自回热精馏降低甲苯二异氰酸酯(TDI)水解氯含量工艺流程构建及优化

针对目前精馏法处理TDI水解氯废水能耗高和能量利用率低的问题,以某化工厂TDI含氯废水为研究对象,建立自回热精馏技术提纯工艺。含有TDI及水解氯等重组分的原料液经进料泵送至产品塔进行连续精馏,从顶部分离出TDI产品,冷凝的物料进入回流罐,冷凝成液相也进入回流罐,再通过回流泵一部分回流入塔,另一部分采出,采出的TDI产品输送出界区。塔釜采出TDI和少量水解氯重组分,通过塔釜泵采出后输送出界区。采用Aspen Plus V11流程模拟软件对此流程进行模拟,确定了最优进料位置选第10块塔板,理论塔板数为15块塔板,回流比为1.0,塔顶基本没有水解氯存在,达到了要求的塔顶TDI含量≥99.90%、水解氯含量≤0.001 5%。基于自回热精馏降解TDI生产水解氯技术,仅需192 kW的电耗即能维持整个装置的正常运行,运行费用从614.4万元降为214.7万元,每年可降低65.06%的成本。

DNT水洗塔改造研究

二硝基甲苯(DNT)生产过程中,合成的DNT中含有少量酚盐,酚盐杂质能否去除直接决定了DNT的纯度。为了进一步提高DNT产品品质,降低酚盐的含量,迫切需要进一步提高水洗工艺的脱除效率。通过两次实验,证明经过原水洗塔水洗的DNT原料,可通过进一步水洗不同程度地降低其酚盐含量,说明原水洗塔尚有改造空间;通过多级逆流萃取和多级错流萃取,酚盐含量都能够达到分离要求;多级错流萃取需要的理论板数更少,成本更低,确定了错流萃取的理论级数为4。基于实验结果,进行流程模拟、物料平衡分析,最终塔底酚盐质量流量降至1.13×10-5 kg/h。针对现有水洗塔,改造方案为塔径1100 mm,和原塔保持一致,塔板间距选择450 mm,法兰等预留空间500 mm,最终需要增加5000 mm的塔节。

C包覆Ni磁性载体负载Pt催化硝基苯加氢性能

苯胺是一种重要的基础化工原料,在医药、染料、橡胶等领域被广泛应用。以硝基苯为原料通过液相催化加氢制备苯胺是目前主要工业生产方法之一,然而,如何从液相加氢反应体系中将催化剂高效分离和回收仍然是该领域的一个重要挑战。本工作开发了一种具有磁可分的C包覆Ni磁性载体负载Pt金属催化剂,用于高效催化硝基苯加氢制苯胺。以乙二胺四乙酸和Ni(OH)_(2)为原料成功合成了N掺杂石墨烯包覆Ni纳米颗粒磁性载体(Ni@NG),采用沉积-沉淀法制备Ni@NG负载Pt金属催化剂(Pt/Ni@NG),通过Raman光谱、TEM、XRD和XPS对制备的Pt/Ni@NG催化剂进行结构表征。结果表明,这种Ni@NG载体具有典型的核壳结构(纳米Ni颗粒为核,石墨烯为壳层)。XPS结果表明Ni@NG载体表面N掺杂石墨烯壳含有3.64%N (原子分数)。当Pt负载量(质量分数)从0.1%增加到0.5%时,Pt在石墨烯壳层表面的分散状态经历了单原子、团簇、颗粒的转变过程。当Pt负载量为0.3%时,以Pt团簇形式分散为主的Pt/Ni@NG催化硝基苯加氢显示出最高的活性,在反应压力为1 MPa和反应温度为30℃时,硝基苯加氢的周转频率为27239.2 h^(-1),硝基苯在60 min内完全转化为苯胺。此外,由于Pt/Ni@NG催化剂具有优异的液相磁可分性能,催化剂经5 cyc使用后加氢活性未明显降低。