超临界流体技术研究的最新进展.ppt

超临界流体技术最新研究进展 报告人 王明禄 报告的内容 本次报告不再赘述的问题 1 超临界流体染色问题2 超微粉体制备问题3 超临界流体萃取问题4 超临界流体消毒问题5 超临界流体生物质转化问题 报告的内容 1 SCF技术在高分子材料加工中的应用2 SCF技术在改善食品品质中的应用3 SCF技术在石油工业中的应用4 SC CO2增稠剂研究进展5 SCF抽提技术在煤炭加工中的应用6 SCF技术在工业催化中的应用7 SCF技术在药剂学中的应用8 SCF技术在环境保护方面的应用9 SCF制备生物柴油的研究进展10 SCF技术中设备腐蚀问题的研究进展 1 SCF在高分子材料加工中的应用 超临界流体挤塑成型 1 SCF在高分子材料加工中的应用 1 2超临界流体挤塑成型微孔发泡挤出技术 聚合物首先在挤出机内熔融塑化 然后通过机筒把SCF精确计量并注入到聚合物熔体中 通过螺杆的剪切混合作用 使SCF溶解在熔体中形成均匀泡 其设计思路是制造一种泡孔直径比聚合物中所有已存在的微隙都要小的泡沫材料 微孔发泡注塑技术 与不发泡的注塑相比 微孔塑料注塑的注射压力可降低48 并可以省去保压阶段 这可明显延长模具的使用寿命 由于在模具内气泡的生成和长大是一个吸热过程 所以成型周期要短 可提高生产率 2 SCF在改善食品品质中的应用 优化食品组成从咖啡豆和茶叶中脱除部分咖啡因 牛脑中萃取胆固醇 蛋黄粉中萃取胆固醇和甘油三脂 对玉米胚芽和米糠等进行脱脂 用于低酒精度葡萄酒和啤酒的制备 改善食品风味去除羊肉的膻味物质 柑橘汁的苦味物质 大蒜脱臭 脱除大豆分离蛋白异味 优化淀粉 去除有害物质牛乳杀菌 肉馅杀菌 萃取小白菜中的敌百虫 鸡蛋中去除杀虫剂 食品的纳米化大豆卵磷脂 棕榈油 胡萝卜素 巧克力 干酪等 3 SCF在石油工业中的应用 SCF渣油脱沥青中的应用只需稍微改变温度 压力就可以实现溶剂的分离和回收 能耗大幅降低 工艺流程得以简化 采用C3 C5的混合溶剂 渣油在超临界流体中的溶解度相对于丙烷中有所提高 装置处理量得以提高 操作条件在临界点附近 只需稍微改变条件就可以大幅改变溶剂的性质 从而灵活调整脱沥青油和沥青产品的质量 SCF CO2驱油技术 4 SC CO2增稠剂研究进展 SC CO2驱油技术存在的问题CO2富集相的黏度比原油低 气油流度比过大 CO2易在地层中形成黏性指进 CO2密度比原油和地层水密度低 容易出现重力超覆现象 地层的非均质性 CO2易沿着高渗透条带窜进 这些都造成CO2波及系数降低 过早在生产井中突破而发生气窜 4 SC CO2增稠剂研究进展 SC CO2增稠剂的主要研究方向1 通过分子设计方法 研制与开发高效增稠 成本低廉 安全环保的超临界CO2流体的增稠剂 2 从微观角度开展各种增稠剂的增稠机理研究 深入研究增稠剂与原油 岩石表面 地层水之间的相互作用 3 CO2驱油条件下增稠剂的增稠性能与效果评价 加快增稠剂向油田现场实际应用的转化步伐 4 解决CO2驱过程中实施超临界CO2增稠剂所需要的特殊现场注入工艺和设备 完善现场工艺的配套措施 5 SCF抽提技术在煤炭加工中的应用 超临界条件下气化制氢传统的煤炭制氢能量转化效率低 50 左右 超临界条件下气化技术能量转化效率虽然高 但是温度和压力对设备要求比较高 再加上煤的非均相性和复杂性 这方面的研究目前还主要停留在小规模的实验研究阶段 超临界条件下脱除杂质煤的复杂性 将超临界流体萃取技术用于煤的脱除杂质方面的研究还很少 超临界条件下煤的液化将煤炭粉碎到一定的粒度后 用处于超临界状态的溶剂处理一段时间后 煤中可溶性的物质被溶解或萃取出来 进行产物分离后 剩下的固态物质为残煤 同时生成一定量的气体 6 SCF在工业催化中的应用 SCF工业催化的优点1 高溶解能力能溶解有机化合物 使非均相反应变为均相反应 2 使液体组分溶解氢气等气体能力增大 显著提高反应速率 3 通过调节压力使催化剂与反应物的分离变得容易 4 真正实现无溶剂化反应 6 SCF在工业催化中的应用 SCF工业催化的应用范围F T合成反应 利用超临界流体的特点 能够解决F T合成气相反应热迁移和液相反应的催化剂孔堵塞等问题 加氢反应 超临界条件下 流体溶解力增大一个数量级 能够溶解氢气和大部分有机物 反应中减小反应物与催化剂之间的传质阻力 可以提高加氢反应速率和不对称加氢的选择性 聚合反应 烃类转化反应 7 SCF在药剂学中的应用 8 SCF在环境保护方面的应用 1 超临界技术处理污泥2 超临界技术处理废水含油污水的处理 橄榄油废水的处理 含多氯联苯废水的处理 含丙烯腈废水的处理 印染废水的处理 焦化废水的处理3 超临界技术处理电子废弃物4 超临界技术淡化海水 9 SCF制备生物柴油的研究进展 1 生物柴油的制备方法包括均相催化法 非均相催化法和超临界流体法 2 目前能够生产生物柴油的物质 菜籽油 棕榈油 大豆油等 3 最大制约点 生物柴油的原料 生产设备 能耗所需的费用比较大 10 SCF技术中设备腐蚀问题的研究进展 1 超临界CO2输送管道腐蚀CO2分压在CO2腐