雷火电竞技术推广与应用
推荐高回报新技术工业项目,利用中、低温煤焦油,如西北兰炭工业的煤焦油,分离精制生产优质柴油、特种油和燃料油产品。原料需要轻焦油亿元,建设期约一年。该项目适合能源、化工行业的投资人、民营企业或国有企业投资,适合在西北或华北地区建厂生产。
联系地址:青岛经济技术开发区长江西路66号,中国石油大学化工学院重质油国家重点实验室
推荐高回报新技术工业项目,利用中、低温煤焦油,如西北兰炭工业的煤焦油,分离精制生产化工产品,包括各种精酚产品、优质柴油、特种油和燃料油产品(加氢裂化的原料,生产汽柴油)。其中精酚产品主要包括苯酚、邻甲酚、间甲酚、对甲酚、三甲基苯酚、乙基苯酚和萘酚等精细化工产品;部分高阶酚可用于树脂等。
原料需要中、低温煤焦油20万吨/年,产品是2万吨/年优质柴油、2万吨/年精酚产品、2万吨/年酚醛树脂原料、6万吨/年特种油和8万吨/年燃料油或加氢裂化料。投资约2.6亿元,每年盈利大约2亿元,建设期约一年。该项目适合能源、化工行业的国有企业或较大民营企业投资。
联系地址:青岛经济技术开发区长江西路66号,中国石油大学化工学院,重质油国家重点实验室
随着我国下游精细化工产品的不断发展,其中以甲酚为原料可以生产合成医药、农药、抗氧剂等重要日用品,使得甲酚产品的市场需求巨大。我国煤焦油资源丰富,近些年我国西北地区如陕北榆林、内蒙古等地兰炭工业付产了大量中、低温煤焦油,其中酚类含量在30%左右,远高于高温煤焦油的酚含量,可生产相当量的粗酚,进一步可以分离成各种精酚。
粗酚分离所得间对甲酚产品(间甲酚与对甲酚的混合物),由于间甲酚和对甲酚沸点十分接近(相差0.4℃),工业上很难用精馏法将其分离,通常以间/对混合物的形式销售,另外有专门企业后续加工。该产品为无色透明液体,有酚的气味,在空气中遇光逐渐变色。闪点为94.44℃,自燃点为558.9℃,用于医药、塑料、农药及油漆等工业,也用作显影剂。工业上一般使用烷基化法可以进一步将间对甲酚产品加工成纯间甲酚和纯对甲酚。
然而不同于高温煤焦油,中、低温煤焦油粗酚分离所得间对甲酚产品的含量难以达到要求,产品中邻乙基酚的含量过高(大约5%)。由于邻乙基酚沸点与间对甲酚的沸点接近,普通精馏的方法难以使得邻乙基酚得到脱除。因此,该产品无法使用成熟的烷基化法进一步加,影响了产品的价格和应用。一般99.5%纯度的间对甲酚产品市场价大约一万多元/吨,而95%纯度间对甲酚产品目前仅为约一半价格,大约六千多元/吨。
针对以上问题,我们开发了将95%纯度间对甲酚产品提纯到99.5%的分离工艺,解决现有粗酚深加工过程中间对甲酚产品中邻乙基酚含量过高的问题。该技术已经申请了国家发明专利,对混酚原料进行连续萃取,脱除其中的邻乙基酚,精制后间对甲酚产品纯度超过99.5%,产品收率达90%以上,乙酚作为副产品回收,混酚总回收率接近99%。
利用该技术建设工业装置,投资小,成本低,有良好的经济效益。主要消耗为低压蒸汽1吨/(每吨原料)和少量电,加工成本低于500元/吨。设备投资对于年处理原料1万吨和3万吨装置分别为1千万和2千万元。该生产工艺具有广阔的发展前景及重要的经济价值。工厂后期还可以扩展到粗酚加工,由中、低温煤焦油粗酚分离得到纯的苯酚、邻甲酚、间对甲酚和邻乙酚等。
酚类化合物是工业制备酚醛树脂、工程塑料、人造纤维等的重要有机化工原料,具有广阔的应用价值,其主要来源于石油和煤焦油的加工过程。我国煤焦油产量巨大,我国西北地区如陕北榆林、内蒙古等地生产大量中、低温煤焦油,酚类化合物约占其中的30%左右,远高于高温煤焦油的酚含量,可生产相当量的粗酚,并且进一步加工成精酚。因此从中低温煤焦油中分离提取酚类化合物具有重要的经济和社会效益。
目前,工业化的脱酚工艺主要为碱洗脱酚法,但此种方法存在着强酸、强碱消耗大,含酚废水污染严重的问题。众所周知,随着人们对环保意识的日益提高,国家对环境保护的日益重视以及从严执法力度的日益增强,传统提酚工艺必然被市场所淘汰。
本课题组适应经济发展和环保要求,开发了绿色环保的提酚工艺。采用溶剂萃取法,实现了酚类化合物从低级酚到高级酚的分类富集。所用的萃取剂为自主开发的绿色环保、低成本萃取剂,可完全回收利用,不产生三废。并且课题组还开发了脱油精制工艺,经过脱油精制,酚类化合物的相对含量可达100%,提取的粗酚不含油,收率高,有利于后续的精馏生产精酚。另外,课题组也拥有粗酚生产精酚的成套工艺(另见精酚技术),可以将粗酚进一步精制生产精酚。 经过几年的不断攻关,本课题已完成了全部的实验室小试和中试实验,包括间歇和连续多级萃取实验,经过优化确定了最佳工艺条件。
本萃取工艺中酚类化合物的萃取率可达100%,而且具有高选择性,含油0.1%,萃取的酚类化合物的相对含量达到95-99%以上,所制取的酚类化合物产品质量高。经过经济核算,本套工艺的全部费用远低于碱洗脱酚法。该生产工艺具有广阔的发展前景及重要的经济价值,为后续酚类化合物的精制提供高质量的原材料。欢迎对本课题感兴趣的企业和科研院所来校交流访问。
大部分较重原油,减压渣油的含量一般高达40%~50%,为将其转化为优质的轻质油品,提高炼油厂整体效益,一般采用溶剂脱沥青工艺。其副产的脱油沥青,软化点高、黏度大、黏结性能差等缺点,限制了其产品的应用。因此如何将脱油沥青转化生产高等级道路沥青产品具有重要意义。
本课题组通过多年研究,成功开发出新工艺,将脱油沥青与改性的催化油浆或渣油调和,生产符合技术要求的高等级道路沥青产品。催化油浆的多环芳烃含量较高,常作为低附加值的燃料油销售。课题组经过大量基础实验,开发出一种高效、廉价的自制改性剂A101,可以将催化油浆或渣油改性,并且对不同原料优化改性的工艺条件。该工艺沥青产品各项性能均满足交通部《JTG F40-2004公路沥青路面施工技术规范》中A等级道路沥青的技术要求。
该工艺已经申请国家发明专利,可有效实现炼厂中溶剂溶剂脱沥青装置和催化裂化装置副产品的资源化利用。不仅能够实现催化油浆和脱油沥青两种低附加值副产品的利用,而且利用国家对固体沥青免征燃油税的支持政策,有效减轻企业的税费负担,增加企业盈利水平和利润率。经初步成本核算,每吨高等级道路沥青能为企业创造1000元左右的利润,并且能够根据市场需要,调整催化油浆和脱油沥青的调和比例及目标产品的标号。该工艺不仅能有效利用低成本的脱油沥青或催化油浆,而且产品是免税的高等级道路沥青,可以为企业带来可观的经济效益。
随着我国进口原油中含硫原油比例逐渐増加及自产原油重质劣质化的趋势,原油加工成本大大提高。高效加工劣质原油和提高轻油收率是我国炼油企业面临的挑战。
传统的减压蒸馏工艺,难以将热敏性的高沸点烃类分离出来;延迟焦化随着环保趋严,石油焦出路受限制,产生的焦炭粉尘和有毒气体危害环境。溶剂脱沥青作为重油轻质化的方法之一,可有效弥补这些缺陷。它使用低分子量烷烃作为溶剂,在较低温度下即可实现重组分的有效脱除,从而得到富含轻质组分的高质量脱沥青油(DAO)和优质沥青调和组分脱油沥青(DOA),缓解了渣油直接催化裂化造成的催化剂失活、轻油收率低等问题,正在受到国内炼化企业的重视。
目前我国溶剂脱沥青在装置大型化、节约能耗、脱油沥青利用等方面与国外存在一定差距,美国Kerr-McGee公司开发的渣油超临界抽提ROSE工艺,工艺得到简化降低了设备投资,使用超临界溶剂回收技术降低了能耗,可采用两段或三段抽提流程以适应不同产品的生产需要,是先进的溶剂脱沥青代表技术。本科研组在中国石油大学以前研发的溶剂脱沥青工艺和美国ROSE工艺基础上,整合优化了溶剂脱沥青工艺。该工艺使用减压渣油为原料,可用C3~C6作为溶剂,抽提过程采用超临界抽提,充分发挥超临界流体萃取传递性能好、两相容易分离的优势,提高传质效率。溶剂回收过程采用超临界溶剂回收技术,约85%~90%的溶剂不经过蒸发过程,相比传统的多效蒸发溶剂回收可节能60%。此外,该工艺还优化改进了换热系统,降低了设备投资。另外还与美国公司合作,采用美国ROSE工艺在工业上使用的塔填料,技术成熟可靠。在实验基础上,利用Aspen等软件进行模拟优化,研发出工业溶剂脱沥青100万吨/年以上的工艺包。
本课题组拥有超临界流体萃取(SFEF)小试实验装置,可以模拟工业溶剂脱沥青实验,通过优化操作温度、压力、剂油比等工艺参数,实现DAO质量和收率的有效控制,以满足不同加工要求。另外,在溶剂脱沥青产品利用上也进行了研发,可将副产品DOA通过调和、改性等方法生产出高品质的重交道路沥青,弥补了传统溶脱工艺DOA难以利用的缺陷。
该溶剂脱沥青工艺是国内独创技术,节能环保。该工艺还可与炼厂企业原有的催化裂化、加氢裂化、延迟焦化等重油加工工艺组合,使重油的利用率得到最大化,提高企业竞争力。
我国低阶煤储量巨大,其清洁高效利用,是我国能源发展的重要方向,低阶煤经过热解提质后,能够提高低阶煤资源的利用效率,减轻环境污染,而且增加转化利用的附加值和经济效益,有着很好的发展前景。
美国LFC褐煤提质联产油工艺经过30多年的发展,技术成熟、可靠,是目前最接近大规模商业应用的褐煤热解提质技术。LFC工艺的不足之处是其核心反应器是专用的旋转篦式反应器,投资大,能耗高,不能加工粒径小于6mm的粉煤。我们实验室建有一套最大处理量为25kg/h的LFC工艺小试装置,深入研究了LFC工艺。针对LFC工艺的不足,我们课题组经过多年努力,对其核心设备和工艺流程进行了改进,研制出新型旋转卧式反应器(核心技术已经申请专利),取代旋转篦式反应器,并引入余热回收方法,在LFC工艺的基础上开发了低阶煤提质联产油CCCO工艺(Cogeneration of Clean Coal and Oil),并新建了一套处理量为25~150kg/h的CCCO工艺连续小中试装置,最大年处理量达一千吨。
我们分别以蒙东褐煤、芒来褐煤、神木长焰煤为原料,分别在LFC小试装置和CCCO小中试装置上进行了热解提质实验,并把CCCO实验装置生产数据和LFC工业装置生产数据进行了对比。CCCO装置可以加工粉煤,焦油产率高于其他热解技术,生产的半焦与焦油产率高,兼有LFC工艺和国内三江SJ兰炭工艺两种操作条件,可以分别生产高热值清洁煤和兰炭。研制的新型卧式反应器能够加工粉煤,调控灵活,具有成本低和易于维护等优点,投资比其他外热式粉煤热解设备低3~5倍。CCCO工艺拓展了原料煤的种类,节能高效,适合长焰煤、褐煤等低阶煤的热解提质,同时生产煤焦油和煤气,属于煤分质利用的新技术,应用前景广阔。单台10万吨/年热解装置造价约两千万元,对于100万吨/年的生产线亿元。
(Pentaerythritol),化学名称2,2-二羟甲基-1,3-丙二醇,是一种重要的多元醇,是附加值较高的精细化工中间体,在醇酸树脂及改性醇酸树脂、聚氨酯涂料、高级润滑油、油墨、炸药、造纸助剂、柴油添加剂等方面有着广泛的应用。此外,以单季戊四醇深加工合成双季戊四醇、三季戊四醇前景相当广阔,主要应用于高级润滑油、光敏涂料、PVC添加剂及油墨等方面。目前我国季戊四醇生产装置的总产能为50万t /a。其中,湖北宜化集团占30%左右,综合产能将跃居全球第一。与此同时,我国所生产的季戊四醇产品仍存在结构单一、品号低,产品色泽差等问题。
99级)、收率高等优点,可广泛应用于季戊四糖和季戊四醇的生产工艺中,生产工艺安全稳定、能耗很低,投资少、经济效益很好。
乙醇醛及其下游产品多是市场紧俏并具有高附加值的精细化工产品,市场上出售的乙醇醛价格昂贵,生产成本高。随着C1化学的发展与卡宾催化剂的不断深入研究,国外乙醇醛的合成有新的进展,从而使乙醛醛生产有着更加广阔的市场前景。
formose反应及N-杂环卡宾催化。基于铑催化的甲醛氢甲酰化反应虽反应条件缓和但仍需较高的压力,且铑价格昂贵;选择性的formose反应虽然催化剂无机碱廉价易得,但需严格控制反应条件,且会产生大量废水,发展必须解决废水的处理问题。相比而言N-杂环卡宾催化甲醛自缩合,其催化效率高、选择性好、产物易分离且稳定性较好,最具开发应用前景。然而,由于N-杂环卡宾合成乙醇醛的催化剂对水及氧敏感,制备过程繁琐,催化剂回收困难。因此,急需开发更好的卡宾催化剂,为乙醇醛的工业生产奠定基础。
的醋酸水溶液回收是国内外研究的难点。随着糠醛、醋酸酐、醋酸纤维等产业的迅猛发展,大量含低浓度醋酸的废水产生,由于稀醋酸回收技术的不成熟,该废水处理不彻底或者不处理直接排放到环境中,严重危害环境,同时造成资源浪费。针对这一实际问题,本课题组采用萃取法分离回收醋酸稀溶液。用液液相平衡法,测定了大量醋酸-水、甲酸-水体系的相平衡数据,填补了该领域基础数据的空白。在此基础上,研制出了萃取剂进行萃取实验,在最优的萃取条件下,萃取率可达98%。溶剂回收工艺可以使萃取剂完全再生,得到可循环使用的萃取剂和达到工业级标准的精制醋酸。通过该工艺处理的废水可以直接排放或循环使用。整套工艺成本低,能耗低,高效利用资源,经济价值高,同时解决了环境污染问题。该工艺同样适用于稀甲酸及其他脂肪酸溶液的回收。
ROSE工艺可使用丙烷到己烷做溶剂,以常压渣油或减压渣油为原料,利用亚临界抽提-超临界溶剂回收,生产光亮润滑油料、催化裂化料、加氢裂化料、胶质和沥青。提高脱沥青油收率,降低能耗和设备投资。
ROSE工艺是国际最先进的脱沥青技术,设备耗能低、投资少、脱油率高,可同时生产脱沥青油、脱油沥青和树脂三种产品,处理硬沥青效果较好,在我国有应用前景。李青松曾在美国工作数年,研发改进ROSE工艺,归国后也一直研究该技术的改进及其在中国的应用,我们能够提供完善的技术咨询和技术服务。
高盐废水成为比较难处理的废水之一。本工艺就是针对高盐废水,采用简单的萃取和精馏分离工艺将其中的乙酸乙酯回收,变废为宝。然后,采用吸附的技术将此高盐的废水的COD从20000降到了3000以下,再经过进一步处理,达到了排放和回用。此技术在回收有机物方面和降低COD方面有较好的发展前景。此工艺成熟,工艺简单,可以推广到其他废水的处理当中。
在聚烯烃的生产过程中,催化剂助剂异十二烷发生氧化产生了不稳定的过氧化物,由于过氧化物易燃易爆的性质,所以限制了它的循环利用。我们采用了一种简洁有效的方法可以除去其中99%的过氧化物,并对处理后的催化剂进行精制可回收98%的产品,就可以得到完全符合生产要求的催化剂助剂。该技术具有步骤简洁、处理迅速、效果显著等优点,由于放大效应的影响很小,所以该技术已经是一项很完善很成熟的技术。并且可以推广应用于其它的有机过氧化物的处理和一些有机催化剂的处理。对于年消耗300吨的生产单位,日处理量只有1吨左右,所以该技术投资规模小,效益显著,并具有可持续发展的重要意义。
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