间歇恒沸精馏法分离异丙醇水溶液的过程研究

采用单塔间歇恒沸精馏法,选择环己烷作为恒沸剂,分离异丙醇和水。应用ChemCAD5 2化工模拟软件中的CC BATCH间歇精馏模块对间歇恒沸精馏工艺过程进行了模拟计算,并应用最优模拟条件来指导实验,得到了环己烷异丙醇水三元体系的最优操作条件:进料质量比m(环己烷)/m(异丙醇)/m(水)=0 428/0 5/0 07,回流比19,汽化量0 3kg/h,塔板数7。采用环己烷异丙醇水三元非均相恒沸精馏脱水法将异丙醇与水分离,从含水12 6%左右的异丙醇溶液可制得含水小于0 3%的异丙醇产品,异丙醇单程质量收率可达61 1%。     

变压分离碳酸二甲酯-甲醇工艺的经济优化分析

采用Aspen Plus流程模拟软件,以年总运行费用最小为目标函数,对分离碳酸二甲酯-甲醇的加压-常压精馏和常压-加压精馏两种工艺进行经济优化分析。优化结果表明,加压-常压精馏工艺的加压塔和常压塔的总塔板数分别为32块和26块,最优进料塔板分别为第10块和第7块;常压-加压精馏工艺的加压塔和常压塔的总塔板数分别为24块和10块,最优进料塔板分别为第6块和第6块;与加压-常压精馏工艺相比,常压-加压精馏工艺的年总运行费用低25.25%,再沸器总负荷低16.92%,操作费用低17.03%,设备费用低37.54%。     

分离碳酸二甲酯和甲醇的常压-加压精馏工艺流程的模拟

针对尿素醇解法合成碳酸二甲酯(DMC)工艺中DMC含量较低的DMC-MeOH物系的分离,建立了模拟常压-加压精馏工艺流程的模型。物系的液相活度系数由Wilson方程计算,通过AspenPlus过程模拟软件对常压-加压精馏工艺进行模拟计算。计算结果表明,常压-加压精馏工艺的主要物流的计算结果与实验值基本吻合,所建立的模型可靠;在满足产品中w(DMC)=99.5%的条件下,工艺模拟优化的结果为:常压精馏塔和加压精馏塔(1.0MPa)的实际塔板数分别为21和11,进料板位置分别为第6和第4块塔板,回流比分别为3.5和1.1,塔顶采出与进料流量比分别为0.63和0.92。     

由二甘醇合成吗啉工艺述评

对由二甘醇合成吗啉的工艺条件进行了评述 ,建议开发用滴流床反应器在常压 /低压下反应精馏合成吗啉的技术     

反应-共沸精馏合成N-甲酰吗啉

报道了一种将反应精馏和共沸精馏耦合制备N-甲酰吗啉的新工艺,分别确定了工艺的最佳操作条件和理论塔板数。当吗啉和甲酸的进料摩尔比为1.02,以RA-01作为共沸精馏溶剂,溶剂比为8,反应段、精馏段和提馏段理论塔板数分别为5、18和6时,反应精馏实验得到的N-甲酰吗啉平均收率为99.45%。采用闪蒸法提纯N-甲酰吗啉,产物纯度99.96%,总收率99.15%。工艺实验与模拟计算的一致性较好。     

三氯乙烯恒沸精馏分离甲醇与碳酸二甲酯共沸物

根据恒沸精馏原理,采用正交实验设计,用计算机对实验数据进行最优化处理,确定了恒沸精馏分离甲醇与碳酸二甲酯(DMC)二元共沸物的最佳工艺条件:共沸剂为三氯乙烯,共沸剂用量为51 g,填料为不锈钢铁圈,回流比为3∶1,馏出速率为2.5 mL/min。以上述工艺条件,进行 DMC-甲醇共沸物分离,所得 DMC 纯度为99.99%。     

热泵减压真空精馏法在气田甲醇回收领域的应用

针对长庆气田含醇污水浓度变化范围大、结垢严重、能耗高等运行现状,结合甲醇与水的相对挥发度,理论模拟分析了常压精馏、减压真空精馏、热泵减压真空精馏3种工艺,分析得出热泵减压真空精馏法应用在气田甲醇回收领域不仅节能降耗且能实现清洁生产。     

1,2-环氧环己烷合成工艺中环己烯回收的研究

实验以常压间歇精馏法回收1,2-环氧环己烷合成工艺中未反应的原料环己烯,优化的精馏操作条件为:精馏塔理论塔板数10块,塔釜加热速率1.5℃/min,全回流2 h,回流比6:1,塔顶温度≤84℃.在此操作条件下,回收环己烯的纯度达99.54%,回收率达90.56%,其损失率低于2%,且可直接在合成反应中循环使用.     

萃取精馏法分离醋酸/水的工艺模拟

利用PRO/II软件,选择Hayden O Connell热力学模型,对萃取精馏法分离醋酸/水的工艺进行了模拟。结果显示,与普通精馏相比,萃取精馏工艺的再沸器热负荷降低了51 8%,生产每吨醋酸耗费蒸汽量由8 9t降至4 6t,说明在同样的分离指标下,萃取精馏法分离醋酸/水要优于普通精馏法。     

常压塔氯离子失衡研究

对洛阳石化总厂常压塔氯离子进行了平衡计算。结果表明:出塔氯离子量远“高于”进塔氯离子量。通过对该现象分析认为,引起常压塔氯离子失衡的根源在于原油中含有的有机氯,在常压蒸馏工艺条件下发生了水解反应,同时引起催化裂比原料——常压渣油含量大大增加,最终导致催化分馏塔结盐。     

水、甲酸、乙酸分离的研究

水、甲酸、乙酸形成三元鞍型恒沸物,采用共沸蒸馏脱水和真空蒸馏,分离出甲酸浓度≥90％和乙酸浓度>99％的成品,并进行了模拟计算,得到所需的理论板数。     

MTBE装置设备腐蚀的探讨

甲基叔丁基醚(MTBE)装置生产过程中普遍存在设备酸腐蚀的问题,通过对MTBE生产装置各工艺系统中可能产生的酸进行理论分析,认定甲酸的存在是设备腐蚀的主要原因。甲酸的来源为甲醇原料带入(甲酸质量分数在0.001 5%以下)、甲酸盐与催化剂磺酸离子交换产生、甲醇原料带入的甲酸甲酯(质量分数0.01%以上)在生产过程中水解产生。根据理论分析结合实际生产数据推断,甲酸甲酯水解是甲酸的主要来源,因此提出在甲醇原料的采购指标中增加甲酸甲酯含量分析的监控指标,要求甲酸甲酯的质量分数控制在0.005%以下,能有效减少甲酸的生成,达到控制设备腐蚀的目的。     

Direct Conversion of Glucose to 5-Hydroxymethylfurfural over Zirconium Phosphate Catalyst in a Biphasic System

Efficient and selective production of 5-hydroxymethylfurfural(HMF) from glucose was achieved in the presence of zirconium phosphate(ZrPO) catalyst in a biphasic system.With the use of this catalyst,a high HMF yield of 56.8% was obtained from glucose in a water-tetrahydrofuran(THF) biphasic system.Characterization results showed that such catalyst had weak to strong acid sites and contained both Lewis and Br?nsted acid sites.The results of comparative experiments over some other solid acid catalysts demonstrated that the Lewis acid sites on the ZrPO catalyst played a crucial role in the isomerization of glucose to fructose and the Br?nsted ones were active in the dehydration of generated fructose to HMF.Moreover,less levulinic acid(LA) and formic acid(FA)(0.5%) were detected in the reaction solution,indicating that this ZrPO catalyst exhibited high selectivity towards the formation of HMF.Furthermore,the ZrPO catalyst was very stable and could maintain its activity after being used for six times.     

Ru-MACHO催化甘油加氢还原二氧化碳

为克服传统二氧化碳加氢反应中需要大量氢气作为还原剂的问题,选用甘油作为还原剂,不仅降低生物柴油生产成本,也使还原过程更加安全、绿色、可持续。另外,选用含钌螯合物Ru-MACHO为催化剂,进行催化甘油还原二氧化碳的研究,实现二氧化碳转化为甲酸的同时甘油转化为乳酸。探讨了碳酸氢钾投加量、氢氧化钾投加量、反应温度、反应时间对产物的影响,并进行工业级甘油试验、催化剂回用及反应路径推测的研究。结果表明,80 mmol甘油和2.00 g KHCO3可在1.12 g KOH 和3 mg Ru-MACHO催化条件下,经200 ℃,24 h生成4.14 mmol甲酸和21.04 mmol乳酸,甘油和碳酸氢钾转化率分别达26.30%和20.70%。回用研究表明,此体系经5次回用后仍具有较高活性。从这些结果可以看出,Ru-MACHO对催化甘油还原二氧化碳有显著效果,为实现生物质资源化建立一定基础。     

天然气制合成气工艺冷凝液中微量有机物分析

针对天然气制合成气工艺冷凝液中微量有机物难以定量的问题,采用总有机碳(TOC)测试仪测定冷凝液中总有机碳含量,采用气相色谱(GC)、离子色谱(IC)和高效液相色谱(HPLC)测定冷凝液中微量有机物组成,考察其定量的准确性。结果表明,冷凝液中总有机碳质量浓度为927 mg/L。采用GC测定冷凝液中甲醇质量浓度小于01 mg/L。采用HPLC测定冷凝液中甲酸质量浓度为325 mg/L,加标回收率为1026%。采用IC测定冷凝液中甲酸、乙酸质量浓度分别为3923、015 mg/L,加标回收率分别为1180%、1159%;用加标回收率校正后的甲酸质量浓度为3322 mg/L,与HPLC测定值接近。冷凝液中9146%的有机碳源于甲酸。采用TOC测试仪测定冷凝液中总有机碳含量可预测其有机物含量;IC可用于测定冷凝液中微量乙酸含量,但结果偏高;采用HPLC测定冷凝液中甲酸含量较为准确。     

甲酸甲酯与乙烯加氢酯化合成丙酸甲酯

采用钌-碘催化体系,由甲酸甲酯和乙烯加氢酯化合成丙酸甲酯,同时还得到了高附加值的副产物3-戊酮和乙酸甲酯.考察了催化剂组成、溶剂以及反应温度、反应时间、乙烯始压等反应条件对反应的影响.     

氨基磺酸催化甲醛和甲酸甲酯的偶联反应

在釜式反应器中研究了氨基磺酸催化甲醛和甲酸甲酯的偶联反应,考察了反应温度、反应时间、原料配比、催化剂用量等因素对乙醇酸甲酯和甲氧基乙酸甲酯生成量的影响,得到最佳反应条件为:反应温度150~160℃、反应时间4h、反应物料配比n(甲醛)∶n(甲酸甲酯)=0.5、氨基磺酸催化剂的用量为甲酸甲酯质量的2.9%。在此条件下,乙醇酸甲酯和甲氧基乙酸甲酯的生成量最大,总生成量达到21.34mm ol/g(以每克催化剂生成产物的物质的量计)。与其它非硫酸型催化剂的性能相比,氨基磺酸的催化效果最佳。     

采用非平衡级模型模拟催化精馏过程的研究

将化学反应分解成组分生成反应和消耗反应,定义组分的消耗反应速率常数,引入到传统的三对角矩阵法中,提出了改进的三对角矩阵法。用非平衡级模型模拟尿素醇解法合成碳酸二甲酯(DMC)的催化精馏反应过程,采用改进的三对角矩阵法进行求解。模拟结果和实验结果的比较表明,各工艺条件下DMC收率的平均相对误差为3.78%。改进的三对角矩阵法能避免在迭代过程中出现组分浓度为负值的情况,减缓由于迭代中组分浓度变化幅度过大引起的振荡现象。该算法适应快慢反应同时存在的体系,加宽了三对角矩阵法的适应范围。     

Ultrasound assisted oxidative denitrification of diesel by formic acid/hydrogen peroxide

The basic nitrogen compounds in diesel were removed by using formic acid/hydrogen peroxide as oxidant under ultrasound, and alcohol was used as extractant. The effect of all factors on removing basic nitrogen compounds was investigated systematically. On the basis of single-factor experiments, the orthogonal experiments were done to optimize denitrification process. The optimum denitrification process was that volume ratio of formic acid to hydrogen peroxide was 3.0:1, volume ratio of oxidation system to diesel was 0.16:1, ultrasonic power was 64 W, reaction temperature was 313 K, ultrasonic radiation time was 2 min, and volume of alcohol was 16 mL. The content of basic nitrogen compounds in diesel was reduced from 85.79 to 3.56 μg/g, and the denitrification rate reached 95.85% under the optimum denitrification process. The treated diesel met the quality requirements.