化工节能减排应用工艺开发进展.doc

本文由jjcool8贡献 pdf文档可能在WAP端浏览体验不佳。建议您优先选择TXT，或下载源文件到本机查看。 一 1 0一 专 家 论 坛 精 工 及中 体 细化 原料 间 29 0 年第6 0 期 化 工 节 能 减 排 应 用 工 艺 开 发 进 展 口 上 海 章 文 ( 上接第 5期第 1 ) 7页 9用 B . TC替代光 气 等来合 成化 工产 品 精 细化率 是衡 量一个 国家化学 工业 发展 水平 的 用 绿 色催 化剂三 氟 甲磺 酸盐替 代不 可 回收 的三氯 化 铝催化 剂 , 工 艺源 头大 幅度 削减 了 废 从 三 产生量 . 提 高 了资源 利用 率 ,实现 了催 化剂 和反应 过 程 的绿 色化. 通过 近 2 的努 力 , 0年 依据 原 子经济 学原 理 . 用 催 化反 应 替代 当量 反应 ,终 于 发 明 了用 B C 替代 T 光气 等来 合成 这 5种关 键 中间体 的绿 色化 学合 成技 术 ,并 配套开 发 了利用 副产 物氯 化氢 制备 高纯 度盐 重要 指标 . 如何 在 大力发 展精 细化 工 的同 时 , 将其 对 环境 的危 害降至 最小 , 直是 化工科 技攻 关 的重点 . 一 一 项 被业界 专家 称 为 动 医药 , 药和染 料 行业 可 推 农 持续 发 展 的关 键 中间 体 绿 色 合 成 新 工 艺 .获得 20 07年国家 技术 发 明奖二 等奖 .由浙江 工业 大学完 成 的用 双 ( 三氯 甲基 ) 酸酯 ( T 替 代 光 气 , 碳 B C) 氯化 亚砜 等 有 毒 有 害 原 料 合 成 氯 甲酰 胺 等 产 品 的新 工 艺 ,不 仅从 源头 消 除了环境 污染 ,还 使用 水量 下 降 6 %, 均 能 耗 降 低 3 %, 合 生 产 成 本 下 降 4 %. 0 平 0 综 0 据 介绍 , 甲酰胺 , 氯 酸酐 , 酸 酯 , 碳 异氰 酸 酯 , 酰氯 是 酸 的技术 与装 备 ,使氯 原 子 的利用 率接 近 10 实 0%, 现 了副产 物资 源化 利用 .不 仅为 精细 化工 减排 降耗 提供 了技术 支 撑 .还 推 动 了医药 等相关 行业 发展 目 标 的实现 . 目前 , 项技术 成果 已在浙 江利 民化工 有 该 限公 司 等 1 家 企业 的几 十 种产 品生 产 中获 得 应 0余 用, 改造 , 设 了 2 条生 产线 , 3年 累计 生产产 建 0余 近 医药 , 药 , 农 染料 和 高分子 材 料 的关 键 中 间体 .这 5 种产 品 的传 统 生产工 艺均 采用 剧毒 和高 毒试 剂 .在 这些 试剂 中 , 气是 化学 武器 , 化亚砜 , 氯化磷 , 光 氯 三 三氯 氧磷 , 五氯 化磷 等是 化学 武器 的前 体 . 上世纪 全 球化 学工业 八 大公 害事 件 中 ,有 一半都 与 氯化亚 砜 品 60 00吨 , 新增 产值 6亿 元 , 利税 2亿 元 , 取得 了显 著 的社会 和经 济效 益 . 1. 盐清 洁生产 技术 0铬 电镀 品生产 , 皮革 工业 生产 , 多合金 的生 产都 许 离不 开 铬 .生产铬 化合 物带 来重 污染 的世 界性 难题 如今 被 打破 .我 国万 吨级铬 盐清 洁生 产实 现 了零 排 放 . 中国科学 院 于 2 0 0 7年 8月 组织 对 吨级 铬盐 万 有关 . 如何 使这 些关 键 中间体 合成 向绿 色化 , 洁化 清 方 向发展 , 成为 精细化 工 领域 面临 的重 大课题 . 江 浙 工业 大学在 承担 这一课 题后 , 先确 定 了攻关 重点 , 首 即从 绿色化 学技术 出发 , 有毒 有害 原料 替代 , 从 高效 清洁 生产 技术 优化 集成 与标 志性 工程建 设 项 目进 行 了验 收. 家组认 定 : 专 中科 院过 程工程 研究 所 的科 研 团 队在 重化 工铬 盐行 业首 次实 现 了 清洁 生产 和 铬渣 的零 排放 , 的工业 回收率 达到 9 %以上 , 铬 8 比传 统工 艺提 高 了 2 %.较 国际 上最 先进 的无 钙 焙烧 技 0 术 提 高 8 - 0 能耗 下 降 了 2 %.据 介 绍 , 盐 工 % 1%, 0 铬 业 为无 机化 工 与冶金 材料 交叉 的重 点行 业 .铬盐 现 催化 剂技术 ,资源综合 利 用等三 方 面人手 .实现高 效, 全, 安 环境 友好 , 毒 或高毒 原料 的低 成本 替代 , 剧 实现 氯 甲酰 胺 , 酐 , 酸 酯 , 氰 酸酯 和酰 氯 的绿 酸 碳 异 色生产 . 在该 研究 领域 中 , 国外一 般 采用 亲核 活化试 剂 , 替代 成本 高 , 仍然 存 在安全 和环 保 隐患 . 且 经过 多年 行 生产 采用 的高 温有 钙焙 烧工 艺 .主金 属铬转 化 率 仅 为 7 %, 体资 源利 用率 不 足 2 %, 5 总 0 未利 用 的资 源 成 为废 弃物 .每 吨铬盐 产 品排放 25吨高 毒性 铬渣 , . 所 含致 癌性 六价 铬为 国家 排放 标准 的近 万倍 ,严 重 污 染水 体 , 土壤 和大气 . 典型 的重 污染 行业 .该 科 是 研究 , 他们 在 酰 氯系 列 产 品合 成 方面 , 使用 B C 替 T 代光 气等 原料 , 实现 了 高效催 化 , 青霉 素关 键 中间 使 体等 材料 制备 做到 了反应 条 件温 和 ,能耗低 ,收率 高 , 品质量 达到 国外 同类产 品 的先进水 平 .同时 , 产 还将 副产 物氯 化氢用 于制 备工 业盐 酸 ,实现 了资 源 研 团 队 自上 个世 纪 9 代起 . O年 以铬盐 清洁 生产 技术 为 切入点 , 向国家重 大战 略金 属矿 产资 源 , 立 了 面 建 资 源 高效 一清洁 一 环 利用 的亚 熔 盐 铬 盐 清 洁生 产 循 技术 平 台 .在 河南 义 马市建 成万 吨级 铬盐 清洁 生产 示范 工程 ,合 作企业 中 国蓝 星集 团公 司和 地方政 府 化利 用 . 实现 了有 毒原 料替代 后 , 在 课题 组又 开始 开 发 中间体 的绿色 合成 工艺 .在 酸酐 , 碳酸 酯 , 氰 酸 异 酯 , 氯合成 中 , 题 组用催 化 反应替 代 了传统 辅 助 酰 课 试 剂 , 高 了反 应速 度 和选 择 性 , 短 了反应 步 骤 ; 提 缩 2 9 第6 0年 期 0 精细 原料 化工 及中间 体 专 家 论 坛 一 1 1一 正 在 积极 推 进 3 1 0万 吨/ 铬 盐 清 洁 生 产 基 地 建 年 带液 量都 达到 了 7% 右 ,这样 就 造成 熔硫 后 残液 0左 增大 . 由于残 液经 高温后 其组 分发 生变 化 . 产生 多元 复合 盐类 及有 机物 , 直接 回收系统 易发 生皂 化反 应 , 不利 于再 生 系统单 质硫 聚合 浮选 . 为确 保 系统稳 定 , 熔硫 后 的残液 间断 , 部分 回收 , 天不 能 回收 的残液 每 一 设 .20 03年 1 ,万 吨级 铬 盐 清 洁生产 技 术 优化 2月 集成 与标 志性工 程建设 被列为 中科 院知 识创 新工 程重大 项 目. 0 3 2 0 2 0 0 5年 , 技部 8 3 划滚 动强 科 6计 化支持 铬 盐清 洁 生产 技 术 ,06年 国家 发改 委将 万 20 吨铬盐 清洁生 产技 改工 程列 为 铬渣 污染 综合 整治 方案 重点 项 目强化 支持 .据介 绍 , 该项 目在 自主研 发技 术基 础上 ,建成 并成 功运 行 了万 吨级亚 熔盐 法 铬盐 清洁 生产标 志性 工 程 . 家组认 为 , 专 铬盐 清 洁生 般 为补充 脱硫 液量 的 1 4左 右 .不能 回 收 的残 液 / 只能排 放 , 如果 不排放 而使 之进 入 系统 , 就会造 成脱 硫效 率低下 , 响系统 长周 期稳 定运 行 . 影 但排 放既 浪 费 辅材 , 又加 大 了环保 治理 难度 . 与不 排 的这对 矛 排 盾 长期 以来 困扰 业界 . 山西丰喜 华瑞 煤 化工有 限公 司运用 具 有 国 内领 先水 平 的 硫 泡沫 真 空 过 滤技 术 . 新上 了陶瓷 毛细过 滤机 ,对 湿法 脱硫 系统 工艺 进行 技术 改造 , 再生 系统 的硫 泡沫 进行二 次 过滤 . 将 过滤 后硫 膏 含水 量从 改造 前 的 7 % 少 到 了 3 %;清液 0减 0 产技 术 实现 了大 幅度 的节 能 , 降耗 , 排 , 减 是一 项 重 大 的原始创 新成 果 . 1 . 温法 生产 氟化氢 工 艺问世 1 低 一 种 绿 色 化 工工 艺技 术 一 低 温 法 生 产 氟 化 氢 一 工 艺 问世 .采 用 该工 艺技术 生产 氟 化氢 ,反应 温度 低 , 艺 路线 短 , 应完 全 充分 , 资省 , 工 反 投 得率 高 , 安 全环 保 , 三 废 无 排放 .据介 绍 , 国内外 现 有氟 化氢 悬 浮 硫含 量 从 改造 前 的 3/ gL降 到小 于 l/ .可 直 gL 接进 入 回收 系统 使用 ;残 液 排放 量 从 改造 前 每天 5 立 方 米减小 到 现在 的 零 .残 液 每立 方米 按 2 0元 5 计算 , 日可节省 开支 15 .新 技术 的应用 不仅 根 2 0元 除 了熔 硫残 液对 脱硫 系统 的影 响 , 节约 了开 支 . 而且 实现 了残 液 排放 达 到 了稳定 高效 , 零 , 经济 环保 的 效应. 生产 装 置都是 以硫 酸与 萤石 粉为 原料 .采 用 炉 转 法 产 . 生 反应 不 完 全 , 品单耗 高 , 量不 稳 定 , 产 质 设 备腐 蚀严 重 , 境 污染严 重 . 低 温法 然 也是 用硫 环 虽 酸 和萤石 粉反应 生产 氟 化氢 ,但是 把 萤石 粉加入 对 氟化 钙有一 定 溶解 度 的液体 反应 介质里 ,氟化 钙经 搅 拌 稍溶解 后 , 再加入 硫 酸进 行反应 . 应 在液相 和 反 搅 拌 的条 件下 进行 , 当加 热控 制 反应 温 度在 9c 适 0C 左 右 .反应 就进行 得 很快 . 由于是 液相 反应 ,低 温 法 9 条 件下 没 有硫 酸 分解 物 和挥 发 物进 入 氟 在 0( 1 3 化氢 气体 , 时也不会 有 萤石 粉尘进 入 , 同 可直 接得 到 精制 的氟 化氢气 体 , 省去 了 炉法 转 的粗 馏 , 精馏 工 序及设 备 , 流程 大为缩 短 . 温法 低 不用 转 炉 , 只需 用 廉价 的碳 钢反 应釜 即可 , 没有任 何 也 三废 排放 . 1 工一 2 蛋氨 酸复式 合成 新 工艺 L 一蛋 氨酸 复 式 合 成 新 工艺 在 湖北 省 八 峰 药 化 股 份有 限公 司成功 实 现工业 化 .这一新 工 艺 的运用 1. 子经 济反应 生产 高效 抗旱 保水 剂 4原 参 与化 学反应 的所 有原 料 的原子 都 被结合 到 目 标 产物 的分 子 中 , 这是 原子 经济 反应 的核 心理念 , 也 是 绿色 化学 的追求 . 今 , 如 这一 世界 前沿 技术 已在 中 国初步 得到 成功应 用 . 天津 三农 金科 技有 限公 司 原 子 经济 反应 生产 高效抗 旱保 水 剂 目于 2 0 底 项 0 7年 得 到鉴 定 : 技术 已经 实现 原子 经济 性 的反应 , 到 该 达 了国际 先进 水平 . 原子 经济 反应 强调 . 充分利 用参 既 与反 应 的每个 原子 , 又采 用无 毒元 害 的溶剂 , 助剂 和 催 化 剂 , 产 出环境 友好 产 品 , 源头 消除 污染 .天 生 从 津三 农金科 技 有 限公 司高效抗 旱保 水剂 生 产技术 的 原理 是用 玉米 淀粉 或玉 米粉作 主要 原料 .在引发 剂 使 八 峰药 化 既降低 了原料 消耗 , 又消 除了 环保压 力 . 过 去 . 峰药 化一 直未 能 回收利 用 L 蛋 氨 酸生 产 中 八 一 精 馏后 的废 液 .2 0 0 7年 4月 , 该公 司决 定开 展技 术 攻关 , 回收利 用精馏 后 的废液 .经过科 学论 证 , 确立 了 L 蛋 氨酸复 式合 成工 艺路 线 . 精馏 后 的废 液循 一 将 环利 用 . 为 L 蛋氨 酸合 成 的一种 重要 原料 .经 过 作 一 3 多 月攻关 , 个 小试 和 中试相 继成 功 . 工 艺把 精馏 该 后 的废液 回收利 用 , 不仅 实现 了废水 零 排放 , 而且 使 的作 用下 ,首 先在 淀粉 天然高 分 子 的骨 架上 产生 游 离基 , 然后 用 乙烯或 丙烯 单体 在游 离基 上接 枝共 聚 , 最 后 接枝共 聚物靠爆 聚放 热 自交联 .从 而生 产 出具 有三 维空 间 的网络结 构 ,不溶 于水 但 同时 能吸水 保 水, 吸肥 保 肥 , 能缓 慢 释放 水 , 的高 效抗 旱 保 水 且 肥 剂 .据 称 , 这是 继 1 9 9 1年斯 坦福 大学 托 罗斯 特教 授 提 出原 子经 济反 应概 念之 后 ,我 国首次 实现 的原 子 经 济反 应工 业化 生产 技术 . 了解 , 据 目前 国内外 生 产 农林 用 抗旱 保水 剂时 .聚合 反 应 中都使 用 了有 机 溶 吨 L 蛋氨 酸 生产 成本 降 低 了 1 一 . 元 , 年 可为 八 6万 每 峰药 化 回 济效 益 5 0万元 . 捡 经 5 1 . 泡沫 真空 过滤 技术 3硫 目前 .我 国大部 分湿 法脱 硫工 艺浮 选 的硫泡 沫 剂, 易燃 , 爆 , 易 生产过 程需 要 高温 高压 , 给安全 和 防 护 带来 很大 隐患 , 且产 品不 能降解 , 用过程 中会 而 使 一 1 一 2 专 家 论 坛 精细 原 化工 料及中 体 间 2 9 第6 0年 期 0 产生 二次甚 至连环 污染 .原 子经 济反 应生 产高 效抗 旱 保水 剂项 目, 以水 作 溶剂 , 不加 交联剂 , 通 氮气 , 不 主要 原料全部 转化 为 产品 ,达到 了原子 经 济性 反应 要 求 . 目前 , 这种原 子 经济反 应 的工业 生产 技术 , 已 放 的气体更 加 清 洁 , 二氧化 氮 的排放 可 降低 5%一 如 0 6%, 氧化 碳 的排 放 可 降低 7 0 二 %.在加 拿 大政 府 的 支持 下 ,大 西洋 氢 能公 司正 与加拿 大最 大 的天 然气 能源公 司英 桥公 司 开展合 作 ,建造 一个 节碳 器示 范 装置. 理论 上讲 , 节碳 器 可 以安 装在 天然 气 分配 网络 的所有 节点 上 .如 天然气 加气 站 以及输 气管 道 与入 城 管道 的连 接处 .大 西洋 氢能 公 司 目前 还在 研究 除 成功应用到年产 20 吨高效抗旱保水剂工业化规 00 模 生产 中 , 产过 程 常温 , 压 , 能 , 全 , 用 过生 常 节 安 使 程无 毒 , 害 , 无 无污染 , 控降 解 , 可 已成为 中国绿色 高 新精 细化 工 的典范 . 1. 5上海化 工 区树立 绿 色化工 品牌 上海化 工 区树立 绿 色化工 品牌 . 以综合 能耗 为 碳 过程 中生 成 的 固态 碳粉 末 的再次 利用 问题 .该 公 司认 为 . 生 的碳 粉末 可 作 为制 造 墨 水 , 料 , 料 产 染 塑 以及碳 复合 材料 的原 料 , 可永 久埋 藏 在土壤 中 , 还 与 例. 化工 区规 定 , 进 入 园 区的投 资 项 目, 合 能 耗 凡 综 必须在 0 . 5吨标 煤/ 万元 产 值 以下 .同 时 , 化工 区为 招 商项 目制 定 了高标 准 的项 目准入条 件 和严格 的项 目审 核制 度 , 满足 符 合产 业 发展 方 向 , 约 用 地 , 不 集 肥 料一 同使 用 以增 强农 田的地力 .大西 洋氢 能公 司 于 20 0 8年进 行 富氢 天 然 气应 用 于 1 0千 瓦 小 型 燃 0 气发 电机 的试 验 ,同时还将 进行 天然 气 动力车 辆 使 用 富氢天 然气 试验 . 公 司还 计 划扩 大试 验规模 , 该 提 高 天然气 处 理能力 .将 节碳 器 技术 推 向大型 天然 气 发 电厂 . 规 划 优化 , 技术先 进 , 能耗 节约 , 效益 良好 , 品适 市 产 等 要求 的项 目一 律挡 在 门外 . 门槛 的提高 , 一批 世 使 界 级规模 的生产装 置 ,全球 最先 进 的化工 项 目落 户 日本 三菱 公 司 2 0 0 7年 9月 中旬 以其 K x in饮料 - i 化 工 园区 .拜耳一 体 化基地 项 目装置 水循 环利 用 高 于 9 %. DI 目采 用 最 新 的气 相 生 产 工 艺 使 产 品 5 T 项 子公 司名 义 宣布 ,通过 使用 新 的轻量 化 聚酯瓶 使 聚 酯 节 约 40 5 0吨/ .Kin饮 料 公 司 采 用 超 轻 量 化 年 r i P clg eoo y技术 ,生 产 2升 P T 聚酯 瓶 ,重 量 为 4 E 2 克 , 2升标 准 P T聚酯 瓶重 量 的 2 3 是 E / .该公 司称 , 这 一举 措使 P T 聚酯可 节 约 4 0 E 5 0吨/ .相 当于 1 年 单耗 削减 6%;赛 科公 司 的烯烃 装置 热 能利 用 率高 0 达 9 %.每 吨产 品 的二 氧化 碳排 放量 低 于其 在英 美 4 的工 厂 .20 , 工 区在产 值 翻番 的情况 下 , 06年 化 产值 能 耗 控 制 在 03吨/ . 万元 左 右 ,仅 为 上 海 同行 业 的 亿 只 聚酯 瓶 的重量 .与此 改 变相关 而使 制造 聚 酯 的 二氧 化碳 排放 可减 少 3 %.P c lg 0 eoo y聚酯瓶 由 K r in i 3%, 国同行业 的 2%,07年单 位 产值 能 耗 继续 5 全 5 20 减少 . 统计 , 据 在化 工 区所 引进 的百亿 美元 投资 项 目 中 , 保概 算 已 占总投 资的 1%. 环 2 四,改革 天然 气和 石化产 品 使用 方法也 可取 得 节材 减排 的效 果 饮 料 公 司与 Kr n n 用 水 公 司联 合 开 inMC Daoe饮 i 发 , 2 0 首次 引用 . 于 0 3年 可 口可乐企 业 公 司 ( E 于 2 0 CC ) 0 7年 6月 2 8日 宣布 , 已在 英 国市 场 推 出轻 量 化 的 5 0 0 mL容 量 P T E 聚酯 瓶 .新 的重 量 为 2 的 聚酯 瓶 将替 代 该 公 司 4克 2 6克 的聚酯 瓶 ,这 表 明将 减 重近 8 %.现 已生 产 了 位