净化黄磷尾气合成DMC中试放大研究

净化黄磷尾气合成DMC中试放大研究

张恒津[1]2002年在《净化黄磷尾气合成DMC中试放大研究》文中认为黄磷尾气的综合利用是关系到黄磷生产企业生存的重要研究课题,二碳酸二甲酯是重要的化工产品,在现代化工生产中可作为剧毒的硫酸二甲酯和光气的替代品。碳酸二甲酯无毒,反应中的副产物是甲醇、二氧化碳等容易分离精制的化合物,无污染,因此利用净化黄磷尾气羰基合成碳酸二甲酯是当前国际上C_1化学领域注目的研究课题。 本文通过大量参考文献的综述分析,以及在钯系催化剂作用下借助亚硝酸甲酯(载氧体)催化合成碳酸二甲酯的小试结果分析,确定以净化黄磷尾气、甲醇为原料的生产碳酸甲酯工艺路线。即第一步为碳酸二甲酯合成反应,CO在钯系催化剂作用下借助亚硝酸甲酯(载氧体)催化合成碳酸二甲酯,同时生成NO;第二步为亚硝酸甲酯再生反应,将生成的NO在甲醇和氧气存在下再生成亚硝酸甲酯返回合成反应循环使用,整个过程形成一个自封闭循环的环境友好生产过程。 CO在钯系催化剂作用下借助亚硝酸甲酯(载氧体)催化合成碳酸二甲酯,反应条件温和,常压、反应温度100℃左右;产品的选择性高,大于产品DMC的选择性在85%以上;CO的总转化率接近100%。生成CO_2等副产物非常少,同时非氧气氛使得爆炸危险性小,操作安全、稳定。所设计的工艺能量利用合理,反应在循环自封闭条件下进行,是清洁生产工艺,产品质量好,无叁废污染。 本文还较详细地研究了整个反应系统,并完成偶合分析设计计算和优化,设计出偶合反应系统的工艺流程,完成300吨/年DMC主要的反应设备、容器的设计以及定型设备的选型。

万荣惠[2]2003年在《黄磷尾气净化中试放大研究》文中进行了进一步梳理CO和H_2是许多化工产品的原料。碳酸二甲酯是重要的化工产品,在现代化工生产中可作为剧毒的硫酸二甲酯和光气的替代品。因此,利用净化黄磷尾气羰基合成碳酸二甲酯是当前国际上C_1化学领域注目的研究课题。 在电炉法生产黄磷,每产1吨黄磷,副产2500至3000m~3尾气。其中CO体积分数85%~92%,还有少量的H_2(2~6%),氮气、二氧化碳、硫、磷、砷、氟等。由于黄磷尾气中含有除氢气,氮气二氧化碳以外,使羰基合成催化剂中毒的硫、磷、砷、氟等,因此一直没有很好的利用,主要以“火炬”的方式燃烧放空。既污染环境,又是一项一氧化碳巨大资源的浪费。因此,合理利用黄磷尾气是关系到黄磷生产企业生存的重要研究课题。 本文通过大量参考文献有关黄磷尾气的综合利用和黄磷尾气中杂质的去除方法综合分析研究,建立一套黄磷尾气的分析方法。完成了黄磷尾气的净化方法的研究,开发出JL系列的催化氧化催化剂,建立了用碱洗、水洗、催化氧化的方法对黄磷尾气进行净化处理,使得黄磷尾气中的硫、磷、砷、氟等杂质得以脱除,并且杂质的含量都在1ppm以下。再用北京大学生产的PU—1型吸附剂进行一段变压吸附法进行净化提浓脱除尾气中的二氧化碳、氢气、氮气、甲烷等,使净化后的一氧化碳浓度达到98%以上,完全能满足用于一氧化碳羰基合成,成功用于合成甲酸甲酯、碳酸二甲酯、草酸二甲酯。 本研究还在小试研究的基础上进行该工艺的中试放大,设计出黄磷尾气碱洗、水洗、氧化吸附净化和一段变压吸附净化提浓一氧化碳的中试工艺流程,并进行尾气一年的试验研究,中试结果表明,所设计的工艺运行安全、稳定、能量利用合理,处理黄磷尾气能力达到60M~3/h,净化提浓后一氧化碳指标98%,并成功用于低压气相合成碳酸二甲酯。

参考文献:

[1]. 净化黄磷尾气合成DMC中试放大研究[D]. 张恒津. 昆明理工大学. 2002

[2]. 黄磷尾气净化中试放大研究[D]. 万荣惠. 昆明理工大学. 2003

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