炼油及石油化学工业的环保工艺及环境化学20201733
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• 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。
炼油及石油化学工业的环保工艺及环 境化学20201733
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11%。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。
• 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。
炼油及石油化学工业的环保工艺及环 境化学20201733
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。
炼油及石油化学工业的环保工艺及环 境化学20201733
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。
• 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。
炼油及石油化学工业的环保工艺及环 境化学20201733
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
炼油及石油化学工业的环保工艺及环 境化学20201733
2.5 洁净煤工艺
炼油及石油化学工业的环保工艺及环 境化学20201733
炼油及石油化学工业的环保工艺及环 境化学20201733
2 原理：
炼油及石油化学工业的环保工艺及环 境化学20201733
炼油及石油化学工业的环保工艺及环 境化学20201733
VOC (volatile organic carbon) Control
• Benzene and BTEX • Organic halides: VCM, RX, CFC • Vaporized Solvents • General HC vapor
需的条件。[莆田市城厢区政府办公 室] 2007-05-31 08:15:
炼油及石油化学工业的环保工艺及环 境化学20201733
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)。
炼油及石油化学工业的环保工艺及环 境化学20201733
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。
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！
炼油及石油化学工业的环保工艺及环 境化学20201733
• CO2 + 2NaOH → Na2CO3 + H2O • H2S + 2NaOH → Na2S + 2H2O • COS + 4NaOH → Na2S + Na2CO3 +
2H2O • RSH + NaOH → RSNa + H2O
炼油及石油化学工业的环保工艺及环 境化学20201733
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
炼油及石油化学工业的环保工艺及环 境化学20201733
重要的水质污染定义
• ThOD • COD • BOD • TC, TOC • TN, TON, Ammonium nitrogen
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炼油及石油化学工业的 环保工艺及环境化学 20201733
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。
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炼油及石油化学工业的环保工艺及环 境化学20201733
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ห้องสมุดไป่ตู้
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
炼油及石油化学工业的环保工艺及环 境化学20201733
• 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
• 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。
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WAO 练习题
炼油及石油化学工业的环保工艺及环 境化学20201733
炼油及石油化学工业的环保工艺及环 境化学20201733
“酸气”脱硫过程
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N-Methyldiethanolamine MDEA N,N-Diethanolamine DEA Remove H2S from sour gas
• 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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炼油及石油化学工业的环保工艺及环 境化学20201733
炼油及石油化学工业的环保工艺及环 境化学20201733
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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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
炼油及石油化学工业的环保工艺及环 境化学20201733
BOD = THOD – Leftover – Energy stored as Microbial Biomass
Some ThOD of a compound is oxidized, some is left over, and some is stored.
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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。
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。
炼油及石油化学工业的环保工艺及环 境化学20201733
炼油及石油化学工业的环保工艺及环 境化学20201733
大自然中硫的变化途径简示
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炼油及石油化学工业的环保工艺及环 境化学20201733
NOx 氧化途径：
炼油及石油化学工业的环保工艺及环 境化学20201733
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。
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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
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。
炼油及石油化学工业的环保工艺及环 境化学20201733
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)
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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11%。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。
• 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。
炼油及石油化学工业的环保工艺及环 境化学20201733
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。
炼油及石油化学工业的环保工艺及环 境化学20201733
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。
• 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。
炼油及石油化学工业的环保工艺及环 境化学20201733
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
炼油及石油化学工业的环保工艺及环 境化学20201733
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2 原理：
炼油及石油化学工业的环保工艺及环 境化学20201733
炼油及石油化学工业的环保工艺及环 境化学20201733
VOC (volatile organic carbon) Control
• Benzene and BTEX • Organic halides: VCM, RX, CFC • Vaporized Solvents • General HC vapor
需的条件。[莆田市城厢区政府办公 室] 2007-05-31 08:15:
炼油及石油化学工业的环保工艺及环 境化学20201733
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)。
炼油及石油化学工业的环保工艺及环 境化学20201733
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。
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?
炼油及石油化学工业的环保工艺及环 境化学20201733
Concept of BOD Biological oxygen demand
要抄笔记！
炼油及石油化学工业的环保工艺及环 境化学20201733
• CO2 + 2NaOH → Na2CO3 + H2O • H2S + 2NaOH → Na2S + 2H2O • COS + 4NaOH → Na2S + Na2CO3 +
2H2O • RSH + NaOH → RSNa + H2O
炼油及石油化学工业的环保工艺及环 境化学20201733
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
炼油及石油化学工业的环保工艺及环 境化学20201733
重要的水质污染定义
• ThOD • COD • BOD • TC, TOC • TN, TON, Ammonium nitrogen
炼油及石油化学工业的环保工艺及环 境化学20201733
炼油及石油化学工业的 环保工艺及环境化学 20201733
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。
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炼油及石油化学工业的环保工艺及环 境化学20201733
ห้องสมุดไป่ตู้
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
炼油及石油化学工业的环保工艺及环 境化学20201733
• 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。
炼油及石油化学工业的环保工艺及环 境化学20201733
炼油及石油化学工业的环保工艺及环 境化学20201733
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。
炼油及石油化学工业的环保工艺及环 境化学20201733
WAO 练习题
炼油及石油化学工业的环保工艺及环 境化学20201733
炼油及石油化学工业的环保工艺及环 境化学20201733
“酸气”脱硫过程
炼油及石油化学工业的环保工艺及环 境化学20201733
N-Methyldiethanolamine MDEA N,N-Diethanolamine DEA Remove H2S from sour gas
• 非催化湿式氧化工艺 • 催化湿式氧化工艺 • 超临界氧化工艺
炼油及石油化学工业的环保工艺及环 境化学20201733
WAO
炼油及石油化学工业的环保工艺及环 境化学20201733
炼油及石油化学工业的环保工艺及环 境化学20201733
炼油及石油化学工业的环保工艺及环 境化学20201733
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。
炼油及石油化学工业的环保工艺及环 境化学20201733
一般炼油厂废水处理过程
炼油及石油化学工业的环保工艺及环 境化学20201733
炼油及石油化学工业的环保工艺及环 境化学20201733
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
炼油及石油化学工业的环保工艺及环 境化学20201733
BOD = THOD – Leftover – Energy stored as Microbial Biomass
Some ThOD of a compound is oxidized, some is left over, and some is stored.
炼油及石油化学工业的环保工艺及环 境化学20201733
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。
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。
炼油及石油化学工业的环保工艺及环 境化学20201733
炼油及石油化学工业的环保工艺及环 境化学20201733
大自然中硫的变化途径简示
炼油及石油化学工业的环保工艺及环 境化学20201733
炼油及石油化学工业的环保工艺及环 境化学20201733
NOx 氧化途径：
炼油及石油化学工业的环保工艺及环 境化学20201733
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。
炼油及石油化学工业的环保工艺及环 境化学20201733
高浓度废液
炼油及石油化学工业的环保工艺及环 境化学20201733
酚类萃取回收 Extraction and recovery of phenols
炼油及石油化学工业的环保工艺及环 境化学20201733
炼油及裂解过程的副产物及废物： 含硫废碱液，含酚废碱液
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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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)