环氧丙烷氯化法、共氧化法和直接氧化法技术路线解析

环氧丙烷氯化法、共氧化法和直接氧化法技术路线解析
环氧丙烷氯化法、共氧化法和直接氧化法技术路线解析

环氧丙烷生产工艺

氯醇化法、共氧化法和直接氧化法技术解析

万华化学集团股份有限公司(以下简称万华化学)又一具有自主知识产权的高端技术打破国外公司技术垄断,“乙苯共氧化法高效绿色制备环氧丙烷成套技术”项目通过中国石油和化学工业联合会成果鉴定,继百万吨乙烯项目选择丙烷路线之后,将投资32.5亿元,在山东烟台实施该技术成果转化,建设一套年产30万吨环氧丙烷并联产65万吨苯乙烯的世界级规模工业化装置,该装置预计2021年建成投产。该技术跟其他工艺路线有何不同呢?

乙苯共氧化法高效绿色制备环氧丙烷成套技术”项目通过由中国工程院陈建峰院士、蹇锡高院士以及中国科学院李亚栋院士等行业知名专家组成的鉴定,专家委员会认为,该项目成果整体技术进入国际领先行列。

据悉,环氧丙烷是国家重点鼓励发展的高端石化产品,是支撑聚氨酯新材料、精细化工等产业发展非常重要的基础有机化工原料,其生产工艺主要有氯醇化法、共氧化法和直接氧化法。随着我国精细化工和聚氨酯工业的发展,环氧丙烷产品市场前景日益广阔,但是目前我国环氧丙烷生产主要采用的是氯醇法生产工艺,该工艺存在对设备腐蚀严重、产生的含氯化钙废水严重污染环境等缺点。乙苯共氧化法环氧丙烷生产技术具有三废少、联产物附加值高、能耗低、经济性好等综合优点,但技术长期被国外公司垄断。

为促进国内环氧丙烷产业技术升级,万华化学数年前就组建团队开始乙苯共氧化法环氧丙烷制造技术自主研究开发,并与浙江大学产学研合作开展小试

工艺技术研究。为突破技术封锁,万华化学的近百名科技人员参与了该项目的研发,并在核心催化剂、反应器关键装备及相关工艺上申请国内外发明专利18件,形成了自主知识产权保护。

同时,万华化学自主设计建成的年产500吨环氧丙烷并联产1100吨苯乙烯工业化试验装置,也一次投料试车成功,并累计实现稳定运行超过90天。

未来,万华化学将投资32.5亿元,在山东烟台实施该技术成果转化,建设一套年产30万吨环氧丙烷并联产65万吨苯乙烯的世界级规模工业化装置,该装置预计2021年建成投产。

环氧丙烷:Propylene oxide 简称PO

CAS:75-56-9

又名氧化丙烯、甲基环氧乙烷

是除聚丙烯和丙烯腈以外的第三大丙烯衍生物;

重要的基础有机化工原料,主要用于聚醚多元醇的生产,其次用于丙二醇的生产;

PO的衍生物产品有近百种,是精细化工产品的重要原料,广泛应用于汽车、建筑及化妆品等行业。

年产10万吨HPPO法环氧丙烷项目--项目总结

年产10万吨HPPO法环氧丙烷项目 项目总结 、

1 1 项目总结 一、HPPO 工艺生产系统设计思路 本项目突出作为母厂子系统中转站的地位,纵观整套HPPO 生产系统由总厂 供应原料丙烯、溶剂甲醇和共沸剂苯,有两家公司双重保证双氧水供应,年产10吨环氧丙烷通过管网运输至园区内的可利亚多元醇和南京红宝丽有限公司用于聚醚多元醇生产;副产的丙二醇甲醚和丙二醇输回总厂利用或者销售;将系统产生的少量废水输回总厂三废处理中心统一处理,形成与总厂的物料大集成。 图1 物料集成图 二、工艺流程介绍 本项目包括三个工段:反应及预分离工段、环氧丙烷(PO )提纯工段及重 可利亚多元醇(南京)有限公司 南京红宝丽股份有限公司 HPPO 工艺生产系统 少量废水 双氧水 江苏扬农化工集团 江苏天鸿化工有限公司 环氧丙烷 丙二醇甲醚 丙二醇 扬子石化 下游生产、销售 丙烯原料 共沸剂苯 溶剂甲醇

组分回收工段。 反应及预分离工段工艺流程如下图所示: 图2 反应及预分离工段流程图1 图3 反应及预分离工段流程图2 如图2、图3所示:丙烯、双氧水在甲醇作为溶剂,改良的TS-1作为催化剂,20bar,40-65℃的体系下,在逐层外取热模拟移动床反应器中进行反应。反应器出口混合物流进入预分离塔进行丙烯的预分离。塔顶所得的丙烯和氧气混合物流股经“冷凝-加热-冷凝”三级平衡,最终除去体系中的氧气,剩余丙烯循环回原料预混罐,重复利用。

环氧丙烷(PO)提纯工段工艺流程如下图所示: 图4 环氧丙烷提纯工段流程图1 图5 环氧丙烷提纯工段流程图2 如图4、图5所示:由反应及预分离工段的预分离塔塔釜所得的混合物流股,经萃取精馏后,塔顶得到粗环氧丙烷,粗环氧丙烷首先通过离子交换树脂除醛塔,经化学吸附除去醛类物质,然后通入环氧丙烷提纯塔,塔顶除去轻组分,塔釜得到合格的环氧丙烷产品。此外,为减少产品的损失,本项目增设了一个环氧丙烷回收塔。

双氧水直接氧化丙烯制环氧丙烷新技术通过鉴定

第4期 56(1):17-34. [2]刘娜,石淑兰.木质纤维素转化为燃料乙醇的研究进展[J].现代化工,2005,25(3):19-24. [3]BoopathyR.Biologicaltreatmentofswinewasteusinganaerobicbaffledreactors[J].BioresourceTechnol,,1998,64(1):1-6. [4]DewesT,HünscheE.Compositionandmicrobialdegrad-abilityinthesoiloffarmyardmanurefromecologically-managedfarm[J].BiolAgricHortic,1998,16(3):251-268.[5]SilversteinRA,ChenY,Sharma-ShivappaRR,etal.Acomparisonofchemicalpre-treatmentmethodsfoeim-provingsaccharificationofcottonstalks[J].BioresourceTe-chnol,2007,98(16):3000-3011. [6]DupontJ,SouzaRF,SuarezPAZ.Ionicliquid(moltensalt)phaseorganometalliccatalysis[J].ChemRev,2002,102:3667-3692. [7]顾彦龙,彭家建,乔琨,等.室温离子液体及其在催化和有机合成中的应用[J].化学进展,2003,15(3):222-241.[8]HeinzeT,SchwikalK,BarthelS.Ionicliquidsasreactionmediumincellulosefunctionalization[J].MacromolBiosci,2005,5(6):520-525. [9]SwatloskiRP,SpearSK,HolbreyJD,etal.Dissolutionofcellulosewithionicliquids[J].JAmChemSoc,2002,124:4974-4975. [10]WuJ,ZhangJ,HeJS,etal.HomogeneousacetylationofcelluloseinanewIonicliquid[J].Biomacromol,2004,5: 266-268. [11]DadiAP,VaransiS,SchallCA.Enhancementofcellu-losesaccharificationkineticsusinganionicliquidpre-treatmentstep[J].BiotechnolBioeng,2006,95(5):904-910.[12]DuffSJB,MurrayWD.Bioconversionofforestproductsindustrywastecellulosicstofuelethanol:Areview[J].Bio-resourceTechnol,1996,55(1):1-33. [13]WrightJD.Ethanolfrombiomassbyenzymatichydrolysis[J].ChemEngProg,1998,84(8):62-74. [14]hgrenK,BuraR,SaddlerJ,etal.Effectofhemicelluloseandligninremovalonenzymatichydrolysisofsteempre-treatedcornstover[J].BioresourceTechnol,2007,98:2503-2510. [15]DaleBE,MoreiraMJ.Afreezeexplosiontechniqueforincreasingcellulosehydrolysis[C].BiotechnolBioengSymp,1982,12:31-43. [16]余兴莲,王丽,徐伟民.纤维素酶降解纤维素机理的研究进展[J].宁波大学学报,2007,20(1):78-83. [17]GanQ,AllenSJ,TaylorG.Kineticdynamicsinheteroge-neousenzymatichydrolysisofcellulose:anoverview,anexperimentalstudyandmathematicalmodeling[J].ProcessBiochem,2003,38:1003-1018. [18]ChenHZ,JinSY.Effectofethanolandyeastoncellu-laseactivityandhydrolysisofcrystallinecellulose[J].En-zymeMicrobialTechnol,2006,39:1430-1432. Researchprogressesinfuelethanolproductionfromlignocellulosicmaterials MAXian-gang1,2,XUHeng-yong2,LIWen-zhao2 (1.DepartmentofChemistry,HarbinNormalUniversity,Harbin150025,China; 2.LaboratoryofAppliedCatalysis,DalianInstituteofChemicalPhysics,ChineseAcademyofSciences,Dalian116023,China) Abstract:Lignocellulosicmaterialscanbeutilizedtoproducefuelethanol.Therearetwokeytechniquesinvolvedinthiscon-version:hydrolysisofcelluloseinthelignocellulosicmaterialstosugars,andfermentationofsugarstoethanol.Thedevelopmentsta-tusaboutthemispresented.Variousmethodsformaterialpretreatment,hydrolysisandfermentationarereviewed.Thechallengestothisfieldarealsopointedout,andsomesuggestionsareproposedforfurtherresearch. KeyWords:lignocellulose;fuelethanol;materialpretreatment;hydrolysis;fermentation 马现刚等:木质纤维素生产燃料乙醇的研究进展 !!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!! 动态简讯 双氧水直接氧化丙烯制环氧丙烷新技术通过鉴定 大连化物所的“双氧水直接氧化丙烯制环氧丙烷”新技术最近通过了由辽宁省科技厅组织、沈阳分院主持的专家组鉴定。专家组一致认为,该项目开发的反应控制相转移催化双氧水直接氧化丙烯制备环氧丙烷的新工艺,与原位耦合法相比,简化了工艺流程,减少了催化剂的损失;与氯醇法相比污染显著减少,工艺简单,环境友好;在优化的工艺条件下,催化剂循环使用5次后,环氧丙烷相对H2O2的产率仍保持在87%以上,产物分布选择性大于99%。该技术在国内外专利、文献中未见报道,属原创性成果,具有良好的应用前景,达到了国际先进水平。 65

环氧丙烷的几种生产工艺及市场分析模板

一环氧丙烷的几种生产工艺及对比 环氧丙烷, 又名氧化丙烯, 英文名称propylene oxide (P0)。它是一种无色、具有醚类气味的低沸易燃液体。工业产品为两种旋光异构体的外消旋混合物。凝固点一112.13℃, 沸点34.24℃, 相对密度0.859。与水部分混溶, 与乙醇、乙醚混溶, 并与二氯甲烷、戊烷、戊烯、环戊烷、环戊烯等形成二元共沸物。有毒, 对人体有刺激性。 环氧丙烷(P0)是一种重要的有机化工产品, 也是丙烯系列产品中仅次于聚丙烯和丙烯睛的第三大衍生物, 同时也是一种重要的基本有机化工原料。环氧丙烷具有广泛的用途, 主要用于生产聚醚多元醇(PPG)、丙二醇(PG)、丙二醇醚、异丙醇胺、轻丙基甲基纤维素醚、轻丙基纤维素醚等, 也是非离子表面活性剂、油田破乳剂、农药乳化剂、溶剂、增塑剂、润滑剂、阻燃剂等的主要原料。广泛应用于化工、轻工、医药、食品和纺织等行业。当前生产环氧丙烷的主要工业生产工艺有氯醇法, 共氧化法和直接氧化法( HPPO) 。国内只有氯醇法和共氧化法, 按年产量计算氯醇法占74%, 共氧化法占24%。国内当前还没有直接氧化法的装置。 国内环氧丙烷的年产能与需求对照表 单位: 万吨

环氧丙烷PO 的生产工艺较多, 当前国内外已工业化的主要有: 氯醇化法、 共氧化法和过氧化氢氧化法(简称HPPO 法), 其中共氧化法又能够分为乙苯法和异丁烷法两种。根据 世界PO 生产能力统计, 氯醇化法占总生产能力的40.3%, 共氧化法占51.5%, HPPO 法占5%。在共氧化法中, 乙苯法占世界总生产能力的24.9%, 异丁烷法占26.6%。 1、 直接氧化法: 丙烯用双氧水直接氧化制环氧丙烷。催化剂为TS-1, 钛硅分子筛。 2、 共氧化法: 以异丁烷或乙苯作为氧的载体, 预先制成有机过氧化物, 然后与丙烯反应制环氧丙烷。OH C CH -33)( 3、 氯醇法或氯碱法: 丙烯经过氯醇化过程用卤素氧化制环氧丙烷。据估计每生产1吨PO 伴生2.1t 2l a C C , 至少43t 的废水排放。 O HC HCL O H C l l 22+→+ OH CH CHC CH C CHOHCH CH O HC H C 232363l l l 22+→+ O H C C PO OH C OH CH CHC CH C CHOHCH CH 2223232l a 2a l l ++→++)( 【工艺比较】 一、 PO 三种工艺路线比较 表一: 基本情况

POSM工艺流程说明

2.2 工艺说明 2.2.1工艺生产方法 POSM 装置以丙烯和乙苯为原料,采用共氧化法生产环氧丙烷和苯乙烯单体。下面所示的简化方块总流程图描述了采用均相钼基环氧化催化剂的POSM 技术。 空气100 200EB EBHP MBA ACP EB 氧化浓缩300EBHP MBA ACP EB 环氧化/C3分离400粗PO PO精制PO产品700 600ACP ACP加氢MBA脱水/SM精制500ACP MBA EB吸收/MBA分馏EB 氢气 SM产品催化剂丙烯EB:乙苯PO:环氧丙烷SM:苯乙烯 EBHP:乙苯过氧化氢ACP:苯乙酮MBA:甲基苄醇POSM工艺流程方块图 EB MBA MBA ACP EB 2.2.2 工艺流程说明 2.2.2.1 过氧化反应(100) 100单元的目的是通过乙苯与空气中的氧在液相发生过氧化放热反应生成乙苯过氧化氢(EBHP ),反应方程式如下: 在145℃和0.24MPaG 下,乙苯和空气中的氧通过两个非催化、液相、串联氧化反应器反应生成乙苯过氧化氢(EBHP )。副产物主要是甲基苄醇(苯乙醇)(MBA )和苯乙酮(ACP ),此外还有醛、酚、酸和酯以及重组分等,通过保持乙苯低转化率以减少副产品的生成。经过每个反应器的转化率为5-10%,经过两个反应器后EBHP 的浓度为8-10%wt 。液相反应产物

从反应器出来送至200浓缩单元,反应器顶部气相进入到乙苯回收塔底部与顶部的新鲜乙苯以及和来自200和500单元的循环乙苯逆流接触以回收反应热。冷凝下来的乙苯、新鲜乙苯以及循环乙苯从乙苯回收塔底部进入到氧化反应器作为液相进料。空气通过空气压缩机鼓泡进入反应器。反应循环气通过循环气压缩机在反应器和乙苯回收塔之间建立循环气回路以控制反应的温度,循环气通过分布器进入到反应器。乙苯回收塔顶部尾气用500单元的贫油洗涤以回收未冷凝的有机物,使尾气中的有机物含量降到非常低的水平后,送入催化转换单元。在催化转换单元,尾气中残留的有机物被破坏后,排放至大气。乙苯对乙苯过氧化氢的选择性与氧化反应器中的氧气分压,反应器的段数,乙苯的停留时间以及乙苯转化率有关。 2.2.2.2 乙苯过氧化氢(EBHP)浓缩(200) 200单元用二效蒸发系统浓缩100单元的乙苯过氧化氢至40%wt。回收的EB循环返回到过氧化单元。浓缩的氧化物送到300环氧化反应单元。 氧化反应器出来的反应产物进入到第一浓缩塔中,在0.044MPaA压力下,进料中少于40%wt的乙苯从塔顶蒸出,其首先在第二浓缩塔的再沸器中冷凝,液化潜热为第二缩塔提供塔釜热源,未冷凝汽相用冷却水冷却。回收的乙苯通过乙苯回收塔返回到氧化反应器。塔釜液作为进料泵送至第二浓缩塔。第一浓缩塔用低压蒸汽作为再沸器热源。利用液环泵和蒸汽喷射系统提供操作所需的真空。 在第二浓缩塔,乙苯过氧化氢釜液进一步被浓缩到40%wt,然后送入300单元作为环氧化反应进料。塔顶蒸出多余的乙苯,用冷却水冷却后和第一浓缩塔塔顶乙苯混合后返回过氧化反应系统。两级蒸汽喷射泵系统为第二浓缩塔提供操作所需真空。 2.2.2.3 环氧化反应/C3分馏(300) (1)环氧化反应 在约100℃和4.0MPa,在专有钼催化剂存在下,浓缩后的EBHP与丙烯发生液相环氧化反应,生成环氧丙烷(PO)和MBA。维持丙烯的低转化率,以减少副产品的生成。通过气化液态丙烯除去反应热。经过两个水平布置的串联反应器后,EBHP的转化率为99%wt,PO对EBHP的摩尔选择性为90%。 (2)C3分馏以及粗PO回收(废碱液来源1:酚、有机杂质、环氧化催化剂) 这个子单元的目的是用一系列分馏塔从PO和C8组分中回收丙烯,分离出原料附带的丙烷和乙烷,以防止其在反应循环气中的积累。 环氧化反应器的气液相进入到高压脱丙烷塔,塔顶操作压力为1.95MPaG,使冷却水恰好能冷凝塔顶丙烯气,冷凝下来的丙烯和新鲜丙烯一起作为环氧化反应的丙烯进料。低压蒸汽作为塔底再沸器热源,塔釜液经过一系列碱洗和水洗以去除影响苯乙烯质量的酚及其他有机杂质和环氧化反应催化剂。装置内污水池和分离罐收集的有机物也间断送入到此碱洗和水洗系统,以回收有机物。 高压脱丙烷塔塔顶不凝气体通过乙烷压缩机增压后送到脱乙烷塔,操作压力为2.9MPaG,使冷却水恰好能冷凝塔顶绝大部分的丙烯和丙烷气,塔顶不凝气用丙烯制冷的尾气深冷器冷凝以减少丙烯损失。脱乙烷塔塔顶不凝气主要是乙烷、进料中的轻组分、环氧化反应中生成的CO和CO2,并入到装置连续火炬气系统。 高压脱丙烷塔塔顶冷凝的部分液相物料送入C3分离塔,分离出原料丙烯中带入的丙烷,以控制丙烯反应循环气中的丙烷含量。塔操作压力为1.95MPaG,用冷却水冷凝丙烯并

HPPO环氧丙烷直接氧化法调研报告

【行业动态】 巴斯夫、陶氏化学等公司已经完成环氧丙烷直接氧化法工业化规模生产试验,于2009年在比利时安特卫普建成产能为300kt/a的第一套装置并运营;于2011年陶氏化学和泰国SCG集团将在泰国建成年产390kt/a规模的直接氧化法环氧丙烷第二套装置,两套装置均采用先进的HPPO工艺技术。 2007年,中海油壳牌合资公司在惠州建成年产250kt/a环氧丙烷和550kt/a苯乙烯联产装置;2010年3月中石化在浙江镇海炼化建成第一套具有世界级规模的环氧丙烷/苯乙烯(PO/SM)联产装置,28.5万吨/年环氧丙烷、62万吨/年苯乙烯装置由中石化与美国利安德公司合资兴建,以上两套装置采用的是共氧化工艺技术。国内其他装置均为氯醇法。 【技术动态】 大连化学物理研究所研发的双氧水直接氧化丙烯制环氧丙烷新 技术,于2008年8月10日通过专家组鉴定。该项新技术将改变传统环氧丙烷生产工艺污染严重等弊端,实现了业界一直追求的环境友好环氧丙烷工艺路线的目标。 双氧水直接氧化丙烯制环氧丙烷新技术与项目组前期开发的原 位耦合法相比,简化了工艺流程,减少了催化剂的损失;与传统工业生产方法相比,工艺简单,环境友好,无联产品问题;在优化的工艺

条件下,催化剂循环使用5次后,环氧丙烷相对双氧水的产率仍保持在87%以上,产物分布选择性>99%。 新方法在适宜的溶剂体系中,在该研究组开发的新一代反应控制相转移催化剂作用下,可直接催化双氧水氧化丙烯,高选择性地生成环氧丙烷。反应结束后,催化剂及溶剂都可循环使用,因而对环境友好。 【工艺概况】 环氧丙烷PO的生产工艺较多,目前国内外已工业化的主要有:氯醇化法、共氧化法和过氧化氢氧化法(简称HPPO法),其中共氧化法又可以分为乙苯法和异丁烷法两种。根据2007年世界PO生产能力统计,氯醇化法占总生产能力的40.3%,共氧化法占51.5%,HPPO法占5%。在共氧化法中,乙苯法占世界总生产能力的24.9%,异丁烷法占26.6%。 1、直接氧化法:丙烯用双氧水直接氧化制环氧丙烷。 催化剂为TS-1,钛硅分子筛。 2、共氧化法:以异丁烷或乙苯作为氧的载体,预先制成有机过氧 化物,然后与丙烯反应制环氧丙烷。

环氧丙烷工业应用和生产工艺(更新至2017年)(可编辑修改word版)

环氧丙烷应用和生产主要工艺路线 一、环氧丙烷基础性质 中文别称:氧化丙烯 英文名称:Propylene Oxide(简称PO) 分子式:C3H6O 分子量:58.08 相对密度:0.859 g/cm3(20℃) 熔点:-112℃ 沸点:34℃ 环氧丙烷易溶于水,是无色透明的低沸易燃液体,具有类似醚类气味。 环氧丙烷在铁、锌等碱金属存在下易引起自聚反应,所以必须用干氮或者其他惰性气体贮存在容器内加以保护,使用不锈钢洁净容器进行贮存,不适宜长距离运输。二、环氧丙烷的应用领域 环氧丙烷(PO)是一种重要的有机化工原料,是除了聚丙烯和丙烯腈之外的第三大丙烯衍生物。环氧丙烷主要用于聚醚多元醇以及丙二醇及丙二醇醚等的生产。 聚醚多元醇(PPG)主要用于生产聚氨酯塑料,其次用作表面活性剂(如泡沫稳定性、造纸工业消泡剂和原油破乳剂等),也可用作润滑剂和专用溶剂等。 丙二醇(PG)主要用作抗冻剂、有机溶剂等,也用于生产环氧树脂、不饱和聚酯树脂等,还用于生产医药等的重要中间体。 丙二醇醚是用途广泛的低毒性有机溶剂。 全球环氧市场主要是生产聚醚多元醇,约占70%;其次是生产丙二醇。 在我国约85%的环氧丙烷用于生产聚醚多元醇,约8%用于生产丙二醇,其次是生产丙烯酸酯(2%)和醚类(2%)。 因国内聚醚多元醇的厂家主要集中在ft东、上海、江苏等地区,所以这些地区也是环氧丙烷最大的消费地。

二、环氧丙烷主要生产工艺 1、氯醇法,(1931 实现工业化) 主要反应式: ?氯醇化反应 ?皂化反应 皂化是氯醇与碱反应制取环氧化物的过程。 氯醇法制环氧丙烷的原料消耗 原料规格消耗氯气(吨/吨 PO)100% 1.35-1.65 丙烯(吨/吨 PO)100% 0.82-0.86 石灰(吨/吨 PO)95% 1.0-2.1 电(kwh/t)200-300 冷却水(吨/吨 PO)250-320

《CO、(NH4)2SO3还原及NO催化氧化脱硝技术研发》项目总

《CO、(NH4)2SO3还原及NO催化氧化脱硝技术研发》项目 总结报告 一、项目概况 项目名称:CO、(NH4)2SO3还原及NO催化氧化脱硝技术研发 立项时间:2016年7月 项目编号:BY2016004-09 项目负责人:王娟 合作企业:江苏新世纪江南环保股份有限公司 经费预算:110万元,其中省拨经费55万,自筹经费55万 主要研究内容: (1)CO-SCR催化剂配方及催化剂制备工艺优化 (2)工业锅炉烟气CO-SCR脱硝反应器设计、研制与催化剂评价 (3)液相催化氧化NO技术与(NH4)2SO3还原NO脱硝研发 (4)氨法同时脱硫脱硝多功能吸收塔优化设计 (5)成套装置设计、制造及成套脱硝工艺集成与运行 二、项目实施情况 2.1 校企联合研发团队的组织 本项目依托项目主持单位所在的江苏省电厂废气污染治理工程技术研究中心以及全国排名第八的化工学科,以中青年具有脱硫脱硝研发工作经验的教师为骨干,并结合合作企业江苏新世纪江南环保股份有限公司项目研发团队,围绕CO、(NH4)2SO3还原及NO催 - 1 -

化氧化脱硝技术研发,成立了校企联合研发团队,该团队包括南京理工大学教师10人,江苏新世纪江南环保股份有限公司25人,其中,具有博士学位的项目研发人员8人,具有高级职称的项目研发人员12人,团队水平高,攻坚能力强。团队围绕项目任务分工明确,采用定期集中汇报与研讨的方式推进项目按时进行。同时,围绕工程上存在的问题,采用了工程问题转化为科学问题,再将工程科学原理用于工程实施,挖掘了更多更有意义的数据、工艺和技术,保证了项目的高水平完成。 2.2实施计划的制定与落实 本项目以合同和申报书计划为基础,按照合同规定的研发内容和任务,实施项目。同时,以项目主持人和国家万人计划钟秦教授为负责人,成立了由6人组成的项目专家组,负责协调团队各方向的研发方向。并且,在分项任务团队中,设立负责人,团队整体定期汇报与研讨,不断推进项目,和相关计划的落实。 2.3 研发人员的培养培训 通过本项目的实施,培养了博士毕业生2名,硕士毕业生2名,项目执行期,团队中2名研究人员晋升教授。具体人才培养如表1所列。同时项目主持单位与合作企业江苏新世纪江南环保股份有限公司,秉承从基本原理出发,进而解决工程问题的思路,开展产学研合作,在项目的研究与成果应用的过程,逐步打造了一支校企结合的CO、(NH4)2SO3还原及NO催化氧化脱硝技术研发团队。 - 2 -

过氧化氢法制备环氧丙烷

过氧化氢直接氧化法从理论上讲,的氧化还原电位高于环氧丙 烷,可以用它直接氧化丙烯制环氧丙烷,而且HQ中活性氧的质量分数远远高于其他过氧化物,达47 % ,其还原产物只有水,清洁无污染,是理想的氧化剂。因此,很早就有人想用HQ氧化丙烯制取环氧丙烷,但由于催化剂的原因均未成功。当TS-1催化剂[6 ]被开发出来后,这一设想终于成为现实。HQ 直接氧化法的化学反应式如下: H202 + HC3CH= CH=CHtCH0CH H20 (环氧丙烷)(10 ) 在压力0 .4 MPa、温度接近室温的条件下,以甲醇水溶液为溶剂,丙烯与H202直接反应制得环氧丙烷,H202的转化率达98 %以上,丙烯转化为环氧丙烷的选择性在97 %以上。目前,该工艺还处于开发阶段,主要的研究集中于各种因素对催化剂性能及成本的影响方面。该方法存在H202运输问题,根据化学计量比,1t纯H202可制得17t环氧丙烷,对于1个万吨级的环氧丙烷生产厂,其运输危险和困难可想而知。意大利的Clerici 等[6]提出将丙烯环氧化过程与蕙醍法制H202过程相结合,用甲醇水溶液为萃取剂代替原有的水萃取剂,将孔02直接萃取出来后进入环氧化反应器进行反应,工艺流程如图3所示。

03丙烯环氧化与葡醍恚制观氧水集成工艺流程 I.反应器2闪蒸塔;3.精温塔4分水塔或氧化塔;。.氧化塔;7,萃取塔唾 以甲醇水溶液为萃取剂,先在萃取塔中将H02从;<醍工作液中萃取出来,与甲醇一起进入反应器中与丙烯进行环氧化反应,然后在闪蒸塔、精馆塔中将未反应的丙烯及产物环氧丙烷分离,丙烯循环使用,余下的甲醇水溶液,一部分与萃取液混合作为反应溶剂循环,另一部分经 分水塔脱除部分反应生成的水后,作为新鲜萃取剂再循环使用,BSH 法生产H202工艺中氢化塔和氧化塔保持不变。这种将1-202生产与环氧丙烷生产相结合的方法无任何废物排放,是环氧丙烷清洁生产的一个重大突破,具有很好的发展前景。 在环氧丙烷生产与H02生产两者结合的过程中,萃取是关键的一步,其平衡组成随萃取条件变化的规律以及萃取液中蕙醍工作液杂质对环氧化过程的影响,萃余液中环氧化过程杂质对蕙醍法制-202的影响等还不清楚,有待进一步研究。

环氧丙烷工艺技术概况

环氧丙烷工艺技术概况 a)氯醇法 氯醇法是传统的环氧丙烷工业生产路线,该法自20世纪30年代由美国UCC公司开发并进行工业生产以来,一直是生产环氧丙烷的主要方法。截止到2009年6月,全球环氧丙烷的总生产能力约810万吨/年,其中氯醇法占33.58%。 氯醇法分为以石灰为皂化原料的传统氯醇法和以电解液(NaOH)为皂化原料的改良氯醇法。1)传统氯醇法 主要专利商:美国Dow Chemical、日本Asahi glass公司、Mitsui Chemicals和Showa denko 公司、意大利Enichem公司等。 主要工艺过程: 丙烯、氯气和水按一定配比送入氯醇化反应器中进行反应,未反应的丙烯与反应中产生的HCl及部分的二氯丙烷等自反应器顶部排出,经冷凝除去氯化氢和有机氯化物,丙烯循环回用。反应器底部得到氯丙醇质量分数为4~5%的盐酸溶液。将该溶液与过量约10%的石灰乳混合后送入皂化塔中皂化,再经精馏即可得到环氧丙烷。 优点:传统氯醇法具有流程比较短,工艺成熟,操作负荷弹性大,产品选择性好、收率高,生产比较安全,对原料丙烯纯度的要求不高,投资少,无引起市场干扰的联产产品,其产品具有较强的低成本竞争力等优点。 缺点:传统氯醇法存在的最大问题是设备易于腐蚀,在生产过程中产生大量含氯污水(每吨产品约产生45~60吨废水和2.1吨氯化钙)废渣,该废水具有温度、pH值、氯根含量、COD含量和悬浮物含量“五高”的特点,处理成本高,造成严重的环境污染。世界上大多数发展中国家和地区采用传统氯醇法技术,装置规模都比较小。例如:俄罗斯、东欧、巴西、印度和中国。少数发达国家的老装置也在使用该技术(如日本、德国),面临被淘汰。 2)改良氯醇法 主要专利商:美国Dow Chemical和意大利Enichem公司。 主要工艺过程: 改良氯醇法是用烧碱代替石灰乳,在常压或减压条件下于80~130℃与氯丙醇发生皂化反应。该法提高了氯丙醇的转化率和环氧丙烷的收率,同时抑制了皂化副反应的发生,提高了环氧丙烷的选择性。 优点: (1)用NaOH溶液代替石灰乳作为皂化原料,避免了氯化钙的产生,从而消除了废渣的生成及其对环境的污染。 (2)避免了废水污染问题。该工艺的废水总量并未减少,每生产1吨环氧丙烷仍伴随产出超过30吨的废水,其中含有7~8%的NaCl、10-4级的丙二醇以及其它微量有机物质。但将此含盐水溶液经过精制处理,除去其中的有机物,再经重新饱和后可电解产生氯和碱,并可循环用于平衡环氧丙烷合成所需的氯和碱,实现了闭路循环,从而避免了废水污染。(3)良好的经济效益。上述说明该工艺具有良好的环境效益,同样它具有良好的经济效益。该工艺在Dow 化学公司的一个40万吨/年环氧丙烷生产装置中运行,环氧丙烷的总收率较传统法提高5%,发挥了原料共用和规模化的优势,节能5%,生产成本降低且不产生公害。提高了氯丙醇的转化率和环氧丙烷的收率,避免了氯化钙的产生,根除了废渣的来源和污染,消除了石灰皂化引起的弊端。 缺点:仍使用氯,耗电量大,生产成本难以降低,需和氯碱装置配套生产。 b)共氧化法 共氧化法又称间接氧化法、联产法、哈康法,根据原料和联产品的不同,又可分为乙苯共氧化法(PO/SM)、异丁烷共氧化法(PO/TBA)两种工艺。

焦炉烟道气同时脱硫脱硝技术路线探讨 (1)

焦炉烟道气同时脱硫脱硝技术路线探讨 倪建东 (上海宝钢节能环保技术有限公司,上海201999) 摘要:介绍了焦炉烟道气中SO 2和NO x 的形成机理,以及同时脱除的技术难点。对照国家最新的行业排放标准要求,鉴于世界上尚无长期稳定运行的工程案例,对比了两种已在境外 烧结行业大型工业化工程中实现长期稳定运行的烟气脱硫脱硝技术,提出了可在大型焦炉烟道气脱硫脱硝中采用的工艺技术路线— ——半干法烟气脱硫(SDA /CFB )+选择性催化还原(SCR )组合式脱硫脱硝技术。分类阐述了不同温度的焦炉烟道气脱硫脱硝工艺技术路线,展望了焦炉烟道气脱硫脱硝项目的发展前景。 关键词:焦炉烟道气;脱硫脱硝;技术路线 中图分类号:X701.7文献标志码:B 文章编号:1008-0716(2016)01-0073-05doi :10.3969/j.issn.1008-0716.2016.01.017 Discussion on simultaneously desulfurization and denitration technology of coke oven flue gas NI Jiandong (Shanghai Baosteel Energy and Environment Technology Co.,Ltd.,Shanghai 201999,China ) Abstract :The formation mechanism of SO 2and NO x in the exhaust gas of the coke oven ,removal of the technical difficulties are introduced.To meet the new state industry emission standards , in view of the fact that there is no long-term stable operation case in the world ,compared to two kinds of flue gas desulfurization and denitration technology ,which has been long -term stable operation of the large scale industrial projects in the overseas sinter plant.Put forward the technical route of desulfurization and denitration in large coke oven flue gas-semi dry flue gas desulfurization (SDA /CFB ) +selective catalytic reduction (SCR )combined desulfurization and denitration technology.The process route of desulfurization and denitration of coke oven flue gas with different temperature is described.The project of desulfurization and denitration in coke oven flue gas is propected. Key words :coke oven flue gas ;desulfurization and denitration ;technical route 倪建东高级工程师1975年生1998年毕业于同济大学现从事通风除尘专业 电话26088179 E -mail nijiandong@baosteel.com 1概述 冶金焦炭生产及冶炼焦化行业中焦炉煤气、 高炉煤气或混合煤气燃烧后可产生大量大气污染 物,包括二氧化硫(SO 2)、氮氧化物(NO x )及烟尘 等。含污染物的烟道气经焦炉烟囱呈有组织高架 点源连续性排放至大气中,对环境造成严重污染。2012年6月,国家颁布了《炼焦化学工业污染物 排放标准》(GB16171—2012),明确规定现有焦化企业2015年1月1日后焦炉烟道气中污染物的 排放限值、特别限值,地区更是提出了更为严格的要求,见表1。 能否满足最新排放要求事关企业的正常生产,本文就如何做到达标排放进行了分类分析探

工艺流程

磷酸二氢钠 原料球罐液化石油气水洗塔顶液化石油气酸洗混合器酸洗罐水洗混合器水洗罐反应进料缓冲罐 底水洗水甲醇精馏塔顶甲醇罐区 底水水洗塔 主反应进料预热器主反应进料换热器主反应加热炉主反应器反应油气主反应进料换热器混烃精馏 底C2 外送甲烷做燃料气 塔顶氢气C1-C4馏分LPG精馏塔顶氢气C1-C2馏分乙烷精馏塔顶氢气甲烷PSA 氢气外送底C5+馏分脱戊烷塔底C3-C4馏分丙烷塔顶C3 加氢 底C4 副反应进料预热器副反应进料换热器 副反应加热炉副反应器反应油气副反应进料换热器混烃精馏塔 顶戊烷主反应原料顶C6-C7 非芳烃塔顶甲苯脱庚烷塔 脱戊烷塔底C6+馏分白土塔脱庚烷塔底少量甲苯C8+馏分脱甲苯塔底C8+馏分脱C8塔 顶混合二甲苯罐区顶C9 罐区 脱C8塔底C9+馏分脱C9塔底重芳烃罐区 5层塔板苯罐区 环丁砜顶抽余油水洗去罐区顶苯、甲苯苯塔底甲苯罐区 C6-C7 非芳烃塔底富溶剂芳烃塔底贫溶剂非芳塔

苯 物理性质 物理状态:液体 外观:无色液体 气味:芳香味 pH: - 蒸汽压: 74.3 mm Hg @ 20 ℃ 气体密度: 2.7 (空气=1) 蒸发速率:: 2.8 (Ether=1) 粘度: 0.647mPa.s @ 20 ℃ 沸点: 80℃ 结晶点: 6 ℃ 自燃点: 561 ℃ 闪点: -11 ℃ 爆炸低限: 1.3 vol % 爆炸高限: 7.1 vol % 分解温度: - 溶解度:微溶 比重: 0.874 分子式: C6H6 分子量: 78.042 化学性质 苯参加的化学反应大致有3种:一种是其他基团和苯环上的氢原子之间发生的取代反应;一种是发生在苯环上的加成反应(注:苯环无碳碳双键,而是一种介于单键与双键的独特的键);一种是普遍的燃烧(氧化反应)(不能使酸性高锰酸钾褪色 甲苯 物理性质 外观与性状:无色透明液体,有类似苯的芳香气味。 熔点(℃):-94.9 相对密度(水=1):0.87 沸点(℃):110.6 相对蒸气密度(空气=1):3.14 分子式:C7H8 分子量:92.14 饱和蒸气压(kPa):4.89(30℃) 燃烧热(kJ/mol):3905.0 临界温度(℃):318.6 临界压力(MPa):4.11

环氧丙烷的几种生产工艺及市场分析

一环氧丙烷的几种生产工艺及对比 环氧丙烷,又名氧化丙烯,英文名称propylene oxide (P0)。它是一种无色、具有醚类气味的低沸易燃液体。工业产品为两种旋光异构体的外消旋混合物。凝固点一112.13℃,沸点34.24℃,相对密度0.859。与水部分混溶,与乙醇、乙醚混溶,并与二氯甲烷、戊烷、戊烯、环戊烷、环戊烯等形成二元共沸物。有毒,对人体有刺激性。 环氧丙烷(P0)是一种重要的有机化工产品,也是丙烯系列产品中仅次于聚丙烯和丙烯睛的第三大衍生物,同时也是一种重要的基本有机化工原料。环氧丙烷具有广泛的用途,主要用于生产聚醚多元醇(PPG)、丙二醇(PG)、丙二醇醚、异丙醇胺、轻丙基甲基纤维素醚、轻丙基纤维素醚等,也是非离子表面活性剂、油田破乳剂、农药乳化剂、溶剂、增塑剂、润滑剂、阻燃剂等的主要原料。广泛应用于化工、轻工、医药、食品和纺织等行业。目前生产环氧丙烷的主要工业生产工艺有氯醇法,共氧化法和直接氧化法(HPPO)。国内只有氯醇法和共氧化法,按年产量计算氯醇法占74%,共氧化法占24%。国内目前还没有直接氧化法的装置。 国内环氧丙烷的年产能与需求对照表 单位:万吨 环氧丙烷PO的生产工艺较多,目前国内外已工业化的主要有:氯醇化法、共氧化法和过氧化氢氧化法(简称HPPO法),其中共氧化法又可以分为乙苯法和异丁烷法两种。根据2007年世界PO生产能力统计,氯醇化法占总生产能力的40.3%,

共氧化法占51.5%,HPPO法占5%。在共氧化法中,乙苯法占世界总生产能力的24.9%,异丁烷法占26.6%。 1、直接氧化法:丙烯用双氧水直接氧化制环氧丙烷。催化剂为TS-1,钛硅分子筛。 2、共氧化法:以异丁烷或乙苯作为氧的载体,预先制成有机过氧化物,然后与丙烯反应制环氧丙烷。 3、氯醇法或氯碱法:丙烯通过氯醇化过程用卤素氧化制环氧丙烷。据估计每生产1吨PO伴生2. 1t ,至少43t的废水排放。 【工艺比较】 一、 PO三种工艺路线比较 表一:基本情况 工艺类别原料成本亿/万 tPO 废水吨 /tPO 副产物/tPO 缺点 氯醇法 2.10 43吨CaCl2 二氯丙烷 1、废水量大 2、副产物廉价 3、设备腐蚀严重 共氧化 2.77/4.69 约1吨叔丁醇或苯1、工艺路线长。2、投资大。

焦炉烟气同时脱硫脱硝技术路线探讨

焦炉烟气同时脱硫脱硝技术路线探讨 本文将简要论述焦炉烟气脱硫脱硝一体化存在的必要性,其中包含解决组合顺序选择、完善烟气排放问题及改善次生污染问题。并论述焦炉烟气脱硫脱硝一体化的主要技术及创新内容,通过本文的分析及研究,旨在推进焦炉烟气脱硫脱硝一体化发展。 标签:焦炉烟气;脱硫脱硝;技术探讨 1 焦炉烟气脱硫脱硝一体化存在的必要性 1.1 解决组合顺序选择 现阶段焦炉烟气脱硫脱硝技术之中,存在着单独脱硫与单独脱硝的顺序选择问题。根据焦炉烟气脱硫脱硝一体化的要求,脱硝工作需要在高温的条件下完成,而脱硫则需要在低温的环境中完成,因此在焦炉烟气脱硫脱硝一体化的顺序选择之中存在着一定的问题,若先选择脱硫而后脱硝,则会造成资源的浪费问题,并且企业的生产成本极大程度上会增加。焦炉烟气脱硫脱硝一体化,将能够有效的解决焦炉烟气脱硫脱硝顺序选择问题。 1.2 完善烟气排放问题 焦炉烟气在经过脱硫脱硝之将由焦炉排放管道中排放出及脱硫脱硝装置进行排放,选择脱硫脱硝装置进行排放,在电力供应不足时将无法完成排放工作,而焦炉烟囱由于长时间处于冷却的状态之中,無法配合脱硫脱硝装置完成排放工作,并有引发爆炸等问题。在焦炉烟气脱硫脱硝排放中,若直接选择焦炉烟囱会存在排烟困难的问题,不利于生产活动效率提升的问题,易引发安全性事故。焦炉烟气脱硫脱硝一体化方式,能够完善烟气排放的问题。 1.3 改善次生污染问题 焦炉烟气脱硫脱硝废气排放能够产生污染问题,其中主要包含四种,首先湿法脱硫的方式产生的烟气将会与空气中的水汽及漂浮物形成气溶胶,产生雾霾天气,影响空气质量。其次,氮法脱硫的方式中存在着氮气挥发的问题。第三,脱硫的副产物将会产生污染物堆积的问题。最后,现阶段脱硫脱硝技术使用的催化剂较多,在处理的过程中不当行为会产生污染问题。焦炉烟气脱硫脱硝一体化,能够有效的改善焦炉烟气脱硫脱硝的次生物污染问题。 2 焦炉烟气脱硫脱硝一体化技术分析 2.1 活性焦技术 焦炉烟气脱硫脱硝一体化技术之中,活性焦脱硫脱硝技术的工作原理为:借

环氧丙烷

环氧丙烷(英文名称Propylene Oxide,简称PO),又名甲基环氧乙烷或氧化丙烯,在常温常压下为无色透明液体,具有类似醚类气味,主要物性:沸点(101kPa)34.23℃,凝固点-112.13℃,密度(25℃)0.823g/cm3,蒸汽压(25℃)75.86kPa,闪点-37℃,爆炸极限(在空气中)3.1~27.5%(VOL),可与丙酮、四氯化碳、乙醚、甲醇等多种溶剂互溶。环氧丙烷化学性质活泼,易开环聚合,可与水、氨、醇、二氧化碳反应,生成相应的化合物或聚合物。在含有两个以上活泼氢的化合物上聚合,生成的聚合物通称聚醚多元醇。 环氧丙烷是除了聚丙烯和丙烯腈以外的第三大丙烯衍生物,是重要的基本有机化工原料。环氧丙烷主要用于聚醚多元醇的生产;其次是用于表面活性剂、碳酸丙烯酯和丙二醇的生产。另外,在丙二醇醚、羟丙基甲基纤维素(HPMC)、改性淀粉、丙烯酸羟丙酯以及其它方面有所应用。环氧丙烷的衍生物产品有近百种,是精细化工产品的重要原料,广泛用于汽车、建筑、食品、烟草、医药及化妆品等行业。 2 、生产工艺 目前世界上工业化生产产环氧丙烷的方法主要是氯醇法和共氧化法,生产能力各占一半。 氯醇化法是合成环氧丙烷的经典工业生产方法,大约世界产量的50%以上是采用这种方法生产的,以美国陶氏化学公司的氯醇化法为代表。其主要过程包括氯醇化、皂化和精馏三个工序,特点是工艺成熟,流程短,操作弹性大,选择性好,效率高,对原料丙烯的纯度要求不高从而可提高生产的安全性,建设投资少,产品成本低。但生产

过程中要消耗相当量的氯气,缺点是腐蚀性强,污水排放量大,适宜在有条件的地方建设。拥有氯醇法环氧丙烷的专利商有日本的旭硝子、三井东压,美国的Dow化学、意大利的EniChem、法国的Atochem、意大利的普利斯、国内的天津大沽化工公司、山东滨化集团有限公司、锦化集团等。 共氧化法(哈康法)主要是异丁烷共氧化法和乙苯共氧化法。前者是异丁烷和丙烯共氧化生产环氧丙烷,副产异丁烯和叔丁醇;后者是乙苯与丙烯进行共氧化反应生产环氧丙烷,副产苯乙烯。共氧化法克服了氯醇法的腐蚀、污水多等缺点,自1969年工业化以来,发展迅速,受到世界重视。成本低和无公害是它的基本优点,其缺点是工艺流程长,所需的原料种类多,对丙烯纯度要求较高,设备造价高,装置投资大,同时每吨环氧丙烷要联产2.2-2.5吨苯乙烯或2.3吨异丁烯,原料来源和产品销售相互牵扯较大,因此经过两次石油危机的冲击后,利用共氧化法新建厂已不多。但是对于原料及产品销售可以妥善解决的大型生产装置,共氧化法技术仍是具有相当竞争力的。 过氧化氢(双氧水,H2O2)催化环氧化丙烯生产环氧丙烷是一种全新的生产技术,由于反应产品仅为环氧丙烷和水,无副产品产生,因此是一种环境友好的清洁生产方法。 2003年,陶氏化学和巴斯夫开始合作开发过氧化氢法(HPPO)技术并将其商业化。与传统的环氧丙烷工艺技术相比,HPPO技术在经济、环境以及未来的发展机会等三大领域具有独特的优势。2008年6月,陶氏化学公司宣称,该公司与泰国Siam Cement集团(SCG)

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