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。

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。

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。

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。

Ti-MOR钛硅分子筛催化甲乙酮氨氧化反应性能

以TiCl4蒸气处理深度脱铝的丝光沸石,采用气固相同晶置换制备了含钛丝光沸石(Ti-MOR),并以H2O2作为氧化剂,考察了釜式反应器中Ti-MOR催化甲乙酮(MEK)与氨的液相氨氧化反应合成甲乙酮肟(MEKO)的性能,进而在连续淤浆床反应器中评价了Ti-MOR的稳定性和选择性.结果表明,在优化的反应条件下,Ti-MOR催化剂上MEK连续氨氧化反应的转化率和MEKO选择性分别达到95%和99%以上,优于传统的钛硅分子筛TS-1;同时,MEK转化率、MEKO选择性、催化剂耐积炭性以及稳定性等指标接近结构重排改性的Ti-MWW催化剂.

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。

基于正丁烯水合法的甲乙酮装置运行方式研究

本研究旨在探讨正丁烯水合法制备甲乙酮的装置运行方式和性能评估。研究结果表明,反应温度、压力、催化剂种类和用量等条件对甲乙酮产量和选择性有显著影响。本文重点研究了甲乙酮装置运行的关键单元,并提出了优化条件,如适当降低压力、增加催化剂用量等,以提高甲乙酮的产量和选择性。研究还发现,提高反应温度和压力可以增加甲乙酮产量,但也会降低其选择性,以及催化剂种类和用量也是影响甲乙酮产量和选择性的重要因素。为正丁烯水合法制备甲乙酮的装置提供了有益的参考和建议,以实现高效稳定运行。

纳米钛硅分子筛TS-1催化甲乙酮氨氧化合成甲乙酮肟

以纳米钛硅分子筛TS-1为催化剂,采用三口玻璃反应器研究了甲乙酮(MEK)氨氧化的反应性能。采用SEM、TEM和XRD等分析手段表征了TS-1的晶粒尺寸。考察了TS-1的晶粒尺寸、反应物的加料方式、溶剂、催化剂用量、反应温度和反应物料配比对甲乙酮氨氧化反应性能的影响。结果表明,甲乙酮氨氧化反应的最佳反应条件为:75℃,n(NH3)∶n(H2O2)∶n(MEK)=4.0∶1.5∶1.0,TS-1用量21.6g(以1molMEK计);H2O2和氨水连续进料,最佳溶剂为叔丁醇或叔丁醇和水的混和液。在最佳反应条件下,甲乙酮的转化率和甲乙酮肟的选择性可分别达到99.4%和99.8%。

仲丁醇脱氢制甲乙酮催化剂的研究

采用BC-DH2004催化剂进行仲丁醇脱氢合成甲乙酮的研究.考察不同催化体系的热稳定性,并考察催化剂的堆密度、助剂含量和仲丁醇的原料组成对BC-DH2004催化剂性能的影响及BC-DH2004催化剂多周期运行的稳定性.实验结果表明,BC-DH2004催化剂的热稳定性好;在反应温度250～270℃、液态空速4 h-1的条件下,仲丁醇脱氢产物中甲乙酮的质量分数大于80%,碳八酮的质量分数小于3%;具有适当的堆密度和助剂含量的催化剂性能较好;经再生后催化剂的性能稳定,操作周期大于1 250 h.

仲丁醇脱氢制甲乙酮的Cu-ZnO催化剂

采用共沉淀法和机械混合法制备了铜锌催化剂,并利用TPR、XRD和N2O吸附分解催化剂表征手段分析了铜锌催化剂中ZnO和Cu在仲丁醇(sec-butanol,SBA)脱氢反应中的作用。研究表明,Cu0是SBA脱氢的活性中心,ZnO具有分散铜物种和抗烧结能力。ZnO能够有效分散铜物种和阻止Cu0烧结的原因是在催化剂制备过程中形成了(CuZn)x(OH)y(CO3)z(x=1,5;y=2,6,z=1,2)前体,经焙烧形成了高分散的CuO-ZnO固溶体。同时,通过SBA催化脱氢反应测试筛选了适宜的Cu/Zn摩尔比,当Cu/Zn为1∶1时,表现出良好的反应活性,常压、240℃下质量空速为17.5 h 1时,该催化剂对SBA转化率达到80.54%,甲乙酮(methyl ethyl ketone,MEK)收率达到76.04%。铜锌催化剂的脱氢活性与Cu0比表面积不呈线性关系,SBA脱氢反应是一结构敏感型反应。

吸附法脱除甲乙酮装置尾气中甲乙酮和仲丁醇

针对甲乙酮生产尾气中含MEK和SBA的H2排空处理,在试验了数种吸附剂的基础上,筛选了活性炭吸附剂,它对H2中MEK和SBA具有良好的吸附能力,经改性该吸附剂能使H2中MEK净化度≤100×10-6,吸附容量大,且工艺简单,投资小,具有良好的工业应用前景。

甲乙酮生产工艺和技术经济比较

介绍了当今国内外甲乙酮生产方法、工艺特点、原材料及公用工程消耗指标和产品质量指标。经技术经济比较与评价，提出了引进甲乙酮生产工艺的合理化建议。

C_4烃在甲乙酮溶剂体系中的相对挥发度

用静态法测定不同温度下正丁烷、丁烯 1、顺丁烯 2与甲乙酮溶剂体系的压力～组成数据 ,并与纯C4 烃的饱和蒸汽压曲线比较 ,可以看出 ,甲乙酮溶剂改变了正丁烷与丁烯之间的相对挥发度 ,确定了萃取精馏分离丁烯与丁烷的关键组分为正丁烷与丁烯 1,其相对挥发度为 1.1～ 1.2 .

仲丁醇脱氢制甲乙酮催化剂的工业应用

开发了用于仲丁醇脱氢制甲乙酮的BC-DH2004催化剂,并在工业装置中应用。BC-DH2004催化剂的性能稳定,在实验室小试装置上的操作周期超过1250h,同时,该催化剂具有较好的热稳定性。工业应用结果表明,BC-DH2004催化剂的活性和选择性较好,在催化剂床层温度200～280℃、操作压力低于0.5MPa、进料仲丁醇液态空速低于6.0h-1的条件下,仲丁醇的平均单程转化率大于75%,甲乙酮的选择性大于95%;经工业再生后,BC-DH2004催化剂对仲丁醇脱氢反应的催化活性得以恢复。BC-DH2004催化剂具有良好的稳定性,操作周期超过4周,能满足甲乙酮工业装置的工艺要求。

过氧化甲乙酮的热危险性研究

为研究过氧化甲乙酮(MEKPO)在运输与储存中的热危险性,利用差示扫描量热仪(DSC)对质量分数为52%的MEKPO溶液(以2,2,4-三甲基-1,3-戊二醇二异丁酸酯为溶剂)进行测试,得到其起始分解温度T0约为40℃,比放热量ΔH约为1.24 kJ/g。运用加速量热仪(ARC)对3种MEKPO溶液(40%,45%和52%)及MEKPO纯品(化学纯)在绝热条件下进行了热分解测试,并在此基础上,借助Semenov热爆炸模型,计算得到上述样品在50 kg包件下的自加速分解温度(TSADT)分别为65.64,63.72,55.88和51.17℃。研究结果表明,加入稀释稳定剂是降低MEKPO热危险性的有效途径,且MEKPO混合物中其质量分数越大,其危险性越高。

甲乙酮肟封闭水性多异氰酸酯的合成及表征

利用甲苯二异氰酸酯(TDI)、三羟甲基丙烷(TMP)与二羟甲基丙酸(DMPA)反应,三乙胺(TEA)中和成盐及甲乙酮肟(MEKO)封端反应后,制得一种水分散性封闭多异氰酸酯(WBI)。研究了封闭时间对封闭率的影响,封闭顺序对反应的影响。采用FT-IR、TGA、DSC研究了其解封温度。实验结果表明,甲乙酮肟封闭反应的较好条件为:摩尔比n(MEKO)∶n(-NCO)为1.1～1.2;反应温度为70℃;反应时间3.0h,可实现较完全的封闭,其解封温度为70～128.8℃。作为涂料固化剂可明显改善漆膜性能。

甲乙酮装置尾气中氢气净化吸附剂的工业应用

开发用于脱除甲乙酮装置脱氢尾气中的微量甲乙酮和仲丁醇的QMS-01吸附剂,并在工业装置上进行工业应用。QMS-01吸附剂在脱氢尾气空速90～100h-1、压力2.4～3.0 MPa、温度5～10℃的条件下,可使尾气中甲乙酮质量分数降至小于1gμ/g、仲丁醇质量分数降至小于1gμ/g。工业装置的应用结果表明,QMS-01吸附剂性能稳定,可操作范围宽,可使用3～5年,能满足工业装置的工艺要求。

甲乙酮-水-醋酸体系等压汽液平衡研究

用改进Rose釜测定了甲乙酮-醋酸、甲乙酮-水-醋酸体系在101.33kPa下的汽液平衡数据,其中二元体系汽液平衡数据均通过了热力学一致性检验。考虑醋酸的缔合效应,利用化学理论模型和Hayden-O’Connell(HOC)模型计算各组分的汽相逸度系数,校正汽相的非理想性,液相的非理想性全部归结到液相活度系数中予以校正。用NRTL、UNIQUAC模型对甲乙酮-醋酸的汽液平衡数据进行关联,并得到相应的模型参数、温度偏差和汽相组成偏差。用2组甲乙酮-水体系模型参数、5组水-醋酸体系模型参数结合本研究关联得到的甲乙酮-醋酸体系模型参数对甲乙酮-水-醋酸体系的汽液平衡数据进行了预测,通过比较预测偏差的大小筛选出了最优模型参数组合,用最优模型参数组合进行预测的结果为:温度的平均绝对偏差为0.51℃,甲乙酮、水、醋酸的汽相组成平均绝对偏差分别为0.0047、0.0065、0.0067。预测精度较好,说明采用的模型参数是可靠的,能够为精馏的设计和模拟计算提供基础热力学数据。

过氧化甲乙酮合成工艺研究

提出在低磷酸用量和室温下制备过氧化甲乙酮的最佳配方和适宜的工艺条件为:H_2O_2:丁酮=1.5:1(摩尔比);85%磷酸用量(占总重量计)8—12%;反应温度20—25℃;搅拌时间15—20min;投料速度2g/min。产品性能优于过氧化环己酮,与 AKZO 的产品基本上一致,能满足FRP 的要求。

甲乙酮溶剂中酶法合成果糖酯的研究

报道了一个以游离脂肪酸和游离果糖为底物酶催化合成糖酯的新体系:甲乙酮-分子筛体系,即以甲乙酮作为反应溶剂以4分子筛吸附去除副产物水,并与被文献广泛采用的溶剂叔戊醇进行了比较,甲乙酮是一种良好的反应媒介,对底物有一定的溶解能力,同时又可保持酶的稳定性;分子筛可以快速吸附甲乙酮中的水分,使反应体系中的水分保持在一个较低含量水平,推动反应平衡向酯生成的方向移动,提高产物浓度。今对甲乙酮溶剂中酶法合成果糖酯的反应条件进行了优化,在最优条件下,即在甲乙酮溶剂中,10g·L-1的酶用量,85g·L-1的分子筛用量,50mmol·L-1果糖,75mmol·L-1硬脂酸,60℃的反应温度,反应在10h就达到了平衡,果糖的转化率是97.5%,硬脂酸的转化率是86%,固定化脂肪酶重复使用10次,12h产物浓度仅下降25%。