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1、为了适应公司新战略的发展,保障停车场安保新项目的正常、顺利开展,特制定安保从业人员的业务技能及个人素质的培训计划新型材料可高效分离乙烯乙炔乙炔可用以照明、焊接及切断金属,也是制造乙醛、醋酸、苯、合成橡胶、合成纤维等的基本原料。传统工业制乙炔用电石法,由于耗电大,成本高以及环保要求,逐渐被天然气,重质油,煤的裂解所取代,但裂解后的裂解气组分也较复杂,需要进一步分离才能得到聚合级的乙炔。乙烯是重要的有机化工基本原料,主要用于生产聚乙烯、乙丙橡胶、聚氯乙烯等;石油化工最基本原料之一。在合成材料方面,大量用于生产聚乙烯、氯乙烯及聚氯乙烯,乙苯、苯乙烯及聚苯乙烯以及乙丙橡胶等;在有机合成方面,广泛用于合
2、成乙醇、环氧乙烷及乙二醇、乙醛、乙酸、丙醛、丙酸及其衍生物等多种基本有机合成原料;经卤化,可制氯代乙烯、氯代乙烷、溴代乙烷;经齐聚可制-烯烃,进而生产高级醇、烷基苯等;乙烯用于医药合成、高新材料合成。邢华斌教授首次提出了离子杂化多孔材料分离乙炔和乙烯的方法。该离子杂化多孔材料拥有三维网格结构,网格上嵌有的无机阴离子通过氢键作用可专一地识别乙炔分子,获得迄今为止最佳的乙炔乙烯分离选择性。应用该材料分离乙烯和乙炔的过程是将材料装填入吸附柱中,混合气体以一定流速通入吸附柱,乙炔被完全吸附,得到高纯度乙烯。分离结束后,采用惰性气体吹扫或加热抽真空方法可以实现材料的再生和乙炔气体的回收。整个过程简单、高
3、效和节能。在这些SIFSIX的材料,有机配体和金属节点的二维(2D)网是在第三密度,形成3D协调网络,表现出原始的立方拓扑,重要的是,孔壁衬以无机阴离子(2023)SiF6阴离子柱撑。在这个大家庭中材料孔隙大小可以通过改变有机连接器、金属节点或框架渗透长度系统调优。同时,调控阴离子的空间几何分布和孔径大小,促使被吸附的乙炔分子之间或乙炔多孔材料之间形成协同作用,获得极高的乙炔吸附容量,解决了传统气体吸附过程分离选择性和容量难以兼具的巨大挑战。不仅为乙烯和乙炔的高效分离与过程的节能降耗提供了解决方法,而且也为其他重要气体的分离提供了新的思路。吸收法是利用吸收剂对混合气中各组分溶解度不同从而将各组
4、分分离开来的技术。它是一种典型的气-液传质工艺,传质过程在两相间进行,并且需要解吸才能得到较纯的吸收质组分,吸收法按照作用机理可分为物理吸收法和化学吸收法两种。在裂解气分离乙炔,乙烯的技术中,冷冻法是较常用的分离方法之一,但是其能耗巨大且对于中小规模的分离十分不经济。溶剂吸收法操作简便,成本相对较低,特别是对乙炔乙烯之间的分离,N,N-二甲己甲酰胺,N-甲基吡咯烷酮等有机溶剂作为吸收剂有良好的分离效果,已被应用于工业生产中。但是有机溶剂具有挥发性,在分离过程中会对产品以及环境造成污染,另外挥发也会造成溶剂损耗,增大了吸收剂循环使用的难度。室温离子液体是指由阴,阳离子组成的,在室温或接近室温条件
5、下呈液态的盐类,简称液体离子量子化学计算表明乙炔,乙烯与离子液体间的相互作用,存在明显差异。乙炔可与离子液体的阴离子形成较强的氢键相互作用,是影响乙炔在离子液体中溶解度的关键因素;而乙烯与离子液体形成相互作用的能力较弱。因此,当液体离子作为吸收剂分离乙炔,乙烯时,有望通过离子液体的氢键碱性达到对乙炔溶解度和分离选择性的调节。主要的乙烯分离技术由上表可以看出,同一类分离技术往往为数家公司所拥有,而每家公司的技术与其它公司也有一定的差别。根据目前的市场占有率,具有代表性的技术归纳如下:?Stone&Webster公司的前脱丙烷前加氢技术?Linde公司的前脱乙烷前加氢技术?ABBLummus公司的
6、顺序分离低压脱甲烷技术上述三种典型的分离流程在我国均建有能力为30万吨/年以上的生产装置,顺序分离流程更建有多套生产装置,投入生产的时间最长。生产时间较短的前脱丙烷、前脱乙烷流程也经过了9年多的运转时间。经过生产实践的检验,可以说对各种技术的优缺点,对装置的生产稳定性,对装置的能量消耗等均有了比较深入的了解。现从几个方面对三种分离流程比较如下。1、三种分离流程的技术特点三种分离流程的技术特点汇总于表中。表三种分离技术特点汇总表需要说明的是,在XX年Lummus/St公司为国内某44万吨/年乙烯装置提供的技术建议书中,没有采用该公司传统的顺序分离流程,而采用了“三段压缩的前脱丙烷前加氢技术”,压
7、缩机最后一段的排出压力由传统的降至,并继续使用低压脱甲烷技术。由于三段压缩各段的压缩比偏大,各段裂解气的出口温度为95,经买卖双方的反复讨论,最后把裂解气压缩机改为4段。同时把碱洗塔的位置由处于压缩机的2,3段之间改为3,4段之间。在镇海100万t/a乙烯,福建80万t/a乙烯项目中,Lummus/St公司也推荐这种“四段压缩的前脱丙烷前加氢技术”,但是镇海和福建均选择了传统的顺序分离流程,以避免“全新技术”带来的风险。2、分离流程的复杂性流程的复杂性可以通过流程的设备位号数反映出来,设备位号越多,设备台数就越多,设备之间连接的管道、管件、阀门、仪表就越多,流程就越复杂。表2-13是三种流程分
8、离部分的设备位号数,表中未考虑原料预热、干燥器再生等辅助设备。表设备位号数一览表表中显示,设备位号数从多到少的顺序为:顺序分离流程、前脱丙烷流程、前脱乙烷流程。顺序分离低压脱甲烷流程考虑了最大限度地利用工艺介质节流降压后提供的冷量,所以工艺物料之间的换热器台数多,流程较为复杂。特别是顺序分离流程设置了一套甲烷制冷系统,不但增加了流程的复杂性,而且也增加了冷箱堵塞的危险。因为甲烷压缩机多为往复式压缩机,压缩机活塞在往复运动中,活塞环和密封环不可避免地会发生磨损,磨损下来的粉末会随甲烷气体进入冷箱;由于密封环的磨损,密封油和润滑油会漏入汽缸,也会随甲烷气体进入冷箱,从而造成冷箱的堵塞。新疆乙烯、天
9、津乙烯等多套装置都发生过这种问题。设备台数多,流程复杂,无疑会增加装置的投资,增加设备维护保养的工作量。从大庆乙烯改造采用的KBR公司乙烯分离技术来看,其前脱丙烷前加氢流程设备台数较少,流程较短,但热量利用不充分,综合能耗较高。3.乙炔加氢技术Lummus公司和TP公司的乙烯分离系统采用乙炔后加氢技术,而S&W公司、KBR公司和Linde公司采用乙炔前加氢技术。乙炔前加氢技术和后加氢技术相比,前加氢催化剂可以连续操作,不用再生;前加氢催化剂的寿命可以达到510年,茂名乙烯装置该催化剂已使用8年多,仍然性能良好;后加氢催化剂在使用半年左右需要进行再生,反应器需要设置备台,再生时加氢反应器切换到备
10、台上操作。催化剂再生时会有再生废气排入大气,再生废气中含有CO2等温室气体,对环境保护和清洁生产是不利的。乙炔前加氢技术的一个优点是可以缩短装置的开车时间,一般认为产出合格乙烯的时间可以比后加氢技术短2天。因为前加氢技术不需要等待自产的氢气合格后再进行乙炔加氢,这就节省了一大笔试车费用。以前,人们对乙炔前加氢反应器的“飞温”问题很担心。经过国内三套采用前加氢技术的乙烯装置生产实践证实,只要采取适当的防止飞温措施,认真操作,反应器完全可以稳定运行。Linde公司的乙炔加氢反应器采用列管式等温反应器,用甲醇汽化带走反应热。S&W公司和KBR公司的乙炔加氢反应器采用三段床或四段床的绝热式反应器,段间
11、设置换热器,用冷却水带走反应热。两者各有特点。4深冷脱甲烷系统的比较S&W公司的深冷脱甲烷系统采用所谓“ARS和双塔脱甲烷”技术,其特点是:来预冷脱甲烷进料的“分馏冷凝器”用一个简单的塔系(HRS)取代。ARS系统的核心是专利设备分馏冷凝器,该设备的缺点是独家设备制造厂制造,造价高、体积庞大、制造周期长。为了改善不足,XX年前后,S&W公司研究开发了HRS专利,替代了分馏冷凝器,从而在同等能耗的基础上,克服了分馏分凝器的缺点。于HRS对甲烷的预分馏作用,使脱甲烷塔的汽提负荷大约减少了一半,因此,脱甲烷塔的回流量减少。在预脱甲烷塔和脱甲烷塔的塔顶设置了与塔一体化的回流冷凝器,避免了设置回流罐和回
12、流泵。深冷系统设置膨胀/再压缩机,不设甲烷制冷压缩机。避免了采用往复式甲烷制冷压缩机带来的冷箱堵塞问题。采用渐近分离的双塔脱甲烷技术,设置预脱甲烷塔和脱甲烷塔,使脱甲烷塔的釜料中不含C3,釜料直接送入乙烯塔,减小了脱乙烷塔的尺寸和冷量消耗。两台脱甲烷塔均采用浮阀塔,有较大的操作弹性。脱甲烷塔采用高压操作,釜料靠自身压力向下游输送。Lummus公司的深冷脱甲烷系统采用低压单塔脱甲烷,塔型为填料塔,大型乙烯装置要装填上千立方米的填料;塔体需用不锈钢;有多股进料,配管很复杂,因而投资高;填料塔和板式塔相比,投资约为板式塔的3倍。同时要配置甲烷制冷压缩机和脱甲烷塔釜料的大型增压泵,能耗增加。Linde
13、公司的双塔脱乙烷技术与S&W公司的双塔脱甲烷技术相似,KBR公司的双塔脱丙烷技术与S&W公司的双塔脱丙烷技术相似,他们都属于渐近分离的先进分离技术。可以认为,Lummus公司和TP公司的顺序分离技术,全部裂解气都进入深冷脱甲烷系统,物料量多,而S&W公司、KBR公司和Linde公司的技术,只把C3和更轻组分或C2和更轻组分进入深冷脱甲烷系统,物料量少,因而S&W公司、KBR公司和Linde公司的技术冷冻量消耗少,节省能耗。特别需要指出的是,在倡导“油化结合,优化乙烯原料”的今天,采用“前脱丙烷前加氢或前脱乙烷前加氢流程”可以避免“顺序分离流程”存在的“冷箱安全隐患”。1990年2月,法国Ber
14、re的一家壳牌公司乙烯厂,在停车检修时发生了冷箱爆炸事故。经过多方面的调查研究,最终认为是由于有NO和O2气进入了冷箱,并在低温下发生反应,生成NO2和N2O3,而NO2和N2O3会与烯烃和二烯烃反应生成硝基塑胶,而硝基塑胶是很不稳定的化合物,与丁二烯和环戊二烯生成的硝基塑胶甚至在深冷温度下也是不稳定24.牛胰岛素是哪国最先人工合成的?参考答案:中国。评说:从1958年开始,中国科学院上海生物化学研究所、中国科学院上海有机化学研究所和北京大学生物系三个单位联合,以钮经义为首,由龚岳亭、邹承鲁、杜雨花、季爱雪、邢其毅、汪猷、徐杰等人共同组成一个协作组,开始探索用化学方法合成胰岛素。经过周密研究,
15、他们确立了合成牛胰岛素两条链,再把它们重新合成为胰岛素,并于1959年突破了这一难题,重新合成的胰岛素是同原来活力相同、形状一样的结晶。第二步,在合成了胰岛素的两条链后,用人工合成的B链同天然的A链相连接。这种牛胰岛素的半合成在1964年获得成功。第三步,把半合成的A链与B链相结合,在1965年9月17日完成了结晶牛胰岛素的全合成。经过严格鉴定,它的结构、生物活力、物理化学性质、结晶形状都和天然的牛胰岛素完全一样。这是世界上第一个人工合成的蛋白质,为人类认识生命、揭开生命奥秘迈进了一大步。这项成果获1982年中国自然科学一等奖。这一重大发现,当时在国际上的影响,丝毫不亚于中国引爆了第一颗原子弹,从而成为人工改造生命的一个重要里程碑。25.谁是化学王国的“孙悟空”?参考答案:乙烯。评说:乙烯出生在石油裂化炉,这个裂化炉好像西游记里太上老君的烁丹炉,乙烯就像是从炼丹炉里逃出来的孙悟空有七十二般变化,神通广大。生性活泼的乙烯,遇到其他化合物,很容易“摇身“变”成新的“化身”。它与水结合,就会变成酒精;如果先同硫酸结合,再同水反应,也可以变成酒精。工厂里如果用乙烯制造酒精,能节约人的粮食。如果许多个乙烯手拉手地连接在一起,只要有一定的压力和一些催化剂,就会聚合起来变成聚乙烯。我们日常生活中使用的食品袋就是一种聚乙烯薄膜。用聚乙烯做的塑料管,不怕酸碱的腐蚀,能任意弯曲,比用金