2014年全球节能减排科技成果汇总（节选）

湖南建成国内首套“双氧水制环氧丙烷装置”中国石化“十条龙”重点攻关项目、国内首套自主研发的双氧水制环氧丙烷装置在湖南长岭炼化建成.项目设计产能10万吨/年,投产后预计每年可创造销售收入超11亿元.环氧丙烷广泛应用于化工、农药、纺织、日化等行业,是重要的基础化工原料.双氧水直接氧化法制环氧丙烷是一种新兴的清洁生产工艺,与氯醇法等传统工艺比较,具有能耗低、污染少等优点,基本无工业污水排放.     

丙烯气相直接环氧化制环氧丙烷反应热力学研究

环氧丙烷是丙烯的重要衍生物之一。到目前为止,由于尚未开发出在合适的工艺条件下具有产业化价值的丙烯直接气相环氧化制环氧丙烷催化剂,该工艺一直未能实现产业化。研究该反应的热力学对于从本质上认识该反应,促进该反应催化剂的开发具有一定的指导意义。通过计算丙烯直接气相环氧化制环氧丙烷体系热力学,对比生成环氧丙烷主反应和完全氧化副反应的热力学参数随温度的变化规律,结果表明,对于主反应而言,反应的吉布斯自由能变化随温度的升高快速增大,但焓变几乎与温度无关;对副反应而言,反应的焓变同样与温度的变化关系不大,但吉布斯自由能随温度的升高呈负增长趋势。这样的变化规律,有利于在工业设计中合理控制反应温度。在热力学研究的基础上,建议加强丙烯直接气相氧化制环氧丙烷低温催化剂及反应器和反应工艺开发。     

节能环保的环氧丙烷生产新工艺

氯醇化法和有机过氧化物法曾经是主要的环氧丙烷生产工艺。有机过氧化物法克服了氯醇化法三废污染严重、腐蚀性强和需要氯资源的缺点，具有反应较平稳、无污染等优点，但联产品所占比例大。最近新开发的先进生产工艺有过氧化氢法（HP—PO法）和异丙苯法。HP—PO法用过氧化氢环氧化丙烯直接合成环氧丙烷，与普通工艺相比，HP—PO法不产生水以外的副产品，减少废水70％～80％，对环境无污染，能耗降低35％，投资降低25％，HP—PO法300kt／a环氧丙烷装置已于2008年投产。异丙苯法采用住友化学独自开发的高性能钛硅沸石催化剂，丙烯与氯过氧化异丙苯（由异丙苯与空气氧化反应生成）进行环氧化反应，得到的环氧丙烷和对异丙基苄醇分离后，后者催化加氢生成异丙苯和水。该工艺无副产品，无环境污染，投资少，生产成本低，异丙苯法200kt／a环氧丙烷装置已于2009年3月投产。     

环氧丙烷精馏塔冷却系统技术改造节电效果显著

<正> 一、概况沈阳石油化工厂环氧丙烷装置,是以精丙烯气为原料,采用氯醇法生产环氧丙烷。该装置(一套)设计能力为1500t/a。精馏是在次氯酸化反应、皂化反应、初分后取得产品的最后一道工序。精馏塔塔顶冷凝器采用冷冻盐水做冷却剂,即用冷冻机制冷,以液态氨为冷载体与盐水进行热交换,达到制冷换热的目的。该冷却系统,操作复杂,维修频繁,换热效率低,耗电量大,平均每月用电达10×10~4kWh左右,针对耗能高损失大等缺点,于1985年11月进行了技术改造,三年来取得了明显的节电效     

世界节能减排专利精粹（十五）

该发明公开了一种双氧水环氧化丙烯生产环氧丙烷的节能减排工艺,该工艺由反应部分、分离部分及尾气处理部分组成。其特征是丙烯与双氧水在中压低温下经钛硅分子筛发生环氧化反应;丙烯与溶剂均具有较高回收率,通过萃取精馏得到商业级纯度要求的环氧丙烷,采用共沸精馏提纯联产品丙二醇单甲醚;尾气经过部分冷凝、吸收回收丙烯后达标排放;工艺所需萃取剂、     

中国市场动态

中国1996年化工建设领域将有15个项目竣工Fifteen Chemical Projectsto Be Comppleted in China This Year 1996年中国化工建设领域可以办理竣工验收的项目有浙江化工厂环氧丙烷工程等15个项目。其中基建大中型项目14个,限额以上技改项目1个。     

节能降耗始终是企业的中心工作

杭州电化总厂创建于1936年,是浙江省重点氯碱企业之一,主要产品有电石、烧碱、聚氯乙烯、液氯、环氧乙烷、环氧丙烷和非离子表面污性剂系列产品等20多种.氯碱工业是高耗能产业,我厂年耗用煤炭5.1万吨、焦炭1.2万吨、电2.1亿kW·h、轻油300吨,总能耗折合标准煤13万吨,能源成本占全部产品总成本的40%.自1980年以来,我厂始     

太阳能级硅片清洗液原料配比研究

太阳能级硅片在金刚线切割和打磨过程中会受到严重污染，需要采用物理或化学方法去除其表面的污染物，以满足硅片制绒前对洁净度和表面状态的要求。为了减少对硅片的过度腐蚀并保持清洗液的持久性，通过正交试验法进行实验，确定硅片清洗液中表面活性剂成分的最佳配比。结果显示：1)表面活性剂最佳配比为环氧丙烷(PO)嵌段的脂肪酸甲酯乙氧基化物(FMEE):无磷乙二胺二邻苯基乙酸钠(EDDHA-Na):FMEE的磺酸盐(FMES):伯烷基磺酸钠(PAS):烷基糖苷(APG)=7:8:3:5:4;2)按照最佳配比配置的硅片清洗液无磷、环保，且清洗性能持续时间久，应用于实际的硅片清洗工艺后硅片的不良率小于0.5%，符合工厂实际生产要求。     

依靠技术进步向节能降耗要效益

重视节能发展经济已成为当今世界的主要趋势之一,企业是节能的主体。能源的生产全部来自企业,70％以上能源的消耗也在企业。结论是提高能源利用率,还是节能降耗主要靠企业。金陵石化公司是特大型石油化工企业,其节能工作在节能主体中占有举足轻重的位置。如1990年公司节能6.4万吨标煤,占全国当年节能量2000万吨标煤的0.32％,若按全国1.23万个大中型企业计算,公司节能量高出平均水平39倍多。自1982年公司成立以来,始终把节能降耗作为挖潜增效,保障就会供给的重要途径,坚持贯彻“以节能求增产、争效益,以技术进步促节能”的指导思想,以环氧丙烷装置为例,通过两次     

催化湿式氧化处理HPPO污水模式研究

中国石化自主研发的以双氧水为原料直接氧化丙烯制取环氧丙烷(PO)的工艺(HPPO)是近几年刚刚实现工业化的一种经济、节能、绿色、环保的先进工艺,但其工艺污水中主要含有丙二醇单甲醚、甲醇、杂醇及异构体等物质。催化湿式氧化是在一定温度和压力下,通过催化剂的催化作用,利用氧气或空气可以将污水中的有机物和氨氮分别氧化为CO_2和N_2等无害物质的工艺过程,是一条行之有效的处理高污染化工污水的技术路线。通过以负载型贵金属催化剂对COD和氨氮含量分别为69250mg/L和3175mg/L的化工污水进行催化湿式氧化中试研究,结果表明,负载型贵金属催化剂用于催化湿式氧化工艺,处理高污染浓度的HPPO污水,具有良好的活性,在压力7.0MPa、温度230℃的条件下,出水的COD降到1520mg/L,氨氮≤5mg/L,去除率分别达到97.8%和99.8%,生化性能显著改善;同时,对出水的阴离子组成和尾气的组成进行了分析。     

一种以FMES为主要成分的清蜡剂合成及应用

通过添加表面活性剂可以提高溶剂的防蜡能力。脂肪酸甲酯乙氧基化物磺酸盐FMES具有与蜡和沥青类似的长碳链脂肪酸结构,分散性能优异,低温条件下对结蜡和沥青有良好的剥离效果。以十六碳脂肪酸为起始原料,采用无水的三氧化二铝和氧化钡为二元催化剂,先与环氧乙烷发生聚合反应,再用环氧丙烷封端,最后通过甲基化反应引入末端甲基,得到PO封端的脂肪酸甲酯乙氧基化物FMEE,将FMEE进一步与氯磺酸发生磺化反应得到磺化盐FMES,测试FMES的HLB值、乳化力、分散力、闪点、密度等性能。将阴离子磺酸盐FMES与非离子OP-8组成二元体系,作为防蜡剂,并通过单因素实验确定FMES与非离子OP-8用量为1∶1时具有最佳的防蜡效果。将FMES/OP-8二元体系与粗苯和乙二醇单丁醚复配,最终得到清蜡剂的配方为FMES(10%)+OP-8(10%)+乙二醇单丁醚(10%)+粗苯(16%)+乙烯-醋酸乙烯酯(4%)+纯净水(50%)。该乳液型防蜡剂兼有水基和油基防蜡剂的特点,不仅有良好的防蜡效果,而且还具有一定的清蜡效果,可以很好地辅助热洗清蜡工艺。     

碳还原法制备棒状硅基材料及其在锂浆料电池中的应用北大核心CSCD

以聚环氧乙烷-聚环氧丙烷-聚环氧乙烷三嵌段共聚物(P123)为结构导向剂,正硅酸乙酯(TEOS)为硅源,柠檬酸为碳源,采用水热法得到凝胶状二氧化硅/碳前驱体,采用旋转蒸发方式去除溶剂,通过高温热处理,得到棒状硅氧基碳负极活性材料,提高浆料体系无紧密束缚环境下硅碳材料的性能。借助X射线衍射(XRD)仪、无机元素分析(EA)仪、比表面积及孔隙度分析仪和扫描电子显微镜(SEM)对棒状硅基材料进行结构和形貌表征。结果表明,合成的棒状硅基材料首尾相连,形成莲藕链束,长度约为1~3μm,直径约为200 nm,孔径为6.9 nm,比表面积为282 m^(2)/g。与管长>5μm,比表面积900 m^(2)/g,直径1~2 nm的单壁碳纳米管导电剂在电解液体系中形成长程、短程互补的多级网络,加上大量介孔的存在,有利于保持浆料悬浮稳定性。用世伟洛克电池进行电化学性能测试,电化学测试结果表明首次放电比容量为1300 mAh/g,充电比容量为726 mAh/g,首效为55.8%,在0.05 C下,循环50次充电比容量从726 mAh/g变为557 mAh/g,比容量保持率为76.7%。本工作在用P123为结构导向剂制备二氧化硅的过程中,引入碳源,得到同时具有碳包覆和碳还原二氧化硅的硅基材料,避免使用镁热还原二氧化硅,再碳包覆带来的复杂工艺流程。     

高性能钻井液处理剂设计思路

高性能钻井液处理剂的设计包括分子设计和合成设计.在分子设计中,核心是结构和基团设计,结合复杂条件下钻井液对处理剂分子的热稳定性和剪切稳定性,以及抑制性、流变性和滤失量等方面的要求,提出超支化的树枝状和树形结构模型.为保证处理剂的综合性能,在基团设计中提出主导基团、选择基团、非主导基团和次生基团的概念.合成设计中:在自由基聚合方面,可以传统原料为基础合成高性能处理剂,采用多功能性及高温下稳定性好的单体合成高性能处理剂,用强螯合作用的单体作为共聚单体,提高处理剂的抗高价离子污染能力,设计树枝状和树形结构的单体或中间产物,实现高性能处理剂的最佳目标;缩合聚合方面,利用苯酚、对胺基苯酚等,通过不同的扩链反应,制备带有不同基团支链结构的可缩聚单元或产物,将得到的树枝状结构的产物与苯酚、甲醛和亚硫酸钠等进一步缩合聚合、磺化反应,得到超支化的改性磺化酚醛树脂;在天然材料及有机合成方面,可以木质素、栲胶等分子结构单元中的酚羟基与环氧乙烷或环氧丙烷反应,得到聚氧乙(丙)烯化支链的产物,并进一步扩链得到超支化结构的产物,以腐殖酸结构单元上的羧基与乙二胺的反应为基础,合成具有超支化结构的产物,以提高天然材料的抗温抗盐性能,以及通过不同的化学反应,合成具有不同结构的低相对分子质量的降黏剂和抑制剂等.     

余热回收利用类项目节能量审核方法探索

对余热回收利用类项目的节能量核算方法进行探索,并以某企业该类项目为例,细致介绍审核边界、审核方法及审核效果,为此类项目节能量审核方法的确定提供借鉴。     

辅助核电机组一次调频的飞轮储能阵列容量配置方法

针对核电机组一次调频能力不足的问题,采用飞轮储能阵列来辅助核电机组进行一次调频。首先,建立额定功率为1 MW、储存电量为250 kW·h的飞轮储能单元模型和额定功率4 MW、储存电量1 MW·h飞轮储能阵列,并分析其充放电特性;其次,基于粒子滤波方法,以提升核电机组一次调频积分电量贡献指数2倍为目标,提出了一种飞轮储能阵列容量配置方法;最后,根据某装机容量为1 250 MW的核电机组历史运行数据,通过仿真验证所提出的飞轮储能阵列容量配置方法。结果表明：与采用集合经验模态分解(EEMD)方法的飞轮储能阵列容量配置方法相比,基于粒子滤波方法的飞轮储能阵列容量配置方法具有更好的调频效果。     

蒙特卡洛方法在内燃机中应用初探

蒙特卡洛方法是一种通过随机变量的统计试验、随机模拟,求解数学、物理、工程技术问题近似解的数值方法。由于它能处理一些其他方法所不能解决的复杂问题,并且能在计算机上实现,近年来日益推广。本文以195柴油机示功图的计算为例,介绍了这种方法的基本原理,并与常规方法作了对比,为探索蒙特卡洛方法在内燃机模拟计算中的深入应用起了抛砖引玉的作用。     

基于SVM方法的太阳总辐射值的估算

采用支持向量机（SVM）方法对太阳总辐射值进行了估算,并与传统的线性方法进行了对比分析。对于日太阳总辐射估算,SVM方法的均方根误差为2.27（MJ·m-2）/d,平均百分比误差为22%;而对于月太阳总辐射估算,SVM方法的均方根误差约为21（MJ·m-2）/month,平均百分比误差低于5%。SVM方法提供了一种高精度估算太阳总辐射的新途径。     

联箱母管大开孔三种补强计算方法比较

本文对三种大开孔补强计算方法进行了详细对比计算,所用三种方法中两种为容器常用方法,一种为管道常用方法,计算结果证明了容器标准分析法的先进性,同时也说明了不同的方法适用范围不同,选用时应明确适用前提条件。对于容器和管道大开孔补强设计的相互借鉴提供了一种思路。     

原子荧光光谱法测定土壤中痕量汞

建立微波消解土壤,原子荧光光谱法测定土壤中痕量汞的方法。方法检出限为0.018μg/g,加标回收率为95.0%~103.7%。本方法前处理操作过程简单、酸用量少,微波消解能使样品消解完全,可满足环境监测分析的要求。     

风电机组传动链典型故障特征提取方法

为解决风电机组传动链易发生故障的问题,文章阐述了风电机组齿轮箱特征频率的计算方法和基于振动信号分析的故障特征提取方法。结合实际情况,以行星级齿轮磨损、中间轴小齿轮崩齿、高速轴齿轮崩齿和发电机轴承电腐蚀等典型故障为例,通过齿轮箱特征频率和传动链典型故障振动信号基本特征分析,可较好地完成故障识别。结果表明,采用经典信号处理方法能对上述典型故障进行特征提取,验证了经典方法对单一、明显故障特征提取的有效性,为深入开展传动链故障特征提取方法研究奠定了基础,为风电机组故障检修维护提供了技术支撑。