CHPPO工艺氧化液耦合除杂技术的研究与工业应用

异丙苯过氧化氢法(CHPPO)是生产环氧丙烷的绿色新工艺,然而如何从异丙苯氧化液中脱除有机酸和Na+等杂质一直是CHPPO工艺的关键问题。针对现有碱水洗单元洗涤塔设备投资高、占地面积大、传质效果不佳等问题,通过小试和中试实验,开发了基于静态混合和聚结分离的耦合除杂技术,并研究了一系列操作条件对耦合技术分离性能的影响,实现了异丙苯氧化液高效除杂。结果表明,在NaOH溶液浓度为1.5%,碱液用量为氧化液进料量的4%~5%、纯水用量3%~5%、自循环量10%~15%的条件下,处理后的氧化液总酸含量低于10 mg/L,Na+低于0.5 mg/L。此外,耦合除杂技术在某石化工业装置上实现了首次工业应用,处理后的氧化液有机酸含量为33 mg/L、Na^(+)含量为0.4 mg/L,满足环氧化工段对前处理的技术要求,同时减少了5%的碱、水用量,显著增加了装置的绿色属性。该技术为解决氧化液深度净化问题和促进环氧丙烷合成工艺的发展提供了一种极具前景的选择。

涤纶梭织布碱减量后免水洗染色工艺

将螯合分散剂M-279、染色增效剂M-2431、分散匀染剂M-2432组合应用于涤纶梭织布碱减量后免水洗染色工艺中,并与传统染色工艺进行对比。结果表明:该组合具有优异的匀染性,对浆料和低聚物具有较好的分散性,对工作液中的油剂具有较好的乳化性,能有效解决因免水洗造成的染色问题,染品质量达到传统工艺水平的同时还能节水降耗。

破乳剂在石油树脂碱洗过程中的实例应用

石油树脂生产碱洗系统经常沉降大量的碱泥,且乳化问题严重。若不解决碱泥及破乳问题,树脂中的水分将腐蚀后续的管线配件,而且乳化影响碱洗罐压差,严重时需停机检修。基于此,考察了多种破乳剂在碱洗过程中的破乳、脱油能力,结果表明SGR1710破乳剂碱洗后油相中没有W/O乳状液,水相中没有O/W乳状液。未加破乳剂前废水化学需氧量(COD)>3000mg/L,油水分层速度>4h且界面处有白色乳化层;加入破乳剂后SGR1710废水COD在400mg/L左右,油水分层速度<15min且油水界面齐无乳化层。

粉碎洗涤技术在食用盐行业和联碱用洗涤盐行业中的应用差异

粉碎洗涤技术主要以原盐为原料,进行加工洗涤处理,以提高原盐的品质,在食用盐行业广泛用于加工制取粉洗精盐产品或腌制盐产品,同时还可为联碱生产提供所需的洗涤盐产品。文章浅析了粉碎洗涤的工艺原理,并从产品质量要求的差异、工艺处理方法的差异和消耗及成本方面的差异阐述了粉碎洗涤技术在食用盐行业和联碱用洗涤盐行业中的应用差异。

模拟灌溉对滨海盐碱地土壤盐分及养分迁移的影响

通过模拟盐碱农田灌溉洗盐过程,研究不同灌溉水量对土壤盐碱的改良效果和氮磷养分迁移规律的影响。试验采用室内土柱模拟的方法,设置200 mm(S1)、300 mm(S2)、400 mm(S3)3种不同灌水量,模拟了盐碱农田种植过程中的一次性大定额灌溉洗盐,并分析不同灌水量情况下土壤盐分和养分的迁移规律。试验结果显示:不同灌水量处理进行灌水淋溶后,土壤中的盐分、全氮、有效磷、硝态氮及铵态氮含量均明显降低,且在灌溉后这种降低的分布规律相似。3种灌水处理中,盐分和氮磷养分的溶脱率整体表现为S3>S2>S1。底层土壤中的S1和S2处理都会导致氮磷养分截留积累,而随着灌水量的增加氮磷养分截留积累的土层深度也会逐渐加深,但在高灌水量的S3处理中,整个土层中均发生了氮磷养分淋溶现象。在3种灌水量处理中的土壤淋溶液中,其氮磷浓度在整个淋溶周期中的变化规律表现为先增加后减小;在整个淋溶过程中,S3处理的淋溶液中全氮含量和全磷含量明显高于S2、S1灌水处理(p<0.05)。相关性分析显示,土壤盐分的迁移量与氮磷养分的迁移量呈显著正相关关系(p<0.05),不同氮磷养分之间的迁移量也均呈现出显著性关系(p<0.05)。灌溉对土壤表层的盐分和养分的影响最大,在3种灌水量处理中,300 mm灌水量可以有效降低土壤表层盐分,且减少氮磷流失的风险,为试验中盐碱农田灌溉较为适宜的水量。

270kt/a硫磺回收装置绿色停工措施

中国石油大连石化公司(以下简称大连石化)270 kt/a硫磺回收装置2020年停工低负荷工况期间通过瓦斯伴烧保证了装置的平稳运行。瓦斯伴烧期间通过合理的配风及吹硫控制措施有效地避免了催化剂床层超温问题,同时配合烟气碱洗措施对运行过程中产生的SO_(2)进行吸收,保证装置停工期间烟气排放全部达标,实现绿色停工的目标。

氢氧化铝分离洗涤数学模型及应用

根据溶质守恒和质量守恒原理,先假定洗涤过程为恒温(洗涤过程温度参数均取特征温度),建立了氢氧化铝平盘过滤分离洗涤数学模型,给出了具体算法,对实际生产情况进行了模拟计算,解出各次洗涤滤饼附液及滤液的流量、密度及全碱浓度等参数。根据热量守恒原理,在前述计算结果的基础上对各次洗涤后温度进行计算,然后再对特征温度进行校正,多次迭代后特征温度可收敛。改变洗水添加量,分析计算了不同洗水单耗情况下的三洗滤饼全碱浓度(g/L)、平盘附碱(%)及成品氧化铝可洗碱含量(%)。计算结果表明:提高洗水添加量,三洗滤饼附液全碱、平盘附碱及成品可洗碱均呈下降趋势,但下降速度越来越慢;单纯通过提高洗水添加量的方法,成品碱含量降低有限。

基于CFD分析方法的氢气碱洗塔腐蚀失效分析

以某石化重整装置开裂碱洗塔为研究对象,分析氢气-碱液两相耦合腐蚀机理和碱洗塔失效原因。采用CFD技术,仿真模拟碱洗塔内部氢气-碱液流动流场,计算两相介质速度和动压力分布,并结合失效材料的化学成分、拉伸力学性能试验及塔内壁表面腐蚀产物分析,确定碱洗塔失效的原因是流动加速腐蚀,即潮湿含HCl的氢气与碱洗塔壁面接触,由于碱液流动存在不均衡性,HCl未与碱液中和而是与壁面发生腐蚀反应。同时,在高速氢气的作用下,腐蚀产物膜发生剥落,从而加速塔体壁面的减薄,最终在内压作用下发生开裂。该研究结果可为类似工艺装置与工况特点的在役承压设备避免相似损伤失效模式提供参考。

CO_(2)-水洗对准东高碱煤Na/Ca脱除性能的影响

煤炭是我国主要能源资源,而准东煤田作为我国最大的整装煤田,具有非常高的开发利用价值。但准东煤中Na、Ca等碱金属和碱土金属(AAEMs)含量较高,导致在工业生产中结渣沾污问题严重。为探究CO_(2)-水洗处理对准东高碱煤的脱碱效果及水洗过程溶液中Cl-/NO^(-)_(3)等阴离子的分布特性,进行水洗/CO_(2)-水洗准东煤脱碱实验。在水洗温度为20、40、60℃,水洗时间为2、5、8 h等不同水洗条件下,对水洗/CO_(2)-水洗准东煤Na/Ca和Cl-/NO^(-)_(3)的脱除性能进行对比分析,并对其他气体氛围下水洗准东煤脱除Na/Ca的可行性进行探讨。实验结果表明:随着水洗时间、温度及水煤液固质量比的增加,Na/Ca的脱除效率增加且增幅较大,滤液中Cl-/NO^(-)_(3)等阴离子浓度也有所增大。当水洗时间为5 h、水洗温度为60℃、液固比为50∶1、CO_(2)通入流量为100 mL/min时,Na/Ca的脱除效果达到较高水平,脱除效率分别可达73.8%和15.0%。Na/Ca的脱除效率与CO_(2)流量和CO_(2)/O_(2)混合气体中CO_(2)体积分数基本呈正相关,而CO_(2)流量对Cl-/NO^(-)_(3)的浸出也具有一定的抑制和促进作用,其中滤液中Cl-/NO^(-)_(3)质量浓度随CO_(2)流量变化有所波动,除物理上的鼓泡作用外,可能存在其他化学反应机理。在其他气体氛围(如N2氛围)下水洗准东煤,Na/Ca的脱除效果也有一定改善,但没有CO_(2)参与水洗的脱碱效果好。因此,将CO_(2)应用于水洗准东煤脱碱切实可行,并具有良好的应用前景,通过合理的工业流程改造,有望实现一定规模的工业化应用。

降低氯乙烯单体中氯化氢含量的措施

分析了氯乙烯单体中氯化氢含量高的原因,采取了一系列措施降低氯化氢含量,包括提高净化工序的处理能力、降低压缩机后氯乙烯气体温度、单独处理回收氯乙烯、减少氯乙烯单体中的水含量等。

向日葵种植和灌排淋洗改良滨海盐碱地的协同效应研究

灌排淋洗是盐碱土降盐的重要水利工程措施,在滨海土壤改良上应用广泛且发挥了重要作用,但利用生物措施和工程措施协同改良滨海盐碱地的研究较为匮乏。为了寻求沿海盐碱地植物和工程协同改良方案,设计0.9 m(D1)、1.2 m(D2)埋深和15 m(S1)、20 m(S2)间距的不同暗管布局方式,同时设种植向日葵(Y)和未种植向日葵(N)处理,观测不同暗管布局方案下土壤含水率、剖面土壤全盐含量、向日葵生长和产量等指标的响应规律。结果表明:暗管间距越小、埋深越浅,土壤含水率总体上越低,种植向日葵有利于提升生育期尤其是生育后期耕层土壤含水率;暗管排水基础上种植向日葵对盐碱地0~100 cm土体盐分有明显的消减作用,成熟期向日葵处理土体平均含盐量为2.27~2.74 g/kg,而无向日葵处理土体平均含盐量为2.81~3.09 g/kg;向日葵株高和茎粗总体表现为D1S1Y最高,移栽后120 d分别达到183 cm和38.1 mm,而D2S2Y处于最低水平,分别为162 cm和32.7 mm;不同暗管布置方式对向日葵产量有不同程度的影响,其中D1S1Y处理向日葵产量最高,达到2.73 t/hm^(2),显著(p<0.05)高于D2S2Y处理;D1S1Y对主根区盐分的去除效果最优,0~20 cm和20~40 cm盐分消减效率分别达到50.3%和43.4%。推荐以种植向日葵协同埋深0.9 m、间距15 m的暗管布局作为适宜盐碱土改良方案。

酸再生机组酸管道结垢的原因分析和改进

酸管道内壁结垢给无脱硅酸再生机组的生产运行带来了极大的困难和挑战。分析了酸管道结垢的原因,试验发现酸垢不溶于常温下的浓氢氧化钠溶液,但可溶于加热后的浓氢氧化钠溶液(2.5 mol/L,85℃)。根据这一原理,利用酸再生机组本体设备,新增一路管道,采取相应操作,可实现酸管道自清洗。经验证,清洗后两个机组废酸处理量从5.5 m^(3)/h提升到7 m^(3)/h,清洗一次可保机组稳定高效运行一个月,同时,酸管道的通畅提升了酸枪喷嘴的喷雾效果,使废酸在焙烧炉内充分反应,降低氧化铁粉中的氯含量,从平均2.5%降低到0.3%以下,提高了氧化铁粉的品质。

湿法炼锌硫酸锌液体除氯实验研究

湿法炼锌系统中氯离子含量较高时,会对湿法设备及电解过程中的阳极板造成一定的腐蚀,同时电解液中铅含量升高会导致析出的阴极锌铅超标,从而降低锌品级率,影响企业的正常生产和经济效益。本文采用湿法炼锌过程中自产铜渣对中性浸出液及电解废液分别进行除氯研究,并对除氯渣进行碱洗,实现除氯渣的资源综合利用,确定最佳工艺控制条件。实验表明,中性浸出液除氯最佳条件为初始pH值1.5,温度55~65℃,反应时间2.0 h,铜渣用量为理论量的4.0倍,此时氯离子脱除率达80%以上;除氯渣碱洗氢氧化钠用量为除氯渣中氯离子含量理论值的2.0倍时,碱洗的氯脱除率达85%左右;电解废液除氯最佳控制参数为温度30~40℃,反应时间1.0 h,铜渣用量为理论量的3.0倍,此时氯离子脱除率达80%以上;除氯渣碱洗氢氧化钠用量为除氯渣中氯离子含量理论值的2.5倍时,碱洗的氯脱除率达到80%左右。

低温拜耳法生产中提高叶滤机产能的措施

针对进口三水铝石型铝土矿低温溶出的生产特性,分析了影响叶滤机产能的主要因素,并结合生产实践,通过降低粗液浮游物和粘度,适当控制石灰活性度并加精液活化,采用中等浓度液碱碱洗滤布,优化滤布选型及运行周期等措施,使叶滤机产能达到了设计要求,满足氧化铝生产满产稳产要求。

富镍三元层状正极材料表面残碱去除工艺:研究进展、挑战及展望

富镍LiNi_(1-x-y)Co_(x)Mn_(y)O_(2)(NCM)/LiNi_(1-x-y)Co_(x)Al_(y)O_(2)(NCA)三元层状正极材料因其比容量高、成本低等优势,被认为是最具前景的锂电池正极材料之一。但由于其对空气中H_(2)O和CO_(2)的敏感效应,表面易生成残碱化合物LiOH/Li_(2)CO_(3)(RLCs),而RLCs的存在会急剧恶化富镍三元材料热稳定性能和电化学性能,致使其大规模商业化应用面临严峻挑战。本文首先综述了RLCs的组成和形成机理,并系统概括RLCs引起的微裂纹扩展、Li^(+)/Ni^(2+)混排、界面副反应和晶格相变等材料失效机制以及常用RLCs去除策略;重点阐述去离子水洗涤、无水乙醇洗涤、溶液洗涤及后续一体化处理等三种RLCs去除工艺的研究进展及对材料结构、形貌及电化学性能的影响机理。最后,归纳总结上述溶液洗涤去除RLCs策略的特点,并对富镍NCM/NCA三元层状正极材料表面残碱去除工艺的未来研究方向进行展望。

烟气碱洗脱硫工艺在硫黄回收装置的应用

介绍了140 kt/a硫黄回收装置尾气焚烧炉后增设的烟气碱洗脱硫单元的工艺原理、工艺流程、技术特点及主要设备材质选型情况,重点介绍了该烟气碱洗脱硫单元的运行情况及在运行过程中出现的问题及改进措施。烟气碱洗脱硫单元投运近六年来,整体运行稳定,针对烟气碱洗塔压降上升、液位波动及含盐废水超标等问题,通过采取工艺优化、设备改进、操作调整等一系列措施,提升了烟气碱洗脱硫单元运行的可靠性,排放尾气的ρ(SO_(2))由碱洗前300 mg/m^(3)降至15 mg/m^(3)以下,环保效益显著。

“甲醇制烯烃MTO”中黄油的溶解方法

对甲醇制烯烃过程中的碱洗工艺去除硫化氢和二氧化碳气体产生的黄色的油状物(业界俗称“黄油”),展开研究,用IR、GC-MS等表征了黄油的组成成分。结果表明,黄油的主要组成是烯烃的低聚物和含氧有机物,初步探讨了“黄油”产生的机理,通过研究黄油的组成成分,出一种混合配方,能够很好地溶解罐内的黄油,采用混合溶剂与黄油1∶1的比例,能够将黄油完全溶解,并且处理后的液体具有较高的热值,其总热值为8595 cal/g,可以将有害的废碱液资源化。

自动换碱技术在聚氯乙烯生产中的应用

针对粗氯乙烯碱洗塔、乙炔中和塔运行中,手动更换碱液存在的生产效率低,塔内液位过低等问题,进行了自动换碱技术改造。详细介绍了自动化改造方案和改造效果。

高温水解工艺在不锈钢纤维烧结网再生中的应用

不锈钢纤维烧结网是粘胶生产过程中粘胶过滤的主要滤材,用于粘胶生产线上一道过滤、二道过滤和废胶过滤。滤网使用完后全部废弃,不能重复使用。由于生产厂家不同,每张滤网的造价为2000~5000元。根据使用的工序不同,每张滤网的使用周期为30~120 d,滤网的消耗成为了粘胶生产成本高的原因之一。介绍了利用高温水解技术再生清洗不锈钢纤维烧结网的工艺,改进工艺后,滤网可重复利用,有效的降低了粘胶生产中滤网的消耗,大大降低了粘胶纤维的生产成本。

过氧化氢生产工艺中配制工段的改造方案

化工生产具有易燃、易爆、易中毒、高温、高压、有腐蚀等特点,因此,安全生产在化工行业中尤为重要。据国内外资料统计,在各种工业企业发生的爆炸事故中,化工企业就占了33%,由此可见化工生产过程的危险性。因此设计过程中,应优先站在企业安全生产的角度来考虑工艺生产流程与厂房布局,再视操作的方便性。主要对固定床双氧水工艺项目进行优化变革,在整体布局上,将过氧化氢生产工艺中间歇操作的配制工段从主装置中分离出来,作为单独的厂房;流程优化中,配制工段中增加自动碱洗装置。因此一定程度上提高了工业生产自动化程度,解决了埋入的安全隐患,降低了人员伤亡安全风险,为企业的安全生产又增加了一道防线。