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利用黃磷尾氣凈化生產(chǎn)二甲醚可行性研究報(bào)告(存儲(chǔ)版)

  

【正文】 北山麓流灌該壩東部的耕地,全長(zhǎng) 37 公里,徑流量 3m3/ s,灌溉面積 25052 畝。 20 ② Nh:第三系上至中新河流河頭組,為灰黃色砂礫石,礫石層。綠化系數(shù)采用 15%。建筑物基礎(chǔ)則為柱下鋼筋鹼獨(dú)立基礎(chǔ)及墻下毛石條形基礎(chǔ)。工廠已有一臺(tái) 4訓(xùn)、鍋爐,按一般生產(chǎn)黃磷用汽量計(jì)有富余蒸汽若不夠用,由于技改統(tǒng)一考慮。原工/分析化驗(yàn)需加強(qiáng),作設(shè)計(jì)時(shí)要特別考慮。磷主要是 P4和 PH,硫主要是 H: S和 SO:,氟主要是 HF、 SiF:,砷主要是A30,等。吸附了 P: O,和 P20s 的活性炭可以通過(guò)水蒸汽直接加熱沖洗再生,然后再干燥后重復(fù)使用。如在煉油工業(yè)、鋼鐵工業(yè)、石油化工等行業(yè)的大量用氫一般由天然氣或輕油蒸汽轉(zhuǎn)化法、重油或煤的部分氧化法等方法制得。經(jīng)預(yù)凈化除去磷、硫等雜質(zhì)后,采用水氧化碳,通常把此方法稱為一氧化碳的氧化碳與水蒸氣作用生成氫氣和二氧化碳,其反應(yīng)式如下 CO 十 H20 二 C02 十 H2 十熱量 從上述反應(yīng)可看出,如有一體積一氧化碳被變換掉,就會(huì)生成一個(gè)體積的氫氣和一個(gè)體積的二氧化碳。煤氣中的一氧化碳,對(duì)于合成氨催化劑有嚴(yán)重的毒害,必須設(shè)法除去。五十年代起,特別是六十年代,凡是合成氨原料采用天然氣、油田氣、石油加工氣、輕油的,生產(chǎn)方法大多采用蒸汽轉(zhuǎn)化法,由于在蒸汽轉(zhuǎn)化前原料中的硫化合物已預(yù)先 脫除至接近于零的程度,因此,在最近十年中,新建的工廠紛紛采用低溫變換催化劑,使一氧化碳的轉(zhuǎn)化率接近 100%,變換后的氣體中一氧化碳的含量降低至 0. 20。其中常見(jiàn)的有以下幾種: (1)物理法:如加壓水洗法、低溫甲醇吸收法等。 (2) 氣相甲醇脫水法制二甲醚 氣相甲醇脫水法制二甲醚常用催化劑是活性氧化鋁、分子篩等。因此,選擇合成氣一步法制二甲醚作為本項(xiàng)目產(chǎn)品的選擇方案。送主;鞴 考慮系統(tǒng)的損失,黃磷尾氣按 1400Nm\ h 計(jì)算 5. 3. 2 黃磷尾氣預(yù)凈化的計(jì)算 黃磷尾氣中的硫、磷、砷、氟等應(yīng)該加以清除,考慮到尾氣中砷的含量極少, 磷的蒸汽采用冷凝法不能完全除去,因此,尾氣的凈化主要重點(diǎn)是 H2S、氟化物的脫除和磷的脫除。采用 1000m’濕式氣柜一套。 以稀堿液吸收硫化氫,形成硫氫化鈉。 2.脫硫: 水量不大,并入黃磷廠 采用 ADA 法脫硫, ADA 溶液的組成及單位消耗如下 表 ┃序號(hào) ┃ 原料名稱 ┃溶液組分 ┃單位消耗 (以一噸二甲醚計(jì) ) ┃ ━━┫ ┃ ┃ ┃ ┃ 規(guī)格 ┃ 消耗定額 ┃ ┃ 1 ┃純堿 (N 叫 O, ) ┃ 18克/升 ┃ 98% ┃ 1. 2此 ┃ ┃ 2 ┃ 蔥醌磺酸鈉 ┃ 3— 5克/升 ┃ 1000/ o ┃ 0. 1噸 ┃ 3 ┃ 偏釩酸鈉 (V20s)┃ 2— 3 克/升┃ 46% ┃ 0. 1k9 ┃ ┣━━━╋━━━━━━━━━╋━━━━━━━╋━━━━━━━━╋━━━━━━━┫ ┃ 4 ┃ 酒石酸鉀鈉 ┃ l克/升 ┃ 100% ┃ 0. 02均 30 用蒽醌二磺酸鈉作催化劑,以稀的碳酸鈉溶液脫除氣體中的硫化氫,為了加快吸收硫化氫的速度和氧化速度,在溶液中加入偏釩酸鈉和少量酒石酸鈉。吸附器用蒸汽再生,然后用熱空氣干燥。個(gè), f?;?弋 其中:排出量為: 795628=167Nm,/ h / uV!. — :。 合成氣法生產(chǎn)二甲醚,需要的流程相對(duì)較長(zhǎng),沒(méi)備投資也較大,但如果有合成氣來(lái)源或有部分合成氣來(lái)源,該工藝方法仍具有一定的優(yōu)勢(shì)。 根據(jù)該項(xiàng)目的氣量不大, CO:不需要,氫價(jià)格低等特點(diǎn),擬采用水洗法 脫碳較好。 二甲醚合成是在加壓下進(jìn)行的,變換也在加壓下進(jìn)行,工藝中在能量利用比較合理,因此, 選用加壓變換工藝。在五十年代初期,在常壓下氣化焦炭或煤以制取合成氨原料氣的工廠中,一氧化碳變換大多在常壓下進(jìn)行。 在合成氨生產(chǎn)中,由于制取氫氣在生產(chǎn)成本中占較大的比重,因此,要盡一 黃磷是用磷礦石在電爐中, 有焦碳和硅石存在下而制得的,排出的尾氣本身就是高濃度的一氧化碳,是最佳的制氫原料,不必考慮用其它方法制氫問(wèn)題。除后兩種方法外,其他的幾種方法還難以在工業(yè)上應(yīng)用。該法利用改性活性炭為氧化催化劑,利用黃磷尾氣的大約 1%的 O: (或配到 1%的 O: )后,預(yù)熱到 110。 (5)采用低壓法二甲醚合成裝置,比中壓法合成裝置年省電 181 萬(wàn) kwh 左 工藝方法的選擇 23 5. 1. 1 黃磷尾氣凈化方法 第 5 章設(shè)計(jì)方案 由于黃磷尾氣中含有少量的磷、硫、氟等,使得其直接利用受到限制,也使得黃磷尾氣的凈化難度大,國(guó)內(nèi)外有關(guān)研究人員進(jìn)行多年的研究,已經(jīng)取得了較大的進(jìn)展。 4. 8. 2 電訊 新建裝置需要程控電話 6臺(tái),由老廠引接。只考慮排雨水。 (3)建筑物室內(nèi)、外裝修均采用普通標(biāo)淮,構(gòu)筑物根據(jù)其用途及腐蝕介質(zhì)時(shí)情況分別進(jìn)行相應(yīng)的防腐蝕處理。 工廠運(yùn)輸 工廠原用的所有物料及 產(chǎn)品的運(yùn)輸,均采用包給外單位和民間個(gè)體運(yùn)輸戶汽車運(yùn)輸方式,運(yùn)價(jià) 0. 35— 0. 4元/ t. km,本工程新增運(yùn)輸量不太大,采用同樣方式運(yùn)輸。 3 工程地質(zhì) 擬建工程區(qū)內(nèi)主要出露地層為 Q4。 甸溪河在工廠以西約 3km處流過(guò),據(jù)水文站歷史實(shí)測(cè)資料,甸溪河的多年平均運(yùn)流量為 5. 57 億 m,平均流量 24, lm3/ s,最大流量為 259m3/, s,最小流量為 0. 14m’s,甸溪河的指定類別為Ⅲ類,指定功能:人畜飲用,農(nóng)業(yè)灌溉、工業(yè)生產(chǎn)。據(jù)預(yù)測(cè)在二十一世紀(jì),二甲醚將成為大宗產(chǎn)品。日本最近設(shè)立專門機(jī)構(gòu),加緊開(kāi)發(fā)清潔燃料二甲醚的生產(chǎn)技術(shù)。氣相甲醇脫水 法生產(chǎn)工藝,只要原料甲醇質(zhì)量有保證,可生產(chǎn)純度高達(dá)99. 99%的無(wú)臭二甲醚產(chǎn)品,該產(chǎn)品適用于對(duì)二甲醚純度有較高要求的氣霧劑產(chǎn)品,也可以作制冷劑,甚至可用于醫(yī)用氣霧劑的拋射劑。 二甲醚作為汽車發(fā)動(dòng)機(jī)的清潔燃料和民用清潔燃料將使二甲醚成為大宗產(chǎn)品,這也是它的最重要的用途。 60 年代以后,國(guó)際上氣溶膠工業(yè)得到迅速發(fā)展,尤其是氣霧劑生產(chǎn)中,氣霧推進(jìn)劑主要采用氟氯烴,由于其對(duì)大氣臭氧層有破壞作用,目前國(guó)際上已開(kāi)始全面 停止生產(chǎn)和使用氟氯烴。二甲醚可作為烷基化劑,在很多場(chǎng)合下,它具有甲基化反應(yīng)性能,例如,在硅酸鋁催化劑存在的條件下,二甲醚可以與苯發(fā)生烷基化反應(yīng)而生成甲苯、二甲苯及多烷基苯。 C(開(kāi)杯法 ) ┃ 。 3.生產(chǎn)廢水: (1)、洗滌塔、泥磷池、精制鍋、電極水封、沖地水共 2200√/日,經(jīng)沉淀、曝氣、中和、絮凝沉淀、過(guò)濾處理后,循環(huán)使用,無(wú)外排,無(wú)污染。 ┃ 620 ┃ 20 ┃ 0. 2524 ┃ ┣━━━━━╋━━━━━╋━━━━━━╋━━━━━╋━━━━━╋━━━━━━┫ ┃ 2 ┃ 9. 5 ┃ 10 ┃ 620 ┃ 20 ┃ 0. 0065 ┃ 7 ┣━━━━━╋━━━━━╋━━━━━━╋━━━━━╋━━━━━╋━━━━━━┫ ┃ 3 ┃ 9. 5 ┃ 10 ┃ 620 ┃ 20 ┃ 0. 0933 ┃ ┣━━━━━╋━ ━━━━╋━━━━━━╋━━━━━╋━━━━━╋━━━━━━┫ ┃ 4 ┃ 9. 5 ┃ 10 ┃ 620 ┃ 20 ┃ 0. 1005 ┃ ┣━━━━━╋━━━━━╋━━━━━━╋━━━━━╋━━━━━╋━━━━━━┫ ┃ 5 ┃ 13. 5 ┃ 10 ┃ 620 ┃ 20 ┃ 0. 1025 ┃ ┣━━━━━╋━━━━━╋━━━━━━╋━━━━━╋━━━━━╋━━━━━━┫ ┃ 6 ┃ 13. 5 ┃ 10 ┃ 620 ┃ 20 ┃ 0 ┃ ┣━━━━━╋━━━━━╋━━━━━━╋━━━━━╋━━━━━╋━━━━━━┫ ┃ 7 ┃ 14 ┃ 10 ┃ 620 ┃ 20 ┃ 0. 1618 ┃ ┣━━━━━╋━━━━━╋━━━━━━╋━━━━━╋━━━━━╋━━━━━━┫ ┃ 8 ┃ 17 ┃ 10 ┃ 620 ┃ 20 ┃ 0. 1417 ┃ ┣━━━━━╋━━━━━╋━━━━━━╋━━━━━╋━━━━━╋━━━━━━┫ ┃ 9 ┃ 24 ┃ 10 ┃ 616 ┃ 20 ┃ 0. 1315 ┃ ┣━━━━━╋━━━━━╋━━━━━━╋━━━━━╋━━━━━╋━━━━━━┫ ┃ 10 ┃ 26 ┃ 10 ┃ 617 ┃ 20 ┃ 0. 0543 ┃ 8 ┣ ━━━━━╋━━━━━╋━━━━━━╋━━━━━╋━━━━━╋━━━━━━┫ ┃ 11 ┃ 10 ┃ 10 ┃ 620 ┃ 20 ┃ 0. 1225 ┃ ┣━━━━━╋━━━━━╋━━━━━━╋━━━━━╋━━━━━╋━━━━━━┫ ┃ 12 ┃ 17 ┃ 10 ┃ 620 ┃ 20 ┃ 1. 3989 ┃ ┗━━━━━┻━━━━━┻━━━━━━┻━━━━━┻━━━━━┻━━━ ━━━┛ , 硫的分析 ┏━━━┳━━━━┳━━━━┳━━━┳━━━━┳━━━━┓ ┃樣品號(hào)┃采樣溫度┃采樣體積┃大氣壓┃采樣時(shí)間┃硫含量 ┃ ┃ ┣━━━━╋━━━━╋━━━╋━━━━╋━━━━┫ ┃ ┃℃ ┃ L ┃ mmHg ┃ mln ┃扣’ ┃ ┣━━━╋━━━━╋━━━━╋━━━╋━━━━╋━━━━┫ ┃ 1 ┃ 13. 5 ┃ 10 ┃ 620 ┃ 20 ┃ 0. 1733 ┃ ┣━━━╋━━━━╋━━━━╋━━━╋━ ━━━╋━━━━┫ ┃ 2 ┃ 13. 5 ┃ 10 ┃ 620 ┃ 20 ┃ 1. 0398 ┃ ┣━━━╋━━━━╋━━━━╋━━━╋━━━━╋━━━━┫ ┃ 3 ┃ 14 ┃ 10 ┃ 620 ┃ 20 ┃ 0. 5825 ┃ ┣━━━╋━━━━╋━━━━╋━━━╋━━━━╋━━━━┫ ┃ 4 ┃ 17 ┃ 10 ┃ 620 ┃ 20 ┃ 0. 7051 ┃ ┣━━━╋━━━━╋━━━━╋━━━╋━━━━╋━━━━┫ ┃ 5 ┃ 24 ┃ 10 ┃ 616 ┃ 20 ┃ 0. 6459 ┃ ┣━━━╋━━━━╋━━━━╋━━━╋━━━━╋━━━━┫ ┃ 6 ┃ 26 ┃ 10 ┃ 617 ┃ 20 ┃ 1. 3613 ┃ ┗━━━┻━━━━┻━━━━┻━━━┻━━━━┻━━━━┛ ━━━━┳━━━━┳━━━┳━━━━┳━━━┳━━━━┓ 9 7 ┃ 10 ┃ 10 ┃ 620 ┃ 20 ┃ 0. 501l ┃ ━━━━╋━━━━╋━━━╋━━━━╋ ━━━╋━━━━┫ 8 ┃ 17 ┃ 10 ┃ 620 ┃ 20 ┃ 2. 5403 ┃ ━━━━┻━━━━┻━━━┻━━━━┻━━━┻━━━━┛ 三、 氟的分析 ┏━━━━━┳━━━━━━┳━━━━━┳━━━━━━┳━━━━━┳━━━━━━┓ ┃樣品號(hào) ┃采樣溫度 ┃采樣體積 ┃ 大氣壓 ┃采樣時(shí)間 ┃ 氟含量 ┃ ┃ ┣━━━━━━╋━━━━━╋━━━━━━╋━━━━━╋━━━━━━┫ ┃ ┃ ℃ ┃ L ┃ mmHg ┃ mⅡ n ┃ 扣’
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