h)的条件下,对DMO加氢制乙二醇的反应进行了研究。实验结果表明,高温、高压、高氢酯比和低DMO空速都能提高DMO的转化率和乙二醇的收率,但同时也增加了副产物的选择性。较适合的反应条件为:压力2MPa,温度205～210℃,氢酯比80～100,DMO空速10.0mmol/(g.h)。动力学研究表明,DMO加氢反应符合Langmuir-Hinshelwood吸附反应动力学模型,表面反应为速率控制步骤,氢气不解离吸附,由此得到了相应的动力学方程及参数。统计检验结果表明,该模型对DMO加氢反应高度适定。     

γ-Al_2O_3非均相催化碳酸乙烯酯水解合成乙二醇

以球形γ-Al2O3为非均相水解催化剂,在固定床反应器内研究了碳酸乙烯酯(EC)水解合成乙二醇(EG)的过程。通过一系列条件实验考察了反应温度、LHSV、n(H2O)∶n(EC)及反应压力对EC水解反应的影响,确定了非均相催化EC水解合成EG的较佳工艺条件:即反应温度170～180℃、LHSV=0.8～1.5 h-1、n(H2O)∶n(EC)=1.7～3.0、反应压力1.0～1.8 MPa,在此条件下,EC转化率达到98.4%,EG选择性为100%。500 h的催化剂稳定性实验及其表征结果显示,γ-Al2O3催化剂孔结构保持良好,能够维持高效、稳定的催化活性,为EC水解合成EG实现工业化生产提供了可行依据。