10.3321/j.issn:1000-6613.2001.03.017
国外信息*汽油脱硫的新过程等13条
1. 汽油脱硫的新过程 美国Oklahoma州的Phillip石油公司(Bartlesville,Okla)将要在Texian筹建一个商业化工厂，目的要论证一种脱除汽油中硫的新过程，计划在2001年初开工。 在中试阶段，通过硫的吸收过程已使汽油中硫的含量低于30mg/L(详细情况可参考Chemical Engineering,September 1999，p17)，此硫含量已达到美国和加拿大两国即将制定的汽油中含硫标准。 从液体催化裂化炉蒸发出来的汽油经泵通过一具有吸收剂的沸腾床，此吸收剂是由锌和其他金属组成负载在已申请到专利的载体上，Phillips公司指出，此新过程与加氢处理过程相比较，其优点是操作成本低且辛烷的损失非常少。 2. 废水处理 用于废水处理的一种电极包含有基质并涂有多重元素的电极催化剂，此催化剂至少由RuO2和SnO2组成。这种电极的优点是价廉、耐用并且在电极上的超电压较高，能更有效地用于废水处理。电极催化剂可以是包含Sn-Pt-Ru氧化物的3种元素，新型的基质是Ti407陶瓷。可参阅New Patents,World Appl.00/27，758 3. 氯气的生产 电化学方法生产氯气是在一电化学流动反应器中利用氯化氢水溶液。此电化学反应器是由一固体高聚物电解质膜，阳极和阴极组成，特别是阳极包含有一种离子键高聚物和催化材料，此催化剂材料是从Pt，Ru，Os，Rh，Ir，Pd，Re，Au，Ti，Zr和它们的氧化物，合金及混合物中选择出来。阳极和阴极可附在高聚物电解质的膜上，而盐酸溶液供到阳极。用高电流密度和低池伏特进行电解，其优点是能使副反应降低到最小程度，如氧的产生。详细情况可参阅U.S.Patent 6066248 4. 苯的选择性加氢作用 由苯经选择性加氢成为环己烯所用的催化剂是第Ⅷ族金属，最好是Ru负载在二元Ga-Zn氧化物上，此二元氧化物中金属原子比Ga∶Zn为1∶1.5，催化剂具有高选择性和高产率生成环己烯，并能批量生产环己烯。环己烯对于药物制备，食品，农业化肥，动物饲料和尼龙66等都是有用的原材料。 5. 生产TMP的新路线 德国的BASF AG公司(Ludwigshafen,Germany)计划建立年产20000t的工厂，生产高聚物起始物三甲基醇丙烷(trimethylolpropane,简称TMP；即2-乙基-2-羟甲基-13-丙二醇)。此工厂将于2001年开工，它将是首家应用专利的BASF过程。新过程不同于传统的交叉-坎尼扎罗反应路线(Crossed-Cannizzaro reaction route)，它没有任何副反应发生。公司还没有透露经济效益或对此新工厂的投资成本。 此过程需分两步进行，首先甲醛对正丁醛进行碱催化醇醛缩合，接着醇醛产物与氢进行催化加氢作用生成TMP，产品用精馏来分离。虽然第一步类似于传统路线，但后面需要添加甲醛以便在第二步中减少醇醛产物，这样每100kg的TMP大约导致生成50kg的甲酸钠或甲酸钙。 6. 用电化学方法循环使用蚀刻剂和回收铜 在美国用酸性氯化铜(CuCl2/HCl)在印刷线路板上蚀刻铜每年就要产生约7.57万m3的液体废料。现在，由美国Connecticut州的Oxley公司(New Haven,Conn.)开发的在线电解过程，它能再生蚀刻剂和回收铜并无废料留下。 公司经理James Oxley说，在世界范围有多于50%的印刷线路板都是应用酸性氯化铜作蚀刻剂，过程中有些氯化铜转变为氯化亚铜，大多数印刷电路板制造中，用氯气或过氧化氢使氯化亚铜再氧化成为氯化铜，但是此过程会消耗过量的刻蚀剂。 Oxley说，电化学再生方法可以避免上述问题，但是传统的电化学方法效率较低，因为刻蚀剂固有的CuCl浓度较低，而且铜在阴极呈树枝状沉积出来。现在Oxley克服了这些障碍，应用平行的双池结构，其中一个是电解池，将刻蚀剂供到两个池的阳极，CuCl被氧化为CuCl2以便重新使用。在一个池的阴极，CuCl2被还原为CuCl，而在电解池的阴极可回收到高纯度的金属Cu。Oxley指出，一个工厂要回收5kg/h的铜将需要150000美元，但是从卖出的纯铜和节省的刻蚀剂处理费来计算，在1～2年内就可偿还。 7. 将废的PVC气化后可生成氯化氢和合成气 比利时首都的The European Council of Vinyl Manufacturers(简称ECVM，Brussels)花费了300万美元建立和运行一论证工厂，将废的聚氯乙烯(PVC)进行气化生成氯化氢和合成气(syngas)。在今年年底以前计划开工的规模为2000t/a的设施将应用由德国Linde-KCA Dresden GmbH(Dresden,Germany)开发的“熔-渣-浴”(molten-slag-bath)技术来运行。比利时布鲁塞尔的Solvay SA将负责气化工厂。 Linde过程是将压碎的PVC与氧一起输入反应器，按过程条件产生砂粒或蒸气或两者皆有。在容器里，温度在1400℃至1600℃的渣主要是硅酸盐和破碎的PVC，其有机组分转变为H2，CO，CO2和HCl气体。HCl被水吸收，将此溶液蒸馏产生适用于氧氯化作用的HCl气体。合成气将用作生产甲醇，或产生电能的燃料等化学过程，碳酸钙和PVC中其他的无机组分与硅酸盐反应形成矿渣，将过剩的渣送入水浴使它形成一种稳定的颗粒。Linde说，此过程对小容量来说是经济的，而煅烧与气体净化的规模可达20000t/a。 8. 活性炭的一种新来源 具有表面积为1200～1500m2/g的颗粒状活性炭已由美国Department of Agriculture′s Southern Regional Research Center(New Orleans)开发从果壳制得。该研究中心的化学家Wayne Marshall说，这种颗粒活性炭可以与从椰子壳或木炭制得的具有500～900m2/g表面积的颗粒活性炭相比拟，他又说，如果要设计从溶液中除去金属，此活性炭材料能吸附比标准颗粒活性炭多300%～400%的金属。 具体过程如下：先将果壳碾碎成10～20目(mesh)并以磷酸浸泡。此材料在一单一反应器中分两步转变成颗粒活性炭，首先在170℃温度下在空气中热裂解(脱除酸中水)，然后在450℃下进行活化。Marshall说，酸使活性炭形成微孔结构，虽然此工作目前还在实验室阶段，他希望由坚果核制造厂来的废料用作活性炭生产原料其成本能降低到通常颗粒活性炭生产的成本之下。 9. 从废水中除去磷酸盐的一种特有吸引力的方法 位于日本东京的Hitachi公司(Tokyo)已开发了一种方法，此方法应用一种超导磁铁能连续地从大量含有低浓度磷酸盐(0.2～0.3mg/L)的废水中除去约78%的磷酸盐。通常方法是用凝结剂将磷酸盐沉淀，在大的沉淀槽中需要10～20h之久，而在新过程中，加入3价的硫酸铁为了制成絮凝物，它们与分散在其中的磁铁石一起，使之成为磁性物质。 用超导磁铁磁化的金属丝纲体系经两步组成，第一步用5000高斯(Gauss)的场强来操作，能除去约70%的大絮状沉淀物，而第二步操作于10000高斯的磁场强度，除去总磷酸盐达78%，通过场外磁化金属丝的周期移动除去捕获磷酸盐的絮凝物。 每小时能处理17t废水体系耗电量为12kW，包括超导磁铁冷冻所需的电，而通常电磁体系将消耗大约10倍更多的电。该公司机械设备和体系的工程部门经理Kunio Takada说，对于处理废水规模为20000t/d的体系投资费用大约为1250万美元。 10. 用膜解决恒沸混合物问题 有一种膜，它能分离有机物与水的恒沸混合物从而能节省恒沸精馏或萃取精馏所需的投资费用和能量消耗费用，这种膜正由美国西北部Oregon州的Bend Research Inc.(Bend,Ore)分出的Cascade Separations(Austin,Tex)进行工业化。在试验过程中，已生产了醇、酮、酯和醚。Bend的膜开发部主任Scott McGray说，在半导体制造中的起始设备正在生产超纯异丙醇(IPA)，它含有的水少于50mg/kg。其次，有专利权的步骤将异丙醇中金属离子含量降至1.0×10-8g*mL－1。 Bend的体系应用一种中空纤维聚合物膜，这种膜一般会受溶剂损伤，但是Bend制成的膜通过设计结合二次处理能变成抗溶剂的。将液体供料蒸发并使进入中空纤维的里面。此膜对水具有选择性，水通过膜到外壳一边，由氮提供主要的推动力，氮扫过外壳一边并除去水。Cascade说，投资费用将依据规模大小和应用。对规模为(1.134～1.361)×107kg/a的典型操作费用化学制备为3～5美分/g和溶剂再生为(3.2～22.0)美分/kg。 11. 一种电化学传感器能在线检测葡萄糖 日本的National Institute of Bio-Science & Human Health(Tsukuba,Japan)已开发了一种葡萄糖传感器，这种传感器比其他传感器应答快而且价廉，它适用于饮料工业的在线检测。此电池包含有玻璃-碳电极和银-氯化银的参考电极，并有0.1mol/L浓度的磷酸缓冲溶液。玻璃-碳电极用一层压膜所覆盖，此层压膜是由聚苯乙烯磺酸，二茂铁，过氧化物酶(POD)，多赖氨酸葡萄糖氧化酶(GOD)和戊二醛组成，后者是用来使膜固化。 在Ag/AgCl参考电极和玻璃-碳电极之间的池电位操作在-0.2V，如果池中有葡萄糖存在，它与二茂铁反应并产生一个电子传到具有负载过氧化物酶的玻璃碳电极，从而从水中产生过氧化氢，测得的电流是比例于葡萄糖浓度。 此传感器可测定葡萄糖浓度范围是从1～100微摩尔(micromole)，与通常测量方法相比，此传感器测定时间为10s，而传统方法，葡萄糖和氧在负载有多赖氨酸葡萄糖氧化酶(Polylysine Glucooxidase简称GOD)上反应需要大约10min。而且，还需要用昂贵的吸收光谱进行检测，其价格比传感器高10倍以上。 12. 用碳膜可选择性地从气流中回收CO2 以色列的碳膜公司(D.N.Arava,Israel)已将一种中空纤维膜模件工业化，用它从空气中回收CO2的选择性比聚合物膜大两倍，公司经营经理Gil Dagan说，虽然此碳膜比通常膜价格较贵，但是有更高成本效率因为回收产率增加。碳膜适用于回收空气中或生物气流中的CO2。 碳膜是由三步过程组成， 首先， 将纤维素中空纤维按一专利过程在高温和惰性气氛中碳化，然后，将10000根纤维封装在一起成为一模件，最后，经化学过程处理使在纤维中生成(3～5)×10-8m大小的孔，这样可允许小分子通过。操作时，由于分压差将气流推入壳层而CO2通入管内。 欧洲饮料公司已试验了4m2表面积的模件，将发酵废气进行浓缩成为富集CO2的气流，在该公司能再使用。应用一个模件操作在温度60℃和6MPa压力下，回收已达60%，CO2的浓度从68%增加到95%，该公司计划在今年底要增加膜的生产容量。 13. 用过氧化氢对内燃机燃料进行脱硫 日本东京的Petroleum Energy Center(PEC,Tokyo)正在开发一项应用过氧化氢脱硫的新技术，此技术有可能使轻原油的硫含量从(500～600)×10-6mg/L降低到1×10-6mg/L。此技术的优点是简化了对设备的要求和降低了成本，因为与那些通常在300～400℃温度和50～60MPa压力下用加氢处理的深度脱硫相比，此技术脱硫条件比较温和。 用此新技术脱硫已在一连续300mL反应器中进行了试验，加入与油中硫含量等摩尔当量的30%H2O2水溶液作为氧化加速剂，此H2O2水溶液中含有少量羧酸，如醋酸或三氟化醋酸，温度在50℃和1MPa压力下，经过1h后，油中的硫被转化为聚烷基二氧化硫芴(polyalkyl dibenzothiophene dioxide)和类氧化有机硫化合物。经氢氧化钠溶液洗涤后，硫的化合物被硅或氧化铝凝胶所吸附而除去。(陈亮寰摘译)专利摘编
外信息、氧化物、颗粒活性炭、葡萄糖、生产、电化学方法、电极、传感器、催化剂、处理、应用、选择性、磷酸盐、金属、过氧化氢、中空纤维、溶液、除去、反应器、开发
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TN9;X82
2004-01-08（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）
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