炼油及石油化学工业的环保工艺及环境化学20201733

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BOD = THOD – Leftover – Energy stored as Microbial Biomass
Some ThOD of a compound is oxidized, some is left over, and some is stored.
• 为满足炼厂汽油高辛烷值要求，烷基化技 术和烯烃改质技术正在发展之中。
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2.4 煤的处理及炼制工艺。煤层气。 煤炭工业环保工艺及环境化学
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2.5 洁净煤工艺
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2020/11/21
炼油及石油化学工业的环保工艺及环 境化学20201733
能源环境化学、化学工程、节能减排
• 降低工业GDP/能耗比 • 降低生产能源产品的能耗：炼油、生物质能。 • 降低大宗耗能工业原料的能耗：化肥、水泥、炼
铝、炼焦、钢铁等。 • 提高发电厂能效。 • 发展可再生能源、洁净能源、洁净煤工艺技术。 • 降低工业GDP/水耗比，增加水循环使用比率。 • 回收利用废弃物，废弃物发电及供热。 • 发展绿色产品、绿色及节能工业、绿色建筑。
• MTBE是含氧量为18.2%的有机醚类，具有醚样气 味，它能有效提高汽油辛烷值，而且还能降低排 气中CO含量，同时降低汽油生产成本。
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炼厂禁用MTBE后汽油改质的技术进展
• 美国汽油加入MTBE不仅为了满足汽油 含氧2%的要求，MTBE也具有道路辛烷值 110和RVP（雷德蒸气压）仅为8（lb/in2） 的优点。加入MTBE满足汽油含氧2%的要 求，使汽油数量增加1ห้องสมุดไป่ตู้%。美国禁用MTBE 正在推进之中，加州、纽约州和康涅狄克 州已禁用MTBE，其他州也计划要禁用。
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大自然中硫的变化途径简示
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NOx 氧化途径：
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WAO 练习题
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“酸气”脱硫过程
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N-Methyldiethanolamine MDEA N,N-Diethanolamine DEA Remove H2S from sour gas
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烷基化油替代技术
• Stratco公司硫酸法技术改进了取热量束，用于现有烷 基化装置改造，使处理能力提高10%～15%。
• 埃克森美孚研究与工程公司（EMRE）和催化蒸馏技术 （CDTech）公司硫酸法烷基化技术采用新的接触器，可 使酸耗降低至少50%，也可提高辛烷值，降低投资费用。
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烯烃改质
• 莱昂德尔公司Alkylate100工艺是MTBE装置 的替代方案，异丁烯二聚为二异丁烯（DIB， 或异辛烯），使用离子交换树脂催化剂， 通过加氢，99.5%以上转化为异辛烷。该工 艺可处理来自蒸汽裂解和催化裂化的各种 原料。莱昂德尔公司与Aker Kvaerner公司 合作，进行技术转让。目前美国已有一套 MTBE装置完成转换基础设计。异辛烯辛烷 值（101）高于异辛烷（99），但RVP相同。
• 烷基化采用固体酸催化剂可解决环境问题，已有几家 公司开发这一技术。UOP公司已向外转让其固体酸烷基化 工艺Alkylene；鲁姆斯、雅宝催化剂和芬兰Neste石油公 司开发了AlkyClean工艺，已在Neste公司Porvoo炼油厂 完成验证并推向工业化。
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烯烃改质
• C3～ C5烯烃反应工艺可生产汽油调合 组分，典型的工艺可将异丁烯转化成异辛 烯，将其调入汽油，或者使异辛烯加氢为 异辛烷，其MON辛烷值为99、RVP仅为2.5 （lb/in2）。这种异丁烯转化技术可用于改 造MTBE装置。拥有该技术的公司有： Axens北美公司、CDTech公司、莱昂德尔 公司、KBR公司和UOP公司。
• 采用PolyGas工艺大规模的验证装置于2004年 底在美国大约克敦（Giant Yorktown）炼油厂投 运。新建的第一套6万t/年装置将于2007年投产。
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烯烃制汽油技术
• UOP公司推出丙烯生产二异丙基醚（DIPE） 汽油调合组分工艺，第一套工业化装置已在南美 投产。
• CO2 + 2NaOH → Na2CO3 + H2O • H2S + 2NaOH → Na2S + 2H2O • COS + 4NaOH → Na2S + Na2CO3 +
2H2O • RSH + NaOH → RSNa + H2O
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湿式氧化工艺 Wet Oxidation Technology
炼油厂废水处理过程
• 除油（物理化学方法） • 除溶解的有机质（微生物法） • 除含毒性物质 • 处理废渣
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重要的水质污染定义
• ThOD • COD • BOD • TC, TOC • TN, TON, Ammonium nitrogen
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汽油添加剂－甲基叔丁基醚（MTBE） 项目
建设内容：建设年产万吨的甲基叔丁基醚 （MTBE）的装置。
投资规模：项目总投资6800万元人民币。 经济效益及市场分析：年产值7200万元，年
利润税2580万元，投资回收期4年。 项目建设的配套条件：园区具备项目建设所
汽油添加剂－甲基叔丁基醚（MTBE） 项目
建设地址：莆田市太湖工业园石化小区 所属行业：石油化工 建设理由：甲基叔丁基醚是最理想的高辛烷值汽油
添加剂，它被称为 “第三代石油化学品”，是近 年来长盛不衰、销售量最大、发展最快的化学品， 含10％甲基叔丁基醚的汽油能使燃料消耗下降7 ％，生产成本降低20％左右，并可减少汽车尾气 污染物的排放量，甲基叔丁基醚采用混相床－催 化蒸馏组合工艺，生产原料甲醇，占35％，异丁 稀，占65％。我国每年需约2.8Mt的甲基叔丁基醚， 现有产量远不能满足需求。我区处于福建炼化一 体化基地的北侧，产品可直接提供给炼化一体化 工程。
练习题
• 计算酚、乙酸、乙醇、氨的ThOD
• 废水中含100 mg/L胺基苯，其TON 为多少？ COD? TOC?
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Concept of BOD Biological oxygen demand
要抄笔记！
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烯烃制汽油技术
• 埃克森美孚研究与工程公司（EMRE）推出 Emogas烯烃制汽油工艺，可使轻质烯烃如丙烯 和丁烯聚合为高辛烷值汽油组分。适用于有丙烯 资源而无烷基化装置的炼油厂。Emogas工艺是 70年代前已工业化的PolyGas工艺的改进， PolyGas工艺生产汽油燃料已用于多达100套装置。 Emogas工艺使用专利的沸石催化剂，避免 PolyGas工艺使用固体磷酸催化剂带来的有关问 题。
End
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甲基叔丁基醚
• 甲基叔丁基醚，英文缩写为MTBE（methyl tertbutyl ether），分子式为：CH3OC(CH3)3
• 溶点-109℃，沸点55.2℃，是一种无色、透明、 高辛烷值的液体， RON：118，MON：100，是 优良的汽油高辛烷值添加剂和抗爆剂。
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2 原理：
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VOC (volatile organic carbon) Control
• Benzene and BTEX • Organic halides: VCM, RX, CFC • Vaporized Solvents • General HC vapor
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炼油厂及一般石油化学工业的三废减排及处理
1. 废水初级处理（除油、除渣）、生物处理（除有 机物）、深度处理及再利用。
2. 冷却水、清洗水、冷凝水应当回收，增加水循环 使用的比例。
3. 废油渣能源化使用，废催化剂回收。 4. 高浓度废碱液需要特殊处理。 5. 有效利用酸碱废液的中和，废溶剂回收等。 6. 防止有机气体(as VOC, volatile organic carbon)
• 非催化湿式氧化工艺 • 催化湿式氧化工艺 • 超临界氧化工艺
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WAO
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需的条件。[莆田市城厢区政府办公 室] 2007-05-31 08:15:
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汽油改质的技术进展
• 乙醇是可行的含氧化合物替代品，其辛 烷值约115，但在满足汽油含氧2%的要求 时，RVP为18（lb/in2），加入量仅约6%。 美国MTBE消费量已从30万bbl/d减少到约 17.5万～20万bbl/d (2005)。
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烷基化油替代技术
• UOP烷基化工艺使用HF催化剂和硫酸催化剂， 使异丁烷与C3～C6烯烃转化成石蜡基汽油调合料， 其辛烷值为93～95、RVP仅约4（lb/in2）。
• UOP和大陆菲利浦斯（COP）公司是HF烷基 化技术领先的供应商。在现有装置改造技术中， COP公司推出分开的烯烃进料技术（SOFT）， 通过使异丁烷：烯烃比从12～13：1降低至7～9： 1，可提高能力高达70%。SOFT技术通过在COP 循环管式反应器提升管中多点注入异丁烷，而避 免使用过量异丁烷。
的泄漏；回收及处理有机气体。 7. 发展及采用新产品，如生物分解性好的清洁剂。 8. 发展及采用新工艺，如以往成功地使用隔模法电
解食盐水（取代汞电极）制备氢氧化钠、氯气、 氢气、氯乙烯。
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一般炼油厂废水处理过程
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高浓度废液
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酚类萃取回收 Extraction and recovery of phenols
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炼油及裂解过程的副产物及废物： 含硫废碱液，含酚废碱液
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练习题
• 算出下列各化学反应的反应热
加入甲醇或尿素还原一氧化氮
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