MEK-NFM萃取精馏分离C_4烷烃和烯烃流程模拟

针对甲乙酮生产装置的丁烯提浓工艺过程,提出了采用质量比为1的甲乙酮（MEK）-N-甲酰吗啉（NFM）混合溶剂萃取精馏分离C4馏分中烷烃和烯烃的方法。采用Aspen Plus流程模拟软件建立了平衡级数学模型,并考察了萃取精馏塔和汽提塔（溶剂回收塔）理论塔板数、进料位置、回流比、溶剂比等参数对分离性能的影响。模拟结果表明,萃取精馏塔最佳工艺条件为理论塔板数90块、原料和萃取剂进料位置分别在第43和第6块理论塔板、萃取剂与原料质量比（溶剂比）13、回流比1.5;汽提塔最佳工艺条件为理论塔板数35块、进料位置在第10~20块理论塔板、回流比3.0,所得丁烷产品中正丁烷和丁烯产品中总丁烯质量分数分别在97%和98%以上,总丁烯产率大于98%。

成分比例不同的MEKP固化不饱和聚酯树脂研究

通过45,50,55和60℃等温DSC固化研究了成分(过氧化氢、MEKP单体和二聚体)比例不同的过氧化甲乙酮(MEKP)对不饱和聚酯树脂(UP)固化诱导期、峰值时间和固化率的影响,并讨论了固化引发机理。结果发现,过氧化氢质量分数较少、单体和二聚体质量比为1.5∶1的MEKP对UP固化有利。

C4烷烃与烯烃分离工艺研究

以高沸点的甲乙酮(MEK)和N-甲酰吗啉(NFM)及低沸点的乙腈(ACN)为溶剂,对C4烯烃和烷烃的萃取分离工艺,采用Symmetry流程模拟软件进行了工艺模拟优化计算。优化结果表明,在C4烯烃产品回收率98.5%(w)、C4烷烃产品回收率95.0%(w)条件下,ACN与MEK-NFM工艺中烯烃产品的含量均可达92.7%(w)以上,但MEK-NFM工艺总能耗是ACN工艺的78%;C4烷烃回收率95.0%(w)条件下,原料烯烃含量范围在36.01%~46.30%(w)内,ACN与MEK-NFM工艺C4烯烃产品回收率分别可达到95.0%(w)与96.5%(w)以上;随着原料中烯烃含量的减小,ACN与MEK-NFM工艺烯烃产品回收率均逐渐降低;整体上,MEK-NFM工艺流程较短、能耗与物耗方面具有一定优势。

成分比例不同的MEKP在乙烯基树脂固化中的应用

采用50℃等温DSC方法研究了成分比例不同的过氧化甲乙酮(MEKP)在乙烯基树脂固化中的作用并讨论了促进剂和MEKP用量对固化的影响。结果表明,成分比例不同的MEKP固化峰值时间和固化率不同,二聚体含量较高的MEKP峰值时间短,固化率高。在促进剂用量1%前提下,促进剂/MEKP质量比为1/1.5时,固化率达到最大(58.5%),是乙烯基树脂固化合适的引发剂。

MEKP传统制备方法的评述

简述了MEKP的发展进程,着重介绍了传统气提法、滴酮法和盐析法制备MEKP的工艺特点。为制备出不同性能和用途的MEKP产品提供指导。

MEK-石脑油可回收稀释降粘输送工艺

概述了稠油的物性,分析了石脑油中加入MEK(甲基乙基酮)后对稠油的稀释降粘效果。介绍了MEK-石脑油可回收的稠油稀释降粘工艺流程,指出MEK-石脑油回收稀释降粘工艺虽比石脑油回收稀释降粘工艺增设了一套MEK回收装置,投资及运行成本略高,但其降粘效果较好,能够以较小的稀释比提高稠油的输送能力。

Cu-Mn-Si催化剂的制备及其在仲丁醇脱氢反应中的应用

分别采用共沉淀法和溶胶凝胶法制备Cu-Mn-Si催化剂,考察其在仲丁醇脱氢制甲乙酮反应中的催化性能。通过X射线衍射、程序升温还原、N_(2)吸附-脱附和程序升温氧化对两种方法制备的催化剂进行表征。结果表明,不同方法制备的催化剂,其中的铜锰络合物(CuMn_(2)O_(4))晶相结构不同。共沉淀法、溶胶凝胶法制备的催化剂中CuMn_(2)O_(4)晶相分别归属于JCPDS 71-1142和JCPDS 34-1400。溶胶凝胶法制备的催化剂晶粒小、分散性好、比表面积大,因而活性较高,Mn的加入没有提高催化剂的性能。Mn的加入可以降低共沉淀法制备的催化剂的还原温度,提高催化剂中Cu组分的分散程度,因而提高了催化剂的性能。溶胶凝胶法所制备的催化剂中,Cu SiO_(2)催化剂具有最高的仲丁醇转化率、甲乙酮选择性和甲乙酮收率,分别达99.26%,99.19%,98.45%;共沉淀法制备的催化剂,当n(Cu)∶n(Mn)∶n(Si)=0.8∶0.2∶1.0时,具有最高的仲丁醇转化率,可达94.92%,其甲乙酮选择性略低于Cu SiO_(2)催化剂,为98.53%,甲乙酮收率为93.52%。

甲乙酮装置脱碳五塔再沸器管束结焦原因分析及优化措施

对中国石油兰州石化公司甲乙酮装置脱碳五塔再沸器Ⅰ管束结焦堵塞的原因进行了分析,并提出相应的优化措施。结果表明:造成脱碳五塔再沸器Ⅰ管束结焦的主要原因是碳五物料中的烯烃以及脱碳五塔塔釜再沸器Ⅰ存在过热点;通过采取提高脱碳五塔塔釜液位,降低脱碳五塔再沸器Ⅰ热负荷,优化脱碳五塔塔釜热量流程等措施,可使脱碳五塔再沸器Ⅰ的加热负荷由优化前的9470.842 MJ/h降至5812.549 MJ/h。

甲乙酮生产过程中副产杂质的分布分析与除杂建议

甲乙酮生产过程中,特别是水合反应与脱氢反应副产的杂质对中间产品的质量有不同程度的影响,从而影响最终产品甲乙酮的质量。结合甲乙酮生产流程,重点分析了水合反应与脱氢反应副产杂质的组分和分布情况,提出了对应的管控措施和优化措施,以提高中间产品精制仲丁醇的质量,从而提高甲乙酮产品质量的稳定性。

甲乙酮装置精馏塔塔顶产品浓度优化控制技术

该文从优化产品采出位置着手,尝试提高甲乙酮产品产出浓度。通过搭建试验仪器装置,对每块塔板内的物质进行采样,在固相萃取之后,利用气相色谱质谱联用法测定物质组分以及定量计算甲乙酮浓度,进而确定塔顶往下数第4块板上的气相中甲乙酮含量最高,达到了99.979%,与AspenPlus流程模拟得到的结果基本一致,所以将原流程的塔顶采出产品改为塔顶第4块板侧线采出,设计甲乙酮装置精馏塔塔顶产品浓度优化控制方案。验证结果表明,实施新的侧线采出方案后,甲乙酮产品的浓度由原来的99.9%提高到了99.95%,达到了同行业最优99.95%的指标要求,证明了所研究优化控制技术的有效性。

过氧化甲乙酮微通道合成工艺研究

对连续生产过氧化甲乙酮合成工艺进行了研究,是基于微通道微尺度高效混合特点,利用微通道反应器存液少、反应速度快、传热效果好、耐腐蚀、合成无放大效应、反应放热分散等优势来合成过氧化甲乙酮,弥补了过氧化甲乙酮间歇反应的不足之处。本人通过优化停留时间、双氧水和丁酮的摩尔比、反应温度、催化剂等,实现过氧化甲乙酮连续化生产。解决了过氧化甲乙酮间歇反应生产中放热集中的安全问题,实现过氧化甲乙酮生产本质安全、无废水绿色生产。微通道工艺连续化合成的过氧化甲乙酮活性氧含量与间歇反应生产的工业过氧化甲乙酮活性氧含量无差异,树脂凝胶、固化数据基本无差别。

丁酮和甲醛羟醛缩合与催化加氢制备甲基异丙基酮的研究

以Al_(2)O_(3)为载体,采用等体积浸渍法制备了Ni/Al_(2)O_(3),利用XRD、N_(2)物理吸附、H_(2)-TPR和NH3-TPD对Ni/Al_(2)O_(3)进行表征,并考察了其催化丁酮和甲醛羟醛缩合(aldol)反应产物脱水加氢制备甲基异丙基酮(MIPK)的反应性能。结果表明,在醛酮摩尔比为1.1、反应温度为50℃和反应时间为4 h的条件下,5%三乙胺催化丁酮和甲醛交叉aldol反应的转化率为61.5%,目标产物选择性超过90%;以此反应液为原料,Ni/Al_(2)O_(3)在240℃、0.1 MPa H_(2)和0.5 h-1空速条件下能够实现80%的MIPK选择性和50%的MIPK收率。此外,Ni/Al_(2)O_(3)催化剂具有较高的结构稳定性,在脱水加氢反应中未出现明显的Ni粒子聚集。丁酮和甲醛羟醛缩合和催化加氢串联反应制备MIPK遵循平行-序列的反应路径,且产物选择性主要取决于丁酮和甲醛的定向aldol反应。

特殊精馏分离甲乙酮-水共沸物系的工艺模拟与优化

由于共沸物的存在,甲乙酮-水混合物的分离在工业生产上一直是一个具有挑战性的问题。采用萃取精馏和变压精馏对分离工艺进行流程模拟与优化,得到摩尔分数为99.9%的甲乙酮产品,以年度总费用(TAC)最小为目标函数,采用序贯迭代法对其进行优化,得到最小TAC为6.569×10^(5)美元。通过分析比较3种常用萃取剂无限稀释相对挥发度的大小,筛选出乙二醇作为萃取剂,得到最佳萃取剂用量、理论板数及进料位置;针对常规变压精馏工艺提出热集成方案,与采用方案前相比,年度总费用降低了27.1%。最后,对萃取精馏、变压精馏和热集成变压精馏3种分离工艺年度总费用进行对比,萃取精馏工艺比热集成变压精馏工艺年度总费用降低了21.5%。结果表明,在经济性方面,萃取精馏相比于热集成变压精馏更适合甲乙酮-水共沸物系的分离。

铁碳微电解-A/O工艺处理丁酮肟生产废水试验研究

为了解决丁酮肟生产废水难以生化降解、常规处理工艺无法达到出水水质要求等问题,利用铁碳在酸性条件下会发生氧化还原作用的原理对丁酮肟生产废水进行预处理,主要对比了生产废料铁刨花和工业铁碳2种铁碳材料对丁酮肟生产废水的处理效果。结果表明:铁刨花和工业铁碳均可显著提高废水可生化性,ρ(BOD5)/ρ(COD)从0.17提高至0.46~0.51;预处理采用工业铁碳处理2 h后加入H2O2,组合A/O生化工艺的处理效果最好,COD的质量浓度从1881 mg/L下降为346.15 mg/L,去除率为81.6%;氨氮的质量浓度从72.88 mg/L降至31.12 mg/L,去除率为57.3%,满足园区污水处理站进水要求。

C4二醇的发酵生产及其化学催化升级为高价值化学品的研究进展

化石资源的过度消耗导致能源和环境污染问题,迫切需要科研人员开发出可持续、低能耗、绿色低碳的化学品生产技术.生物技术利用“细胞工厂”,以生物质等可再生资料为原料生产基础化学品,是以化石资源为原料的合成方法的潜在替代方案.然而,利用生物技术生产全系列石化产品存在其自身的局限性,因此,人们对集成/混合方法越来越感兴趣,该方法先采用生物技术对生物质升级,再通过化学催化的途径使其转化为含有活性官能团的产物.本文主要综述了C4二醇的三种重要结构异构体,2,3-、1,3-和1,4-丁二醇的生物生产方法,目前这些异构体主要通过石化路线生产,全球市场需求不断增长.首先,从集成方法的原理出发,总结了上述二醇的生物法生产现状,包括底物、微生物、发酵技术和代谢/途径工程和发酵技术.然后,全面总结了C4二醇催化升级以生产系列产物的最新研究进展,讨论了催化剂中不同活性位点对催化活性、产物选择性和催化剂稳定性的影响.此外,给出了集成方法的具体实例,解决开发C4二醇生物生产工艺的相关挑战,强调通过直接催化转化方法对其升级所存在的困难.最后,对C4二醇的发酵生产及其化学催化升级为高价值化学品的相关研究进行总结,对未来发展进行展望,并指出将生物催化和化学催化方法相结合对于拓宽生物质升级转化产物范围具有重要作用.

甲乙酮装置热媒炉低氮燃烧技术改造

甲乙酮装置热媒炉烟气中NOx的含量大约为130 mg/m^(3),从NOx生成机理出发,采用分级燃烧技术、助燃空气-烟气内循环技术、燃料-烟气内循环技术和二次风布置技术相结合的改造方案,可显著降低热媒炉烟气中NOx排放浓度。NOx排放浓度从改造前的130 mg/m^(3)下降至45 mg/m^(3)以内,满足当地环保部门超低NOx排放限值的要求。

丁烯水合反应器床层压差的研究进展

正丁烯直接水合法合成SBA是甲乙酮生产工艺中的重要环节,直接水合法与传统的硫酸间接水合法相比具有流程短、占地省、投资少、三废排放量小、选择性好等优点。在以强酸性阳离子交换树脂为催化剂进行正丁烯水合反应工艺研究过程中,观察到随着反应时间增加,水合反应床层压差升高并伴有床层压力震荡产生。本文分析了丁烯水合反应运行过程中床层压差升高的原因,提出了降低反应器压差的方法,有效的保证了水合反应装置的正常平稳运行。

异丁烷精馏系统在甲乙酮装置提浓工段的应用

某公司30 kt/a甲乙酮装置受上游原油加工方案影响,其碳四原料中的丁烯含量偏低。为提高碳四原料中的丁烯含量,首次提出将异丁烷提取技术应用在甲乙酮装置中,即在提浓工段流程前端设置1套异丁烷精馏系统。该系统投用到甲乙酮装置后,碳四原料的丁烯含量达到了设计指标,提浓工段的丁烯品质提升效果明显,新增了纯度≥98.3%异丁烷产品,保证了甲乙酮装置正常的安全和稳定生产。

甲乙酮催化剂KLTQ-01性能优化研究

以甲乙酮催化剂KLTQ-01为研究对象,考察了活化和再生工艺对催化剂性能的影响,并进行了工业试验。结果表明:先仲丁醇后氢气活化方式可以明显降低副产重组分生成量、缩短开工时间,经济效益显著;新再生工艺可以有效去除积碳,避免催化剂的烧结,催化剂总使用寿命可延长3个月。

苯酚生产工艺的研究进展

综述了苯酚传统生产工艺的改进及新工艺开发方面的研究进展。异丙苯法是目前世界上最主要的苯酚生产方法,近年来不断地得到改进和完善;甲苯-苯甲酸法由于原料甲苯来源广泛,生产工艺流程较为简单,可根据市场需求调整产品结构,是继异丙苯法之后较为成熟的生产工艺;以N2O,H2O2,O2为氧化剂的苯一步氧化法作为绿色的苯酚合成工艺,其开发应受到重视;以分子筛为催化剂的仲丁基苯法可有效利用C4资源,适合我国国情,应加大开发力度。