氢氧直接合成的过氧化氢原位氧化反应研究进展

过氧化氢（H₂O₂）的活性氧含量高且降解时副产物只有水,可作为工业常用氧化剂的替代物。H₂和O₂直接合成H₂O₂是一种高原子利用效率的绿色合成新技术,有望替代当前传统的工业生产方式,实现H₂O₂清洁生产与原位选择性氧化的一步集成。综述了H₂和O₂直接合成H₂O₂与丙烯环氧化、Fenton废水处理、甲烷氧化等反应的集成,介绍现已取得的成果及面临的挑战,拓宽H2、O2和有机物的原位氧化反应体系,为未来化学品的绿色合成提供新思路。     

Fenton氧化深度处理稠油废水

针对稠油废水成分复杂、可生化性差、毒性大,使用常规处理方法难以使出水COD达标排放的问题,采用Fenton氧化对其进行深度处理。探讨了H₂O₂和Fe²⁺投加量、废水初始pH值、反应时间、药剂投加方式对稠油废水COD去除效果的影响。结果表明:在摩尔比n（H₂O₂）:n(Fe^2-)=1:1、质量比m（H₂O₂）:m（COD）=1:1、反应时间2 h、废水初始pH=3、反应温度18～20℃、一次性投加药剂的条件下,废水COD去除率为74.2%,出水COD值为58.9mg/L,完全满足油田废水达标排放的要求。在药剂投加总量相同的情况下,相比一次性投加,分两次或三次投加药剂可降低COD值。     

橡胶污水处理场外排水提质研究

针对某橡胶污水场外排水化学需氧量(COD)偏高,不能满足现行排放标准的问题,以二沉池出水为研究对象,采用芬顿氧化法进行深度处理,考察了影响污水COD去除率的因素,并完成了中试连续试验。结果表明：采用芬顿氧化法处理污水场二沉池出水,当污水pH值为3.20、H₂O₂与Fe²⁺质量浓度比为3∶1、H₂O₂投加量为198 mg/L、反应时间为3 h时,出水COD由102～121 mg/L降至51～58 mg/L,平均去除率为51.4%,工艺运行稳定,满足国标直排要求。     

非均相Fenton降解甲基橙染料废水流化床实验

在(25±5)℃下,将β-Fe OOH负载在Si O₂上得到β-Fe OOH/Si O₂,作为非均相Fenton催化剂,在流化床装置中探究对甲基橙染料废水的降解效果及降解机制,结合XRD、FT-IR表征手段探究β-Fe OOH/Si O₂在流化床工艺中的适用性、循环利用性以及稳定性。结果表明,β-Fe OOH/Si O₂添加量为5.00 g/L,H₂O₂添加量为0.031 L/L,反应83 min,对250 mg/L甲基橙染料废水的去除率可达100%,COD去除率为88.36%,TOC去除率为67.5%。β-Fe OOH/Si O₂与流化床结合具有适用性较广、去除率高等优点。     

臭氧氧化脱硝技术处理催化裂化烟气试验

在石家庄炼化公司3#催化裂化装置再生烟气处理单元上,对臭氧氧化脱硝技术的作用机理及影响因素进行了试验研究。结果显示O₃/NO值(物质的量比)决定NO及NO₂的氧化反应,随着O₃/NO值增加,NO氧化成高价NO_x的比例增加;同一反应温度下,O₃/NO值越高,外排NO_x浓度越低,脱硝效率越高。在O₃/NO值较高的情况下,反应温度对脱硝效率的影响较明显,并且脱硝效率随反应温度的降低而增大。为保证脱硝效率,NO及NO₂被氧化生成N₂O₅后,需立即与水反应生成硝酸,避免N₂O₅受热分解。     

混凝-微电解-催化氧化法处理普光气田试气酸压废液

为了解决普光气田开发试气作业过程中产生的酸压废液污染环境的技术难题,针对试气酸压废液絮凝性差、可溶性有机物含量高和难降解的特点,在混凝-微电解处理工艺的基础上,采用Fenton催化氧化法开展了深度处理工艺研究。重点分析考察了氧化剂、催化剂用量,pH值和时间等因素对深度氧化处理效果的影响,最终确定出酸压废液深度处理的最佳配方和工艺条件：H₂O₂2用量为3 600 mg/L、催化剂用量为500 mg/L、反应pH值为4.0、反应时间为48 h、反应后调节pH值为10,产生的泥渣采用复合氧化剂处理。实验结果表明：酸压废液经混凝-微电解-催化氧化工艺处理后,净化水质达到《污水综合排放标准》（GB 8978-1996）的1~2级标准,氧化后的混合泥饼浸出液水质达到GB 8978-1996的1级标准。该工艺经现场应用后,酸压废液中主要污染物COD去除率达98.0%,其他指标均达到GB 8978-1996的1～2级标准。     

高级氧化技术处理高矿化度气田水中缓蚀剂

为使处理后的气田水能达到国家二级排放标准,首先向模拟气田水中加入缓蚀剂CPI-W,考察缓蚀剂的添加对气田水中的COD影响,然后分别采用次氯酸钠法、芬顿试剂法和过硫酸钾-硫酸亚铁法处理添加了缓蚀剂CPI-W 的模拟气田水,考察处理后水中的 COD 去除效果。结果表明,3 种处理方法均能使加注 1000 mg/L 缓蚀剂的模拟气田水的COD值达到《污水综合排放标准》的二级排放标准(<150 mg/L)。采用次氯酸钠氧化法处理后,当次氯酸钠加量为8 mg/L时,COD去除率达94.4%;采用芬顿试剂法处理后,当H₂O₂加量为4 mg/L、FeSO₄·7H₂O加量为 0.08 mg/L 时,COD 去除率达 96.1%;而采用过硫酸钾-硫酸亚铁法处理后,K₂S₂O₈加量为 8 mg/L、FeSO₄·7H₂O 加量为 4 mg/L 时,COD 去除率达 97.4%。对比分析 COD 去除率以及药...     

苯酚制备技术进展

介绍了异丙苯法、苯磺化法、氯苯水解法和甲苯-苯甲酸法等苯酚生产技术，重点分析了O₂、N₂O和H₂O₂直接氧化苯制备苯酚的绿色合成方法和高选择性氧化催化剂，以及可持续且低碳的苯酚生物炼制工艺。     

CuO/Al2O3催化臭氧氧化实际含酚废水的条件优化

非均相催化臭氧氧化是一种很有潜力的高级氧化技术。本文使用浸渍沉淀法制备高效的CuO/Al2O3催化剂催化臭氧氧化实际含酚污水。通过考察CuO/Al2O3催化剂投加量,臭氧流量,初始pH等因素,确定最佳反应条件。当催化剂投加量为30g/L,臭氧流量为0.3m3/h,pH为8.80（污水初始pH值）时,反应15分钟后,酚的去除率达到98%,得到最佳的处理效果。文中也考察了污水水质因素（例如盐度、硬度、氨氮浓度等）对含酚污水降解的影响。此外还探讨了不同反应体系对含酚污水的降解效果以及对含酚污水的矿化度。与单独臭氧氧化体系相比,CuO/Al2O3催化臭氧氧化体系的矿化度高15%左右。实验结果表明CuO/Al2O3催化剂的引入可以有效提高实际含酚污水在臭氧氧化体系中的降解效果。     

Cu-K-CoOx@Al2O3催化氧化氯化氢制氯气

采用过量浸渍法制备了一系列Cu-K-CoO_x@Al₂O₃复合氧化物,利用TEM、XRD、N₂吸附-脱附等方法对制备的催化剂进行表征,考察了反应条件对催化剂催化氧化氯化氢性能的影响。表征结果显示,活性组分K₂O和CoO均匀分布在Al₂O₃载体表面,催化剂为典型的介孔结构,工业使用温度范围内(350～430℃)稳定性良好。实验结果表明,Co/Cu摩尔比的增加有利于提高催化剂的催化活性,常压下反应的最佳条件为：410℃,重时空速360 h-1,O₂/HCl进料摩尔比为1∶1,反应时间3 h,在此条件下,Cu/Co摩尔比为10∶5的催化剂活性最高,氯化氢转化率为75.2%。与传统的铜基催化剂相比,Cu-K-CoO_x@Al₂O₃催化剂具有较高的转化率。     

高级氧化法处理气田水中有机污染物的研究

气田水的产水量大,水质复杂,若直接排入水体,将造成环境污染。为此,采用气相色谱-质谱法(GC-MS)剖析了气田水的有机物组成,并单独采用臭氧(O_3)氧化技术和紫外光(UV)/H_2O_2氧化技术对气田水进行了深度氧化处理,考察了各氧化工艺条件下的影响因子对气田水处理效果的影响,研究了O_3氧化后水中的有机物特点,最终提出了O_3+UV/H_2O_2氧化技术。结果表明:气田水中的有机物种类复杂,含有各种难降解的含氮、含硫杂环有机化合物;当O_3投加量为7.5 g/h、pH值为11、氧化时间为90 min时,气田水中的有机物矿化程度最高,约为20%;O_3氧化后的有机物表征显示大部分物质被氧化为易于生物降解的酸类、醇类、酯类等简单化合物;UV/H_2O_2氧化过程中H_2O_2投加量为6 720 mg/L、pH值为3、反应时间为90 min时,可将TOC值由87.27 mg/L降到10 mg/L以下;最后,将两种氧化工艺联合使用,当H_2O_2投加量为4 880 mg/L、pH值为3、反应时间为60 min时,可将TOC值由87.27 mg/L降到20 mg/L以下,适当增加时间,可降为10 mg/L左右。对比两种氧化工艺,O_3+UV/H_2O_2氧化技术不仅减少了H_2O_2投加量,同时也缩短了UV/H_2O_2氧化的反应时间。     

Cansolv尾气处理装置对天然气净化厂的影响及优化措施探讨

目的 为了使天然气净化厂尾气排放满足GB 39728-2020《陆上石油天然气开采工业大气污染物排放标准》的要求,已建天然气净化厂须新建尾气处理装置使尾气排放达标,Cansolv工艺在天然气净化厂陆续应用,实现了尾气较低含量的SO₂排放和经济运行。方法 通过对忠县天然气净化厂新建Cansolv尾气处理装置投产以来的运行调整总结,摸索影响装置正常运行的主要因素,对3种情况进行了统计分析：(1)废水水质、废气中SO₂排放;(2)Cansolv尾气处理装置能耗和化工原材料消耗;(3)影响Cansolv尾气处理装置产生污染物的因素,最终对Cansolv尾气处理装置实施以下优化措施：(1)优化装置运行参数,达到尾气SO₂排放要求;(2)合理控制装置DS溶液中热稳定性盐含量,减少废水量;(3)合理控制DS溶液及烟气温度,减少废水量;(4)提高湿式电除雾器运行稳定性,减小溶液中热稳定性盐含量;(5)合理调整中和废水水质,提高DTRO处理橇淡水收率;(6)硫磺回收装置开、停车过程中,优化装置操作;(7)调整装置运行,减少能耗及化工原料消...     

天然气净化厂液硫储罐腐蚀原因分析与防护措施

以四川某天然气净化厂液硫储罐为例,考察了液硫储罐出现腐蚀的原因。主要采用挂片法,并结合EDS分析,考察了H_2S、O_2、H_2O等因素对腐蚀的影响。同时,考察了热喷铝、喷锌的防腐蚀效果。结果表明,在无液态水的条件下,液硫对Q235腐蚀轻微,H_2S溶解在液膜内以及硫磺沉积是导致储罐顶部腐蚀的主要原因,加强顶部保温是控制腐蚀的有效方法,采用金属喷涂技术值得进一步研究。     

Oxidative Desulfurization of Fuel Oil: Modeling Based on Artificial Neural Network

Abstract

Oxidative desulfurization of fuel oil was investigated using a process consisting of oxidation and distillation steps. In the oxidation step, various organic carboxylic acid/H₂ O₂ systems, especially acetic acid/H₂ O₂, were used as oxidant. They oxidize both easy and refractory sulfur compounds and convert them into oxidized sulfur compounds. The oxidized sulfur compounds are finally removed from fuel oil by distillation in the presence of water. The sulfur content of fuel oil was decreased to levels as low as 20 ppm (up to 90%) in a short contact time, ambient temperature, and atmospheric pressure. The results showed that applying this process did not have any deleterious influence on the distillation characteristic, composition, and content of fuel oil that was examined. An artificial neural network, using back propagation (BP), was also utilized for modeling oxidative desulfuration process of fuel oil. The comparison between the output of ANN modeling and the experimental data showed satisfactory agreement.     

介孔CuO/SiO2用于汽油氧化-吸附脱硫

 利用[(C₁₆H₃₃) N(CH₃)₃]₃-[PW₁₂O₄₀]双亲催化剂与H₂O₂组成的催化氧化体系对汽油进行氧化后,以介孔SiO₂为载体等体积浸渍法制备的介孔CuO/SiO₂为吸附剂,采用固定床连续流动式吸附脱硫评价装置,考察了CuO/SiO₂的CuO负载量、焙烧温度、焙烧时间和吸附温度对汽油脱硫率的影响,并对介孔CuO/ SiO₂吸附剂性质进行了XRD表征。结果表明,采用在焙烧温度为400℃、焙烧时间为2.0 h、CuO负载量为2%制备的CuO/SiO₂, 在吸附温度为120℃时,汽油氧化-脱硫的脱硫效果较好,汽油脱硫率可达56.82%。     

大型天然气净化厂硫磺回收加氢尾气深度脱硫技术研究及工业应用

针对硫磺回收加氢尾气脱硫溶剂在低压下脱硫效果不理想导致排放尾气中SO_2质量浓度较高的问题,研究开发出了CT8-26加氢尾气深度脱硫溶剂,并在遂宁龙王庙天然气净化厂尾气处理装置上得到工业应用。应用结果表明,在天然气净化厂气质条件下,可使脱硫后加氢尾气中的H2S质量浓度20mg/m~3,能显著降低排放尾气中的SO_2质量浓度。     

Mathematical modeling of catalytic behavior of catalyst pellets in crude oils after blocking by liquid sulfur

The sulfur recovery unit converts H₂S to elemental sulfur by the Claus process. The process occurs during two combustion and catalytic reactions. Alumina (γ-Al₂O₃) and bauxite (Al₂O₃H₂O) are the main Claus catalysts in crude oils. The volume distribution of micro- and macropores and the parameter of Bethe lattice representing the complex structure of catalyst pellets pores are the most important parameters affecting catalyst performance. This research is aimed at evaluating these parameters impact on effective efficiency of catalyst bed after blocking by liquid sulfur for the second and third reactors. It can be done by considering micro- and macropores as a function of pellet diameter. The results show that pellets with a minimum coordination number or Bethe lattice parameter of 6 are more suitable to use in catalytic reactors. There is a great consistency between the modeling results and the industrial ones. In addition, a catalytic pellet with a diameter of 4.55 mm has the most optimal performance for sulfur recycling processes in industrial crude oil.     

孔径双峰分布γ-Al2O3负载NiMoP催化剂的制备及对蜡油加氢催化性能

在氢氧化铝干胶挤条成型时,调节纳米炭黑的加入量和水/粉质量比,制备了孔径呈双峰分布、具有较大孔容和比表面积的γ-Al2O3载体。当炭黑加入质量分数为13%、水/粉质量比1.15时,制备的孔径呈双峰分布的γ-Al2O3载体的孔容为0.80mL/g、比表面积为309m2/g,4～10nm和10～15nm孔径分别占总孔容50.8%和35.1%(体积分数),采用该载体制备的NiMoP/γ-Al2O3催化剂的孔径呈明显的双峰分布。在反应温度370℃、氢分压10MPa、氢/油体积比700、体积空速1.5h-1的条件下,制备的NiMoP/γ-Al2O3催化剂可使减压和焦化混合蜡油的硫质量分数由25600μg/g降至2070μg/g,脱硫率为91.9%,而参比催化剂仅可使减压和焦化混合蜡油硫质量分数降至3450μg/g,脱硫率为86.5%。     

Synthesis of amphiphilic peroxophosphomolybdates for oxidative desulfurization of fuels in ionic liquids

Three amphiphilic peroxophosphomolybdates [C₄mim]₃PMo₄O₂₄, [C₈mim]₃PMo₄O₂₄ and [C₁₆mim]₃PMo₄O₂₄ were synthesized and characterized. These catalysts were used for extraction and catalytic oxidative desulfurization of fuel with H₂O₂ as an oxidant and ionic liquid [C₄mim]BF₄ as an extractant. It was found that [C₁₆mim]₃PMo₄O₂₄ showed the highest catalytic activity and the sulfur content could decrease to 7.5 ppm. In contrast, the desulfurization system shows very low performance without H₂O₂ or ionic liquid. The detailed reaction conditions were optimized including reaction time, temperature, the dosage of H₂O₂ and catalyst, and different sulfur compounds. After the reaction, the catalysts and the ionic liquid can be cycled 8 times with a little decrease in desulfurization efficiency.     

加氢尾气深度脱硫溶剂CT8-26的研究

针对硫磺回收装置加氢尾气的气质特点,研发出了对H_2S具有良好脱除效果的配方脱硫溶剂CT8-26。室内试验表明,与MDEA相比,CT8-26可使脱硫后的净化尾气中H_2S质量浓度降低70%以上。在天然气净化厂硫磺回收装置加氢尾气的气质条件下,采用CT8-26溶剂体系可使净化尾气中的H_2S质量浓度30mg/m~3;在炼厂硫磺回收加氢尾气的典型气质条件下,采用CT8-26可使净化尾气中的H_2S质量浓度10mg/m~3。