电解二聚法生产己二腈工艺流程模拟与优化

在丙烯腈电解制己二腈工艺的基础上,研究开发己二腈分离流程。使用PROⅡ模拟软件对电解液中己二腈的分离提纯工艺进行了模拟优化。考察了理论塔板数、回流比、冷凝温度和压力等因素对同系物分离塔的影响,得到了最佳工艺条件,在此条件下可获得质量分数为99.5%的己二腈,模拟计算结果与实验结果基本相符。     

含腈废水生物处理工艺研究

测定了腈纶、丙烯腈生产过程排出的含腈废水的可生物降解性,考察了共基质对含腈废水生化处理的作用,试验了酸化水解-活性污泥-接触氧化联合工艺处理腈纶、丙烯腈混合含腈废水的效果。     

羟丙腈的合成研究

用色谱跟踪的方法研究了丙烯腈在碱催化下的水合反应制备羟丙腈。重点考察了反应温度、时间、催化剂浓度及采用双溶剂对羟丙腈收率的影响。在最佳反应条件下,羟丙腈的收率达到92.9%。反应液经大孔吸附树脂(NKA- )分离浓缩,羟丙腈的分离回收率高于95.0%。浓缩液在减压下精馏可得到含量>99.0%的羟丙腈。     

己二腈生产技术的研究进展

己二腈是工业上合成尼龙66的重要的中间体,目前世界上主流的合成路线主要有两种：丙烯腈电解二聚法与丁二烯直接氢氰化法。本文着重对这两种工艺路线的技术特点与化学反应原理做了详细的介绍,并对两种工艺做了比较。结果表明丙烯腈电解二聚法优点在于工艺过程简单,但其电解费用和丙烯腈价格限制了该工艺的发展,丁二烯直接氢氰化法虽然采用剧毒且易挥发的氰化氢为生产原料,且在催化剂的制备、回收与再生方面技术难度高,但是在能耗、原料成本、产能方面,丁二烯法相比丙烯腈电解二聚法更有优势,具有更好的市场竞争力,是我国己二腈生产技术中优先发展的方向。     

己二腈生产装置同系物精馏塔的模拟与优化

在1,3-丁二烯直接氰化法制己二腈工艺的基础上,用Aspen Plus软件对己二腈的分离与提纯过程进行模拟,同时考察塔板数、进料位置、回流比和塔压等因素对己二腈分离效果的影响,得到最佳工艺操作参数,在此条件下获得质量分数为99.90%的己二腈和99.50%的2-甲基戊二腈,计算结果与实验结果基本相符,可为该工艺的开发提供理论依据。     

丙烯腈生产中w(顺丁烯腈)的控制

顺丁烯腈是丙烯腈生产中的副产物,其含量对丙烯腈下游产品质量和能耗有着重要影响。通过控制反应负荷、空比(空气与丙烯的体积比)、回收塔溶剂水温度、进料温度以及灵敏板温度等工艺手段可以控制丙烯腈产品中w(顺丁烯腈)。结果表明:反应器丙烯投料量由8 000m3/h降至7 100m3/h,丙烯腈产品中w(顺丁烯腈)由43mg/kg降至13mg/kg;反应空比由9.3降至8.9,丙烯腈产品中w(顺丁烯腈)由87mg/kg降至10mg/kg,且进一步降低空比,对w(顺丁烯腈)无影响;回收塔灵敏板温度由85.5℃降至82℃,丙烯腈产品中w(顺丁烯腈)由90mg/kg降至12mg/kg;回收塔溶剂水温度由45℃降至41℃,丙烯腈产品中w(顺丁烯腈)由72mg/kg降至15mg/kg;回收塔进料温度由65℃降至62℃,丙烯腈产品中w(顺丁烯腈)由54mg/kg降至20mg/kg,满足了丙烯腈下游产品——丙烯酰胺的使用要求。     

己二腈生产技术进展及展望

本文介绍了己二腈主要的生产技术路线,包括己二酸催化氨化法、丙烯腈二聚法、丁二烯法和己内酰胺法,并对这四种工艺路线进行了优缺点的对比分析。此外,还对国内己二腈的研究及生产现状进行了整理总结,并提出了今后己二腈生产技术的研究方向和市场前景。     

己二腈合成工艺路线研究进展

己二腈作为一种重要的有机化工原料,工业上主要用于加氢合成己二胺,进而用于生产尼龙66的单体。目前己二腈的合成技术主要被巴斯夫、英威达、旭化成、首诺等国外公司垄断。己二腈的工业合成方法主要包括丁二烯氢氰化法、丙烯腈电解二聚法、己二酸氨化脱水法等。本文对合成己二腈的已工业化的工艺和尚处于实验研究阶段的工艺进行了归纳整理。     

恶臭假单胞菌腈水解酶的生物催化特性

以丙烯腈为底物,对产腈水解酶菌株Pseudomonas putida XY4在静息细胞状态下的催化特性进行了研究,考察了p H、温度、金属离子、底物浓度对酶的影响,以及该酶的p H与温度稳定性、底物特异性等,同时对丙烯腈的生物转化过程进行考察。结果表明,腈水解酶的最佳催化条件为p H=7.2,30℃,底物浓度150 mmol/L;Ag+、Cu2+和Fe3+对酶具有强烈的抑制作用;该腈水解酶对3-氰基吡啶等芳香族杂环腈具有较高的特异性,其次是甘氨腈和丙烯腈,对酰胺类物质无特异性。该研究对利用腈水解酶生物催化丙烯腈制备丙烯酸的应用提供借鉴。     

腈氯纶共聚物聚合技术概述

本文介绍了生产腈氯纶的共聚物及其聚合技术;给出了世界主要生产厂的工艺流程和主要工艺参数,并探讨了丙烯腈和偏氯乙烯的共聚原理。     

Structure evolution and orientation mechanism of isotactic polypropylene during the two‐stage solid die drawing process

High oriented isotactic polypropylene prepared by self‐designed two‐stage die drawing apparatus was explored through kinds of methods, including differential scanning calorimetry, two‐dimensional wide‐angle X‐ray diffraction, polarized light microscope, and tensile test. The results showed that there was a great difference between the orientation mechanism and structure evolution of two‐stage solid die drawing process and single‐stage solid die drawing process. All samples would undergo free drawing process after die drawing process. Die drawing and free drawing process were of equal importance to single‐stage die drawing process while die drawing process showed an prominent contribution to the two‐stage die drawing process. Drawing speed showed beneficial influence on die drawing process for both single‐ and two‐stage die drawing process routes. Under the same processing condition, tensile strength and modulus of samples prepared by two‐stage die drawing process were higher than those prepared by single‐stage die drawing process and the maximum value could reach 241.93 MPa and 3.57 GPa, respectively. Moreover, two‐stage die drawing samples showed better dimensional stability than single‐stage die drawing samples especially under low draw rate. © 2018 Wiley Periodicals, Inc. J. Appl. Polym. Sci. 2018 , 135, 46581.     

两段反应串联的二氯乙烷、氯化氢氧氯化制三、四氯乙烯

为高效、环保地生产三、四氯乙烯,同时解决副产氯化氢的出路问题,通过对二氯乙烷氧氯化制三、四氯乙烯反应体系的剖析,提出以氯化氢为氯源的两段反应串联新工艺。在第1段中仅仅发生氯化氢氧化反应,第2段中二氯乙烷与生成的氯气及未反应完的氧气发生一系列氧氯化反应制三、四氯乙烯。该工艺有效避免了二氯乙烷及其他有机氯的深度氧化;而且采用该工艺,每一段可采用不同的催化剂和不同的反应条件,以适应不同的反应需求。第2段采用的催化剂是在第1段采用的负载于Y分子筛的Ce-Cu-K复合催化剂基础上改性优化而成,适宜的钾铜质量比为0.73;当催化剂活性组分负载量达到45.5%时,三、四氯乙烯收率最优。同时对第2段反应条件进行了优化,结果表明适宜的工艺条件为:反应温度430℃,二氯乙烷重时空速0.5 h^-1,二氯乙烷、氯化氢与氧气三者的进料摩尔比1:2.4:1.8;此时三、四氯乙烯收率最高可达83.4%,有机氯的总收率可达96.1%。反应结果较单段氧氯化反应工艺显著提升,具有良好的工业应用前景。     

叔丁醇-水-环己烷体系恒沸精馏过程模拟研究

本文运用Aspen plus过程模拟软件模拟计算了叔丁醇-水-环己烷恒沸精馏过程,计算出了各塔板的温度和气液相流量及组成,同时考察了理论塔板数和最小共沸剂流量及全塔热负荷的关系;加料板位置的变化对恒沸精馏塔分离效果的影响;以及设备压强的变化对共沸精馏的影响。     

MgAlON结合耐火材料的氧化动力学研究

借助于微量热天平 ,通过非等温氧化实验和在不同温度下进行等温氧化实验 ,研究了MgA lON结合耐火材料的氧化行为和氧化动力学。研究结果表明 ,MgAlON结合刚玉耐火材料比MgAlON结合尖晶石耐火材料易于氧化。MgAlON结合尖晶石耐火材料的氧化规律为化学反应速度控制阶段 -混合控速阶段 -扩散速度控制阶段。而MgAlON结合刚玉耐火材料试样的氧化规律为化学反应速控-扩散速控。     

不对称T型微通道内液滴的无阻塞破裂动力学

利用高速摄像机研究了不对称T型微通道内液滴的无阻塞破裂过程。以甘油-水溶液为分散相,含4%（质量分数）表面活性剂Span-20的矿物油为连续相。液滴的无阻塞破裂过程可分为三个阶段：进入阶段、形变阶段和破裂阶段。其中破裂阶段又可分为快速破裂阶段和细丝破裂阶段两个子阶段。考察了表观流速、无量纲液滴长度和两相黏度比对破裂阶段的影响。结果表明：快速破裂阶段是一个自相似过程,无量纲颈部最小宽度与无量纲剩余时间呈幂律关系,幂律指数约为1.35。细丝破裂阶段无量纲最小颈部宽度与无量纲剩余时间呈线性关系。斜率随着表观速度和无量纲液滴长度的增大而增大,随两相黏度比的增大而减小。     

Research on combustion characteristics of bio-oil from sewage sludge

Combustion characteristics of bio-oil from sewage sludge were investigated using thermogravimetry (TG) and Fourier Transform Infrared Spectroscopy (FT-IR) techniques. The combustion process could be divided into two weight loss stages. Light compounds volatilized and were oxidized in the first stage and the heterogeneous combustion between oxygen and heavy compounds happened in the second stage, which were confirmed by FT-IR technique. Most weight loss occurred in the first stage. The effect of heating rate was also studied and higher heating rates were found to facilitate the combustion process. The kinetic parameters of the two stages were calculated and the change of activation energy indicated higher heating rates benefited combustion.     

盐水液滴降压蒸发析盐过程传热传质特性

针对单个盐水(NaCl溶液)液滴在降压环境下蒸发析盐的传热传质过程建立了数学模型。模型考虑了多孔盐壳在液滴表面的形成过程,降压过程引起的气流运动,液核通过多孔介质的传质扩散,以及液滴表面的蒸发换热和对流换热。将实验数据与计算结果对比,验证了模型的有效性。通过模型计算获得了液滴表面温度及液滴质量随时间的变化。结果表明盐水液滴在降压环境下蒸发析盐过程的温度变化分为4个阶段:温度骤降阶段、温度回升阶段、平衡温度阶段和温度上升阶段。平衡温度阶段,盐壳界面运动较慢,随蒸发进行,液核尺寸逐渐减小,盐壳界面运动速度加快。理论分析了环境压力对盐水液滴蒸发析盐过程的影响,环境压力越低,平衡温度越低,盐分完全析出时间越短。     

Optimal Control of the Primary Drying Stage of Freeze Drying of Solutions in Vials Using Variational Calculus

The problem of operating freeze drying of pharmaceutical products in vials placed in trays of a freeze dryer to remove free water (in frozen state) at a minimum time was formulated as an optimal control problem. Two different types of freeze dryer designs were considered. In type I freeze dryer design, upper and lower plate temperatures were controlled together, while in type II freeze dryer design, upper and lower plate temperatures were controlled independently. The heat input to the material being dried and the drying chamber pressure were considered as control variables. Constraints were placed on the system state variables by the melting and scorch temperatures during primary drying stage. Necessary conditions of optimality for the primary drying stage of freeze drying process in vials are derived and presented. Furthermore, an approach for constructing the optimal control policies that would minimize the drying time for the primary drying stage was given. In order to analyze optimal control policy for the primary drying stage of the freeze-drying process in vials, a rigorous multi-dimensional unsteady state mathematical model was used. The theoretical approach presented in this work was applied in the freeze drying of skim milk. Significant reductions in the drying times of primary drying stage of freeze drying process in vials were obtained, as compared to the drying times obtained from conventional operational policies.     

焦炉气生产甲醇精脱硫工艺优化改进

分析了天浩公司焦炉气制甲醇精脱硫工艺中存在的问题,介绍了精脱硫工艺的优化改进情况。在不改变精脱硫整体工艺的情况下,将原一级加氢转化器改为预加氢转化器,将原中温脱硫槽C槽改为一级加氢转化器,不仅降低了一级加氢转化器的催化剂的消耗,而且更换一级加氢转化器的催化剂时,不再需要甲醇系统停车,实现了生产的长周期运行。     

聚酰胺酸溶液成膜过程中的传质行为

为了研究聚酰胺酸溶液成膜过程中的传质行为,采用自制液膜干燥实验装置在线测定聚酰胺酸溶液质量的变化.假设气、液两相传质通量相等的条件下,计算了溶剂气相传质系数和液面蒸气压.在此基础上考察了干燥温度、液膜厚度、溶液相对分子质量对液膜表面蒸气压的影响.结果表明,成膜过程中存在溶剂蒸发与聚酰胺酸溶液亚胺化反应的相互竞争.干燥初期溶剂蒸气压迅速升高,液膜表面溶剂的扩散为控制步骤;而干燥后期溶剂蒸气压较小,溶剂在膜内部扩散成为控制步骤.同时随着液膜厚度的增加、干燥温度的升高及溶液相对分子质量的减少,液面蒸气压的最大值呈现增大趋势.