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三氯硅烷的制备及精制工艺进展

三氯硅烷的制备及精制工艺进展
三氯硅烷的制备及精制工艺进展

三氯硅烷的制备及精制工艺进展

三氯硅烷(HSiCl3)是一种重要的高附加值原料,主要用作半导体工业中制造超纯多晶硅和高纯硅烷的原料及外延生长的硅源。

1 HSiCl3的制备

1.1 硅氢氯化法

该方法是用冶金级硅粉或硅铁、硅铜作原料与HCl气体反应,可使用Cu或Fe基催化剂,反应在200-800℃和0.05-3MPa下进行,反应式如下:

2Si+7HCl→HSiCl3 +SiCl4 +3H2 (1)

该反应所用反应器经历了从固定床、搅拌床到流化床的发展过程,工艺也从间歇发展到连续。反应器由碳钢制成,预先将Si粒子加入反应器,加热至所需温度后,从底部连续通入HCl 气体,产物及未反应原料被连续输出,经除尘、精制后,用于生产高纯多晶硅或高纯硅烷。上述反应是放热反应,反应热为-141.8 kJ/mol。升高温度有利于提高反应速率,但同时导致HSiCl3的选择性下降。通过优化反应温度,可明显提高HSiCl3的选择率,例如在300-425℃和2-5kPa条件下使Si与HCl反应,产物以600-1000kg/h连续输出,HSiCl3的选择率高达80%-88%,副产物包括质量分数1%-2% H2SiCl2和1%-4%缩聚物,其余为SiCl4。

HCl气体中的水分对HSiCl3收率有很大影响,因此必须严格干燥。Si与HCl生成HSiCl3的反应是零级反应,使用纯度大于99.99%的Si作原料时,HSiCl3的收率较低。Anderson等在一个微型反应器中用不同级别的Si作原料研究了上述反应,结果表明,冶金级Si原料中所含杂质Al对反应有催化作用,可使反应温度降低,HSiCl3收率提高。此外,Anderson和Hoel等研究还发现,Si原料中Cr和Mn的含量对上述反应有明显的影响。Cr对HSiCl3的选择性有正面影响,当原料中含有质量分数(3-10 00)×10-5的Cr时,HSiCl3的选择性可提高15%-20%。但原料中的Mn却对Si的反应性和HSiCl3的选择性有负面影响,因此应将其质量分数降至1×10-4以下。

Bernhard等介绍了一种廉价的HSiCl3生产工艺,它是用由块状Si生产具有特定粒度分布的Si时产生的废料作原料,经研磨和筛分得到具有一定粒径分布的Si粉,然后再与HCl 气体反应。所得Si粉的最大粒径为80μm,用激光散射法按照ISO13320标准测量的粒径分布满足:粒径<8μm的组分的质量分数>10%,粒径<31μm的组分的质量分数>50%,粒径<78μm的组分的质量分数>90%。反应在流化床中进行,温度300℃,压力101.3 kPa,不使用催化剂,n(HCl)/n(Si)=3,48 h后取样分析,HSiCl3选择率高达85%-88%。

Hiroyuki采用在特定的活性炭上用HCl选择氢氯化HSiCl3/H2SiCl2混合物的方法来生产低H2SiCl2含量的HSiCl3。活性炭孔径分布最大峰所对应的孔半径在(8-40)×10-10 m,且表面金属含量应足够低。活性炭在使用前需用N2保护在150℃以上脱水活化。反应在0-30℃下进行,HCl保留时间0.5-30s,HSiCl3选择率高达93%。

沈祖祥等介绍了一种适合于能力为1 000-15 000t/a的HSiCl3工业生产装置,见图1(略)。

首先将Si粉加入反应器,加热至250-350℃,同时从下方通入HCl气体。反应开始后,停止加热,依靠反应自身放热维持。7-10d排一次渣。

该装置的优点为:1)反应器高径比大,气固接触时间长,有利于提高产品的质量及收率;2)内换热结构有利于控制温度分布,强化传热和传质;3)气体分布板使反应均匀,停工检修时不会破坏保温层;4)气固分离段直径为反应段的1.5-3.5倍,有利于气固分离;5)下封头设置排渣口,用N2吹扫,真空排渣,无需拆卸封头,可减少劳动强度。

1.2 SiCl4-H2还原法

该方法是使SiCl4在Cu或Fe基催化剂存在下与Si和H2于400-800℃和2-4 MPa条件下反应,

n(H2)/n(SiCl4)=0.6-2,反应式如下:

3SiCl4 +2H2 +Si→4HSiCl3 (2)

该反应为平衡反应,为提高HSiCl3收率,优选在有HCl存在下进行,n(HCl)/n(SiCl4)=0.5-1。原料Si采用冶金级产品,通过预活化除去表面的氧化物后,可进一步提高HSiCl3的收率。

反应器采用流化床,为减少其磨损和腐蚀,其内部可用Cr质量分数≥5%、Fe质量分数<4%、其他元素质量分数在0-10%的Ni-Cr-Mo合金制成,典型的牌号有Inconel? 617,Inconel? 65,Alloy? 59,Alloy? T21等。通过在反应器中设置一系列水平挡板,可促进气体的再分布,加强气-固接触,使HSiCl3收率增加5%-8%。此外,该挡板还有助于减缓反应器的磨损和腐蚀,有利于延长反应器的寿命。通常利用外部供热装置向反应器内部供热,若采用频率 1 000-1 500MHz的微波加热,可在不使用催化剂条件下,降低能耗并提高HSiCl3的收率。

Leslaw等研究发现,通过控制HCl气体的保留时间为SiCl4保留时间的0.1%-50%,可在不加催化剂的条件下提高HSiCl3的收率,同时减少SiCl4的循环量。控制保留时间的方法有

2种:1)使SiCl4和H2的混合气体从反应室下方的分布器加入,HCl气体从反应室上方的供气装置引入,通过调节气体的流量实现;2)使HCl气体从反应器上方的固体旋风分离器高速引入,速度为保持粒子不产生流态化的最大流速的1.5-5倍。该法可使HSiCl3总收率提高到11.4%。

在用上述方法生产HSiCl3时遇到的最大问题是催化剂的夹带流失和催化剂与Si粒子发生结块破坏流态化。

Andreas等采用使Si粒子与催化剂在有碳化钨涂层的齿板粉碎机中混合的方法来解决上述问题。还可使用如下方法,使用平均粒径100-600μm的Si粒子,且满足催化剂平均粒径为Si粒子平均粒径的1/100-1/30,反应前使Si与催化剂在一个混合器中充分混合。为防止Si粒子表面形成氧化层,混合在N2保护下进行,温度优选130-350℃。该方法不仅可改善催化剂与Si粒子的表面粘附,还可除去反应物中附带的水分。

Andreas等还报道了用表面均匀分布硅化铁或硅化铜的Si粒子作原料,与SiCl4,H2和HCl反应来制备HSiCl3的工艺,这种复合Si粒子的制备方法有2种:1)使Si粒子与计量的催化剂混合后加热熔融;2)在熔融的Si中加入计量的催化剂,然后快速冷却。熔体冷却可采用喷雾法或水造粒法,所得粒子中金属成分的质量分数为1%-5%。若松智等认为,控制Si粒子表面Cu的物质的量分数≤85%,此时该合金的稳定性最好。此外,该粒子中若含有质量分数0.5%-30%的Fe及质量分数0.2%-2%的Al时,可显著提高催化活性。

沈祖祥等提供了一种可工业化生产HSiCl3的装置,其流程示意图见图2(略)。

使Ni催化剂与Si粉以质量比(1-10):1混合后加入活化器,活化条件为:H2流速≥0.05-0.3m/s,温度从25℃逐渐升到420℃。SiCl4储罐中液相保持在60-119℃,气相压力1.5 MPa,n(H2):n(SiCl4)=(1-10):1。在氢化反应器内,使H2和SiCl4混合气体连续通过含有Ni和Si的床层,在400-500℃和1.2-1.5 MPa条件下反应10-100s,同时连续补加混合料。从反应器出来的气体经收尘器除尘并过滤,在冷凝器中分离出不凝性的H2并循环后,使液化的氯硅烷供给精馏塔,回收HSiCl3后,使SiCl4循环。

该装置的优点是系统简单,反应条件温和,能耗低和设备寿命长,HSiCl3收率高。

除上述工艺外,还有专利报道了在同一个反应器中同时生产HSiCl3和Si的方法。

2 HSiCl3的精制

2.1 精馏法

该方法主要用于从合成多晶硅的Siemons还原炉中分离SiCl4和未反应的HSiCl3。由于两者沸点相差约25℃,且不生成共沸物,因此较易实现。使混合气体冷却至-10℃以下,氯硅烷类液化,回收不凝性的H2并循环。然后使液体氯硅烷混合物供给精馏塔,从塔顶回收高纯HSiCl3并循环使用,从塔底回收纯SiCl4,塔底液由SiCl4和高沸点物组成。

岡本昇认为,多晶硅的生产周期会影响其排气的组成。反应初期排气以HSiCl3为主,SiCl4质量分数仅为5%-30%;反应中后期,SiCl4质量分数增大至30%-60%。这种原料液的组成变化会导致精馏塔中温度发生变化,进而造成塔顶HSiCl3产品质量下降。通过使侧管出来的纯SiCl4液体与原料液混合,可维持原料液中SiCl4质量分数始终在30%以上,从而可确保塔顶HSiCl3的质量。

岡本昇还发现,当塔顶HSiCl3分离率>99.9%时,若精馏条件发生微弱波动,会导致与HSiCl3沸点相近的PHCl2向塔顶扩散,进而污染HSiCl3产品。通过调节回流比或缩小塔底与塔顶之间的温差,控制塔顶HSiCl3分离率保持在90%-99.9%,可很好地解决上述问题。虽然这会导致塔顶液中SiCl4略有上升,但它并不影响HSiCl3的使用。当SiCl4浓度低时,塔中段温度下降,导致底部侧管出料中SiCl4纯度变差。通过控制塔顶温度保持一定,调节回流比使塔中段与塔顶的温差≤3℃,可使侧管料中SiCl4纯度维持稳定。

也有用精馏法提纯HSiCl3的报道。有专利报道了一种用2个相互连接的精馏塔来分别脱除轻质杂质和重质杂质的工艺。第一精馏塔中产生的缺少轻质杂质的塔底液通过一个向下倾斜的通道流入第二精馏塔,利用第二精馏塔底部的再沸器加热,从塔顶回收高纯HSiCl3。同时产生的一个向上的热流体通过同一通道进入第一精馏塔,并作为第一精馏塔的热源。整套装置减少了一个再沸器,从而降低了设备成本。

若松智研究后认为,在用精馏法提纯HSiCl3时,AlCl3杂质会在塔底液中富集,达到饱和溶解度后结晶析出,不仅会妨碍设备的传热效率,还会严重堵塞设备。将塔底液部分排出,经冷却AlCl3以固体形式析出并沉降分离后,使HSiCl3循环回精馏塔,可确保塔底液中AlCl3的浓度始终处于精馏温度下的饱和溶解度以下,从而可避免上述问题的发生。循环液中含有一些良好分散的AlCl3粒子,它们在后面的冷却工程中起到晶核作用,可加速AlCl3的析出。在具体实例中,使含AlCl3质量分数0.01%的氯硅烷混合液以10 700kg/h供给精馏塔,控制塔底液温度在80℃,从塔底以80kg/h排出塔底液,在析出装置中冷却至20℃,在沉降槽中过滤分离析出AlCl3固体后,滤液以68kg/h流量循环回精馏塔,同时废弃物以12kg/h被排出。在上述条件下连续运转500h,塔底液中AlCl3质量分数为1.5%,循环液中AlCl3质量分数0.1%;连续运转8 000h后停止,仅得到96 t废弃物。

沈祖祥等提供了一种加压精馏法提纯HSiCl3的工艺,其工艺流程示意图见图3(略)。

原料液从提纯塔的加料口加入,并向下流入蒸馏釜。用热媒使蒸馏釜加热至70-200℃,使混合液在0.15-1.5 MPa下气化,并通过连接管进入提纯塔。提纯塔选用筛板塔,在40-150℃下得到一个富含HSiCl3的气相和一个富含SiCl4的液相,富含HSiCl3相从塔顶出来经导管进入水冷凝器,用普通循环水在20-120℃和0.15-1.5MPa下使之冷凝为液体后,进入HSiCl3储罐。富SiCl4相从塔底放出并进入SiCl4储罐。

该工艺的优点为:1)通过提高提纯塔的压力,有利于HSiCl3和SiCl4分离,且B,P等杂质的分离也较常压塔明显提高,与相同塔径的精馏塔相比产量可提高50%;2)采用常温普通循环水冷却工艺,减少了设备投资和操作费用,加压条件下换热器效率提高约15%。该工艺适用于2 000t/a的HSiCl3装置,每吨产品较传统工艺可节约热量4.47×106 kJ,节省电耗3 00kW·h,产品质量可满足半导体、太阳能电池及大规模集成电路用多晶硅的生产要求。

2.2 吸附法

SAES Getters SPA公司的专利介绍了一种用H3BO3分解产生的B2O3从气体中脱除水分的工艺。使H3BO3在干燥气流或<50.65 kPa真空中于70-200℃下分解,得到B2O3固体,然后使HSiCl3通过,水分质量分数可降至1×10-7以下。

Mingshin介绍了一种从氯硅烷中除去含P杂质的方法,它是使氯硅烷与一种SiO2作载体的Cu或Cu化合物吸附剂接触来完成的。被载物优选CuCl2,承载用浸渍法,被载物相对于载体的质量分数优选2%-5%。吸附剂在使用前先在H2或He保护下于300-600℃脱水,此

时Cu从+2价变为0价。吸附温度为300-500℃,接触时间1-60s,可使含P杂质含量降至ICP 检测极限以下。

Stephan等还报道了用带氨基的固体碱作吸附剂来脱除HSiCl3中HCl以及B,Al,As,Sb等的氯化物和氢化物的工艺。吸附在50-110℃和0.1-1 MPa条件下进行,产品可直接用于生产高纯多晶硅或SiH4。

2.3 多步精制法

2.3.1 冷凝-精馏法

Hans Dieter等采用冷凝-精馏法提纯HSiCl3。它是使HSiCl3高温混合气首先在多个旋风分离器中除尘,然后利用换热器使气体冷却到180-200℃,主要成分为SiCl4和AlCl3等高沸点物的冷凝液进入分离器,并从底部放出,气相部分被送入精馏塔,塔内设有4-60块理论板,温度190-200℃,压力2.5-4.0 MPa,从塔顶回收高纯HSiCl3。冷凝除去了大部分的AlCl3,可有效防止AlCl3在精馏塔中沉积,提高了分离效率,同时避免了二次污染。

2.3.2反应-精馏法

小柳信一郎等报道了一种在HSiCl2中添加某种醚类化合物后再精馏来脱除B,P等杂质的方法。醚的通式为R1-O-R2,R1和R2为相同或不同的C1-4烃基,为保证在精馏中不被蒸出,应选择沸点高于馏出液的品种。为防止氯硅烷发生水解,醚中水分的质量分数应控制在1%以内。精馏塔可用筛板塔或填料塔,工艺可间歇或连续,可将塔顶馏出液中的B,P等杂质的质量分数降至1×10-9以下。

2.3.3 吸附-精馏法

官尾秀一等采用使粗HSiCl3在室温下与某种含氟盐吸附剂接触后再精馏的方法来脱除含B 杂质。吸附剂可使用无机或有机氟化物,优选吸附剂与含B杂质的物质的量比为1:1,精馏后馏出液中含B杂质质量分数可降至0.1×10-9以下。

岡本昇在另一篇专利中采用先使粗HSiCl3精馏,再用特定的硅胶吸附剂处理的精制工艺。硅胶吸附剂粒径优选100-5 000μm,内部比表面积>400m2/g,其表面含有的Si-OH可与甲基硅氧烷类杂质发生化学吸附,可有效去除因沸点与HSiCl3相近而用精馏法难以脱除的甲基氯硅烷杂质。

3 HSiCl3的经济概况与展望

当前世界上只有美国、日本、德国、俄罗斯等少数国家能够以大工业规模生产高纯HSiCl3,最大的生产商是德国的Wacher公司和美国的Dow Corning公司。

焦化苯加氢精制工艺研究

纯苯是重要的石油化工基本原料,苯的产量 和生产技术水平也是一个国家石油化工发展水平的重要标志之一。 用于生产苯乙烯等化工产品的原料只能是石油苯,焦化苯是不能直接用作化工原料的,到目前为止焦化苯绝大多数用在溶剂和涂料等方面,然而石油苯资源是有限的,况且随着石油化工的发展,苯的需求量将猛增,为了适应石油化工的发展,扩大化工原料苯的来源迫在眉睫,因此对焦化苯进行精制是首选的课题[1]。我国的焦化苯资源极为丰富,约占我国苯总产量的20%,但由于含有各种噻吩等硫化物和碱性氮化物等含氮化合物杂质,特别是硫化物,如0.2%~1.66%的噻吩等,从而限制了它的进一步深加工利用,它不能直接用于有机化工合成,必须预先进行精制。 1 实验部分 1.1 加氢精制基本原理 焦化苯中含有的硫化物中主要有噻吩类和 硫醇类,氮化物中主要有碱性氮和有机氮化物。噻吩加氢生成硫化氢和烃类;氮化物加氢生成氨和烃类; 用水洗的方法将碱性氮、硫醇除掉。 焦化苯加氢精制工艺流程图见图1。 1.3催化剂性质 催化剂性质见表1。 表1催化剂性质Table 1 Catalyst properties 孔容/(mL ·g -1)比表面积/(m 2·g -1)形状侧压强度/(N ·cm -1)堆积密度/(g ·mL -1)0.416 198.9 条形 352.8 0.85 焦化苯加氢精制工艺研究* 第38卷第5期2009年10月当代化工Contemporary Chemical Industry Vo1.38, No.5October ,2009 *收稿日期:2009-09-14作者简介:苏波(1972-),男,辽宁辽阳人,工程师,1994年毕业于北京化工大学,现从事石油化工工艺设计。电话:0413-*******, E-mail :suboo@https://www.sodocs.net/doc/0f4788388.html, 。 苏波,曾蓬 摘要:介绍一种焦化苯加氢精制脱除杂质的工艺方法。该技术采用加氢精制,精制后的产品 噻吩脱除率99.99%以上、 总硫脱除率>99%、碱性氮脱除率100%、总氮脱除率>99%、液收>99%,精制苯中总硫质量分数<1×10-6,检测不出总氮。精制后的产品符合石油苯国家标准的质量要求,可用于有机化工合成。关 键 词:焦化苯;加氢;精制;脱硫; 中图分类号:TQ 241.1+1 文献标识码:A 文章编号:1671-0460(2009)05-0475-04 (中国石油集团工程设计有限责任公司抚顺分公司,辽宁抚顺113006) 图1 焦化苯加氢精制工艺流程图 Fig .1 Process flow diagram of coking benzene hydrorefining

加氢精制

使用寿命,减少对环境的污染。该工艺的反应条件一般为:压力4-8MPa,温度320-400℃。

(绝大多数的加氢过程采用固定床反应器)中。反应完成后,氢气在分 离器中分出,并经压缩机循环使用。产品则在稳定塔中分出硫化氢、氨、水以及在反应过程中少量分解而产生的气态氢。 也称[加氢处理,石油产品最重要的精制方法之一。指在氢压和催化 剂存在下,使油品中的硫、氧、氮等有害杂质转变为相应的硫化氢、水、氨而除去,并使烯烃和二烯烃加氢饱和、芳烃部分加氢饱和,以 改善油品的质量。有时,加氢精制指轻质油品的精制改质,而加氢处 理指重质油品的精制脱硫。 20世纪50年代,加氢方法在石油炼制工业中得到应用和发展,60年 代因催化重整装置增多,石油炼厂可以得到廉价的副产氢气,加氢精 制应用日益广泛。据80年代初统计,主要工业国家的加氢精制占原 油加工能力的38.8%~63.6%。 加氢精制可用于各种来源的汽油、煤油、柴油的精制、催化重整原料 的精制,润滑油、石油蜡的精制(见彩图),喷气燃料中芳烃的部分 加氢饱和,燃料油的加氢脱硫,渣油脱重金属及脱沥青预处理等。氢分 压一般分1~10MPa,温度300~450℃。催化剂中的活性金属组分常 为钼、钨、钴、镍中的两种(称为二元金属组分),催化剂载体主要 为氧化铝、或加入少量的氧化硅、分子筛和氧化硼,有时还加入磷作 为助催化剂。喷气燃料中的芳烃部分加氢则选用镍、铂等金属。双烯 烃选择加氢多选用钯。 加氢改质反应,则是提高十六烷指数,十六烷值是柴油燃烧性能的重要指标。

柴油馏分中,链烷烃的十六烷值最高,环烷烃次之,芳香烃的十六 烷值最低。同类烃中,同碳数异构程度低的烃类化合物具有较高的 十六烷值,芳环数多的烃类具有较低的十六烷值。因此,环状烃含 量低,链状烃含量多的柴油具有较高的十六烷值。催化柴油(LCO)中双环和三环芳烃,在MCI过程中,双环以上的芳烃只进行芳环饱 和和环烷开环,其分子碳数不变。由于双环和三环芳烃转化为烷基苯,柴油中的高十六烷值组分增加,故柴油的十六烷值可得到较大 幅度的提高。 加氢裂化 在较高的压力的温度下[10-15兆帕(100-150大气压),400℃左右],氢气经催化剂作用使重质油发生加氢、裂化和异构化反应,转化为轻质油(汽油、煤油、柴油或催化裂化、裂解制烯烃的原料)的加工过程。它与催化裂化不同的是在进行催化裂化反应时,同时伴随有烃类加氢反应。加氢裂化的液体产品收率达98%以上,其质量也 远较催化裂化高。虽然加氢裂化有许多优点,但由于它是在高压下操作,条件较苛刻,需较多的合金钢材,耗氢较多,投资较高,故没有像催化裂化那样普遍应用。 催化裂化时在高温和催化剂的作用下使重质油发生裂化反应,转变为干气、液化气、汽油、柴油、油浆等的过程。 加氢裂化是在高温高压下氢气经催化剂作用使重质油发生加氢、裂化和异构化反应,转化为轻质油(汽油、煤油、柴油或其他油料)的过程

己二酸制备

实验报告 尼龙66前体的制备 一、实验目的 1、学习由环己醇氧化制备环几酮和由环几酮氧化制备己二酸的基本原理。 2、掌握由环己醇氧化制备环己酮和由环己酮氧化制备己二酸的实验操作。 3、进一步了解盐析效应及萃取在分离有机化合物中的应用。 4、综合训练并掌握控温、减压抽滤、蒸馏、重结晶等操作技能。 二、实验原理 实验室制备脂肪和脂环醛、酮最常用的方法是将伯醇和仲醇用铬酸氧化。铬酸是重铬酸盐与40-50%硫酸的混合液。制备相对分子量低的醛,可以将铬酸滴加到热的酸性醇溶液中,以防止反应混合物中有过量的氧化剂存在,同时将较低沸点的醛不断蒸出,可以达到中等产率。尽管如此,仍有部分醛被进一步氧化成羧酸,并生成少量的酯。用此法制备酮,酮对氧化剂比较稳定,不易进一步被氧化。铬酸氧化醇是放热反应,必须严格控制反应温度以免反应过于剧烈。 本实验反应方程式为: 羧酸常用烯烃、醇、醛、酮等经硝酸、重铬酸钾的硫酸溶液或高锰酸钾等氧化来制备。本实验以环己酮为原料,在碱性条件下以高锰酸钾为氧化剂来制备己二酸,反应方程式: C 6H 10 O+MnO 4 -+2OH-→HOOC(CH 2 ) 4 COOH+MnO 2 +H 2 O 三、实验试剂和仪器装置: 1、仪器: 圆底烧瓶(250ml,100ml),烧杯(250ml,100ml) ,量筒(100ml ,10ml),,直型冷凝管,尾接管,蒸馏头,温度计,电热套,抽滤瓶,布氏漏斗,真空泵,蒸发皿,表面皿,分液漏斗,玻璃棒,石棉网,铁架台,酒精灯。 2、主要试剂: 浓H 2SO 4 ,Na 2 Cr 2 O 7 ,H 2 C 2 O 4 ,NaCl,无水MgSO 4 ,KMnO 4 ,NaOH10%,Na 2 SO 3

【CN110295043A】氟化物红色荧光体的制造方法【专利】

(19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请号 201910168061.1 (22)申请日 2019.03.06 (30)优先权数据 2018-057331 2018.03.24 JP (71)申请人 国立大学法人新泻大学 地址 日本新泻县 申请人 信越化学工业株式会社  N-发光股份有限公司 (72)发明人 户田健司 盐原利夫 兼子达朗  工藤嘉昭  (74)专利代理机构 北京三友知识产权代理有限 公司 11127 代理人 褚瑶杨 庞东成 (51)Int.Cl. C09K 11/61(2006.01) (54)发明名称 氟化物红色荧光体的制造方法 (57)摘要 本发明的课题在于提供一种能够在不使用 氟化氢的情况下制造的氟化物红色荧光体的制 造方法。氟化物红色荧光体的制造方法的特征在 于,包括如下工序:作为钾源和氟源准备氟化钾 的工序;作为硅源准备聚硅氮烷、TEOS、SiO 2、硅 酸钾中的至少一种的工序;作为锰源准备 K 2MnF 6、Mn(HPO 4)2、Mn(CH 3COO )2·4H 2O、MnO (OH)2、Na 2MnF 6或KMnO 4中的至少一种的工序;准 备弱碱性、中性或酸性的溶液的工序;将所述钾 源和氟源、所述硅源、所述锰源以及所述溶液进 行混合的工序;以及使所述混合物反应而析出 K 2SiF 6的工序,并且,在准备所述溶液的工序中, 使用由除HF和KHF 2以外的化合物制备的酸性、中 性或弱碱性的溶液。权利要求书2页 说明书12页 附图16页CN 110295043 A 2019.10.01 C N 110295043 A

三氯氢硅生产工艺流程

硅氢氯化法 该方法是用冶金级硅粉,作原料,与氯化氢气体反应。可使用铜或铁基催化剂。反应在200---800和0。05---3mpa下进行 2Si+HCL======HsiCL3+SiCL4+3H2 该反应所用反应器经历了从固定床、搅拌床到流化床的发展过程。工艺也从间歇发展到连续。反应器由碳钢制成,预先将归粒子加入到反应器,加热到所需地温度后,从底部连续通入氯化氢气体,产物及未反应物料被连续输出,经除尘精制后,用于生产高纯多晶硅和高纯硅烷。 上述反应是放热反应,反应热为-141。8千焦/摩尔升高温度有利于提高反应速率,但同时导致三氯氢硅选择性下降,通过优化反映温度,可明显提高三氯氢硅的选择率。例如在300---425度和2到5千帕条件下使硅和氯化氢反应,产物以600---1000千克/小时输出,三氯氢硅的选择率竟高达80—88%,副产物包括质量分数1%--2%二氯硅烷和1—4%的缩聚物,其余为四氯化硅。 氯化氢气体中的水分三氯氢硅的收率优很大影响。,因此必须严格干燥。硅与氯化氢生成三氯氢硅的反应应该是零级反应,使用纯度大于99。99%的硅原料时氢硅的收率较低。在一个微型反应器中作了研究,结果表明冶金级原料中所含杂质铝对反应有催化作用,可使反应温度降低,三氯氢硅收率提高。, 四氯化硅氢化法 3SiCL4+2H2+Si===============4HsiCL3 反应温度400-----800 压力2---4兆帕 该反应为平衡反应,为提高三氯氢硅的收率,优选在氯化氢存在下进行,原料采用冶金级产产品通过预活化除去表面的氧化物后,可进一步提高三氯氢硅的收率三氯氢硅与四氯化硅沸点差距25度,且不产生共沸物,所以比较容易分离。 三氯氢硅生产工艺流程 三氯氢硅合成。将硅粉卸至转动圆盘,通过管道用气体输送至硅粉仓,再加入硅粉干燥器,经过圆盘给料机并计量后加入三氯氢硅合成炉。在三氯氢硅合成炉内,温度控制在80—310℃,硅粉和氯化氢发生反应,生成三氯氢硅和四氯化硅。生成的三氯氢硅和四氯化硅气体经沉降器、旋风分离器和袋式过滤器除去粉尘及高氯硅烷,经水冷后经隔膜压缩机加压,再用-35℃冷媒冷凝为液体。不凝性气体通过液封罐进入尾气淋洗塔,经酸碱淋洗达标后排放。 三氯氢硅分离。三氯氢硅和四氯化硅混合料(三氯氢硅含量为80—85%)进入加压塔,采用两塔连续提纯分离,通过控制一定的回流比,最终得到三氯氢硅含量为99%以上的产品和四

己二酸制备

己二酸制备Revised on November 25, 2020

实验报告 尼龙66前体的制备 一、实验目的 1、学习由环己醇氧化制备环几酮和由环几酮氧化制备己二酸的基本原理。 2、掌握由环己醇氧化制备环己酮和由环己酮氧化制备己二酸的实验操作。 3、进一步了解盐析效应及萃取在分离有机化合物中的应用。 4、综合训练并掌握控温、减压抽滤、蒸馏、重结晶等操作技能。 二、实验原理 实验室制备脂肪和脂环醛、酮最常用的方法是将伯醇和仲醇用铬酸氧化。铬酸是重铬酸盐与40-50%硫酸的混合液。制备相对分子量低的醛,可以将铬酸滴加到热的酸性醇溶液中,以防止反应混合物中有过量的氧化剂存在,同时将较低沸点的醛不断蒸出,可以达到中等产率。尽管如此,仍有部分醛被进一步氧化成羧酸,并生成少量的酯。用此法制备酮,酮对氧化剂比较稳定,不易进一步被氧化。铬酸氧化醇是放热反应,必须严格控制反应温度以免反应过于剧烈。 本实验反应方程式为: 羧酸常用烯烃、醇、醛、酮等经硝酸、重铬酸钾的硫酸溶液或高锰酸钾等氧化来制备。本实验以环己酮为原料,在碱性条件下以高锰酸钾为氧化剂来制备己二酸,反应方程式: C6H10O+MnO4-+2OH-→HOOC(CH2)4COOH+MnO2+H2O

三、实验试剂和仪器装置: 1、仪器: 圆底烧瓶(250ml,100ml),烧杯(250ml,100ml) ,量筒(100ml , 10ml),,直型冷凝管,尾接管,蒸馏头,温度计,电热套,抽滤瓶,布氏漏斗,真空泵,蒸发皿,表面皿,分液漏斗,玻璃棒,石棉网,铁架台,酒精灯。 2、主要试剂: 浓H2SO4,Na2Cr2O7,H2C2O4,NaCl,无水MgSO4,KMnO4,NaOH10%,Na2SO3 3、主要实验装置: 四.实验步骤 (一)环己酮的制备步骤: 1、在250 ml圆底烧瓶中加入56 ml H2O,慢慢加入 ml 浓H2SO4。充分混合后,搅拌下慢慢加入 ml环己醇。(必要时用水冲洗),混匀,然后冷却至30℃以下。 2、将11.5g Na2Cr2O7溶于盛有6 ml H2O的100 ml烧杯中,搅拌使之充分溶解。 3、分批(3-4次)将②加至①中,并不断振摇使之充分混合。氧化反应开始后,混合液迅速变热,溶液由橙红色变为墨绿色后,再加下一批:全程控温在60-65℃范围内。加完后离浴,继续振摇至温度有自动下降的趋势,此时温度63℃开始计时,10min后加,0.8g草酸,充分振摇使之溶解。 4、然后往烧瓶中加入60 ml H2O,改为蒸馏装置。将环己酮和水一起蒸馏出来,直到馏出液澄清后再多蒸10 ml。

三氯氢硅生产的火灾危险及对策实用版

YF-ED-J7614 可按资料类型定义编号 三氯氢硅生产的火灾危险 及对策实用版 Management Of Personal, Equipment And Product Safety In Daily Work, So The Labor Process Can Be Carried Out Under Material Conditions And Work Order That Meet Safety Requirements. (示范文稿) 二零XX年XX月XX日

三氯氢硅生产的火灾危险及对策 实用版 提示:该安全管理文档适合使用于日常工作中人身安全、设备和产品安全,以及交通运输安全等方面的管理,使劳动过程在符合安全要求的物质条件和工作秩序下进行,防止伤亡事故、设备事故及各种灾害的发生。下载后可以对文件进行定制修改,请根据实际需要调整使用。 三氯氢硅又称三氯硅烷、硅氯仿,英文名 称:trichlorosilane或silicochloroform, 分子式为SiHCl3,用于有机硅烷和烷基、芳基 以及有机官能团氯硅烷的合成,是有机硅烷偶 联剂中最基本的单体,也是生产半导体硅、单 晶硅的原料,随着有机硅烷偶联剂工业的发展 而出现供不应求,生产量越来越大。 一、三氯氢硅的理化特性及生产原理

三氯氢硅是采用硅粉与氯化氢气体在流化床反应器中生成。它是无色液体,易挥发,易潮解,在空气中发生反应产生白烟,遇水分解,溶于苯、醚等有机溶剂。属一级遇湿易燃物品,易燃易爆,遇水反应产生氯化氢气体;它与氧化剂发生强烈反应,遇明火、高热时发生燃烧或爆炸。 其物理特性如下:比重:1.35;相对气体密度:4.7;沸点:31.8℃;饱和蒸气压(14.5℃)53.33Kpa;闪点:-13.9℃(开杯);自燃温度:175℃;爆炸下限:6.9%;爆炸上限:70%;溶解性:溶于苯、醚等有机溶剂;具有急性毒性。

加氢车间工艺描述

加氢车间工艺描述 Prepared on 24 November 2020

加氢车间工艺描述 1、制氢装置: 制氢工艺采用轻烃蒸汽转化法制氢,制氢装置设计以催化干气为原料为主。转化制氢过程可分为原料净化、轻烃蒸汽转化、CO中温变换等过程。制氢装置全系统包括原料气压缩、原料气精制、轻烃蒸汽转化、CO中温转换、余热锅炉、PSA等部分。 制氢工艺基本过程是:原料气进入精制系统加氢、脱硫反应器,在一定的操作温度、氢气压力和空速条件下,在催化剂作用下,进行加氢烯烃饱和、脱硫、脱氯化学反,把原料气中有机硫化物、氯化物脱除,烯烃完全饱和。精制原料气进入转化炉炉管,并在一定压力、温度、空速、水碳比条件下,通过转化催化剂作用,生成氢气和一氧化碳、二氧化碳和少量的甲烷,进入中变反应器,通过中温变换催化剂的作用,使CO与水蒸汽进行中温变换反应生成氢气和。中变气进入PSA氢提纯装置,进行变压吸附脱除中变气中杂质,得到纯 CO 2 度%的高纯度氢气。 2、柴油加氢装置 加氢精制工艺主要是用于油品精制方面,其目的是除掉油品中的硫、氮、氧化合物,饱合油品中烯烃以及去掉油品中金属、非金属杂质。 本套以催化柴油、常柴的混合油为原料,经过加氢反应进行脱硫、脱氮、烯烃饱和等反应,生产满足国五要求的精制柴油。 工艺流程如下:混合原料经预热后热氢混合后进入反应炉加热升温。进入反应器进行加氢脱硫、脱氮、脱氧反应。加氢反应产物经冷却进入高、低压分离系统进行气、液、水三相分离。分离出的氢气进入循环氢压缩机建立临氢系统氢气循环。柴油进入汽提塔进行硫化氢汽提。汽柴油进入分馏塔进行分馏。

3、汽油加氢装置 汽油加氢装置根据催化裂化汽油中硫、烯烃、芳烃含量的分布特点,将催化裂化汽油切割为LCN和HCN两个汽油馏分。HCN部分在选择性加氢脱硫催化剂作用下,通过缓和条件进行加氢脱硫反应,,LCN部分不经过选择性加氢脱硫反应,从而使芳烃基本不饱和,烯烃也得到最大程度的保留,从而实现在脱硫的同时辛烷值损失最小。该装置由预加氢部分,预分馏部分,选择性加氢部分,汽提部分及公用工程部分组成,原料油为催化汽油。 工艺流程简述:原料油经过滤换热后进入预加氢反应器,预加氢反应流出物通过换热减压后进入预分馏塔,塔顶油气经冷凝冷却后进入预分馏塔顶回流罐进行油、气、水分离,闪蒸出的气体送出装置处理,油相经预分馏塔顶回流泵升压后分别作为塔顶回流一路作为轻汽油外出。重汽油进入HDS 第一反应器、HDS 第二反应器,进行深度加氢脱硫反应。反应流出物进入分离器进行气、油、水三相分离,分离器底部出来的低分油进入汽提部分;含硫污水送出装置处理;顶部出来的循环氢脱硫后与装置外来新氢混合后与重汽油混合作为混合进料。低分油进入汽提塔,塔顶油气进入汽提塔顶回流罐进行油、气、水分离,闪蒸出的气体送出装置处理,油相作为塔顶回流,塔底精制重汽油与轻汽油混合后作为产品送出装置。 加氢车间

加氢 制造工艺过程

加氢反应器制造工艺设计 一:加氢反应器的设计背景 工程科学是关于工程实践的科学基础,现代过程装备与控制工程是工程科学的一个分支,因此,生产实习是工科学习的重要环节。在兰州兰石集团实习期间,对化工设备的发展前景和各种化工容器如反应釜、换热器、储罐、分液器和塔器等的有所了解和学习。生产实习的主要任务是学习化工设备的制造工艺和生产流程,将理论知识与生产实践相结合,理论应用于实际。因此,过程装备与检测的课程设计的设置是十分必要的。由于我们实习的加工车间正在进行加氢反应器的生产,而加氢反应器是石油化工行业的关键设备,其生产工艺和设计制造在化工设备中具有显著的代表性,为此,选择加氢反应器这一典型的化工设备作为课程设计的设计题目。 二:加氢反应器的主要设计参数 1:引用的主要标准及规范 国家质量技术监督局颁发的《压力容器安全技术监察规程》(99)版 GB150-1998 《钢制压力容器》 GB6654-1996 压力容器用钢板(含1、2号修改单) JB4708-2000 钢制压力容器焊接工艺评定 JB/T4709-2000 钢制压力容器焊接规程 JB4744-2000 钢制压力容器产品焊接试板的力学性能检验 JB/T4730-2005 承压设备无损检测 JB4726-2000 压力容器用碳素钢和低合金钢锻件 JB4728-2000 压力容器用不锈钢锻件 GB/4237-2007 不锈钢热轧钢板和钢带 GB/T3280-2007 不锈钢冷轧钢板和钢带 GB/T3077-1999 合金结构钢 GB/T14976-2002 流体输送用不锈钢无缝钢管 JB/T4711-2003 压力容器涂敷与运输包装 2 主要技术参数 表一 设计压力 5.75/0.1MPa 设计温度375/177℃ 最高工作压力 4.88MPa 最高工作温度343℃ 容器类别三类容器 容积78.2立方米 腐蚀裕量0 水压试验立式7.47/卧式7.55MPa 盛装介质石脑油、油气、氢气、硫化氢 主体材质15CrMoR 3 结构特点 该加氢精制反应器为板焊结构,其内径φ4000㎜,壁厚98㎜,由2节组成;封头内半径2022

三氯氢硅的精馏

三氯氢硅的精馏 在三氯氢硅合成工序生成,经合成气干法分离工序分离出来的氯硅烷液体送入氯硅烷贮存工序的原料氯硅烷贮槽;在三氯氢硅还原工序生成,经还原尾气干法分离工序分离出来的氯硅烷液体送入氯硅烷贮存工序的还原氯硅烷贮槽;在四氯化硅氢化工序生成,经氢化气干法分离工序分离出来的氯硅烷液体送入氯硅烷贮存工序的氢化氯硅烷贮槽。原料氯硅烷液体、还原氯硅烷液体和氢化氯硅烷液体分别用泵抽出,送入氯硅烷分离提纯工序的不同精馏塔中。从原料氯硅烷贮槽送来的原料氯硅烷液体经预热器预热后,从中部送入1级精馏塔,进行除去低沸物的精馏操作。塔顶排出不凝气体和部分二氯二氢硅,送往废气处理工序进行处理;塔顶馏出液为含有低[wiki]沸点[/wiki]和高沸点杂质的三氯氢硅冷凝液,依靠压差送入2级精馏塔;塔釜得到含杂质的四氯化硅,用泵送四氯化硅回收塔进行处理。 2级精馏塔为反应精馏,是通过用湿润的氮对三氯氢硅处理,把其中易于水解的杂质化合物转化成难于挥发的形态,以便用精馏的方法除去。2级精馏为双系列生产线。2级精馏塔塔顶排出不凝气体同样送往废气处理工序进行处理;塔顶馏出三氯氢硅冷凝液,依靠压差送入沉淀槽;塔釜含悬浮物的釜液,用泵送至四氯化硅回收塔进行处理。 3级精馏目的是脱除三氯氢硅中的低沸点杂质。三氯氢硅清液经三级进料预热器后,进入3 级精馏塔中部。塔顶馏出含有二氯硅烷和三氯氢硅的冷凝液,靠位差流至二级三氯氢硅槽;塔底釜液为三氯氢硅,用泵送入4级精馏塔。 4级、5级精馏目的是分两段脱除三氯氢硅中的高沸点杂质。3级釜液送入4级精馏塔中部。4级塔顶馏出三氯氢硅冷凝液,靠位差流至5级精馏塔,进行脱除高沸点杂质的第二阶段。5级塔顶馏出的三氯氢硅冷凝液送入五级冷凝液槽,一个贮槽注满后分析三氯氢硅是否符合工业级三氯氢硅对杂质含量的要求,在分析有效的情况下,工业级精制的三氯氢硅从贮槽靠位差流至8级精馏塔。4级、5级塔釜排出的含有高沸点杂质的三氯氢硅,用泵送入二级三氯氢硅槽。 从5级塔顶馏出的三氯氢硅,在6级精馏塔进行最终脱除三氯氢硅中的高沸点杂质的过程。6级塔顶馏出物为去除了高、低沸点杂质的精制三氯氢硅,分析符合多晶硅生产的质量要求后,靠位差流至多晶硅制取工序。塔底釜液为含高沸点杂质的三氯氢硅,用泵送至二级三氯氢硅槽。 还原氯硅烷冷凝液经7级进料预热器进入7级精馏塔。塔顶馏出物为三氯氢硅,靠位差流至8级精馏塔;塔底釜液为四氯化硅,经分析符合质量要求后,用泵将其部分送去四氯化硅加氢,部分送往氯硅烷贮存工序的工业级四氯化硅贮槽。 8级精馏塔用于还原氯硅烷中高沸点杂质的脱除。塔顶馏出物是精制的循环三氯氢硅,送入8级冷凝液槽,经分析符合质量要求后,精制三氯氢硅靠位差循环回多晶硅制取工序。塔底釜液是含有高沸点馏份的三氯氢硅,用泵送至二级三氯氢硅槽。 四氯化硅氢化后的氯硅烷冷凝液,经9级进料预热器连续送入9级精馏塔。塔顶的馏出物是三氯氢硅,连续送往10级精馏塔,进行进一步精馏。塔底釜液是含有高沸点杂质的四氯化硅,用泵连续送往11级精馏塔。 9级精馏塔塔顶馏出的三氯氢硅在10级精馏塔中脱除高沸点杂质。10级精馏塔塔顶馏出物是精制的循环三氯氢硅,送入10级冷凝液槽,经分析符合质量要求后,精制三氯氢硅靠位差循环回多晶硅制取工序。塔底釜液是含有高沸点馏份的三氯氢硅,用泵送至二级三氯氢硅槽。11级精馏塔的进料为9级精馏塔釜液。塔顶馏出物是精制的循环四氯化硅,经分析符合质量要求后,用泵送去四氯化硅加氢工序。塔底釜液是含有高沸点杂质的四氯化硅,送往氯硅烷贮存工序的工业级四氯化硅贮槽。

柴油加氢精制工艺(工程科技)

柴油加氢精制工艺 定义:加氢精制是指在一定温度、压力、氢油比和空速条件下,原料油、氢气通过反应器内催化剂床层,在加氢精制催化剂的作用下,把油品中所含的硫、氮、氧等非烃类化合物转化成为相应的烃类及易于除去的硫化氢、氨和水。提高油品品质的过程。 石油馏分中各类含硫化合物的C—S键是比较容易断裂的,其键能比C—C或C—N键的键能小许多。在加氢过程中,一般含硫化合物中的C—S键先行断开而生成相应的烃类和H2S。但由于苯并噻吩的空间位阻效应,C-S键断键较困难,在反应苛刻度较低的情况下,加氢脱硫率在85%左右,能够满足目前产品柴油硫含量小于2000ppm 的要求。 柴油馏分中有机氮化物脱除较困难,主要是C-N键能较大,正常水平下,在目前的加氢精制技术中脱氮率一般维持在70%左右,提高反应压力对脱氮有利。 烯烃饱和反应在柴油加氢过程中进行的较完全,此反应可以提高柴油的安定性和十六烷值。 当然,在加氢精制过程中还有脱氧、芳烃饱和反应。加氢脱硫、脱氮、脱氧、烯烃饱和、芳烃饱和反应都会进行,只是反应转化率纯在差别,这些反应对加氢过程都是有利的反应。但同时还会发生烷烃加氢裂化反应,此种反应是不希望的反应类型,但在加氢精制的反应条件下,加氢裂化反应有不可避免。目前为了解决这个问题,主要是

调整反应温度和采用选择性更好的催化剂。 下面以我厂100万吨/年汽柴油加氢精制装置为例,简单介绍一下工艺流程: 60万吨柴油加氢精制 F101D201 D102 D101 SR101 P101P102E103E101 R101 K101 D106 E104 D103D104 D105 D107 P103 P201 E201A202 P202 A201 K101 E101E102E103A101 产品柴油 循环氢 低分气 C201 催化汽油选择性加氢脱硫醇技术(RSDS技术) 催化汽油加氢脱硫醇装置的主要目的是拖出催化汽油中的硫含量,目前我国大部分地区汽油执行国三标准,硫含量要求小于150ppm,烯烃含量不大于30%,苯含量小于1%。在汽油加氢脱硫的过程中,烯烃极易饱和,辛烷值损失较大,针对这一问题,石科院开发了RSDS技术。本技术的关键是将催化汽油轻重组分进行分离,重组分进行加氢脱硫,轻组分碱洗脱硫。采取轻重组分分离的理论基础是,轻组分中烯烃含量高,可达到50%以上,通过直接碱洗,辛烷值

己二酸生产工艺整理.doc

2016 年己二酸新装置投产情况 厂家名称装置产能投产时间 山东洪达7 万吨 / 年2016 年 5 月 河南神马尼龙科技万吨 / 年2016 年 3 月 山西太原化工14 万吨 / 年2016 年 8 月 表2-1 2016-2017 年己二酸增产或改扩建计划统计表 (单位:万吨/ 年) 企业名称河南神马河南神马重庆华峰计划新增产能(万吨 一期万吨 / 年 二期万吨 / 年 18 万吨 / 年 / 年)预计投产时间 2016 年 3 月 2017 年 2017 年 数据来源:金银岛资讯 据金银岛统计, 2016-2017 年我国己二酸预计新增产能在 43 万吨 / 年。其中中国平煤神马集团年产 25 万吨己二酸项目已于 2012 年 8 月开工,该项目建成后,既能替代进口,降 低我国的对外依存度,满足国内市场需求,提高中国尼龙产业整体竞争实力和科技发展水平, 又能使平煤神马集团尼龙 6 和尼龙 66 产品互补,形成完整的尼龙产业体系,进而扩大产品 种类,拉长产业链条。据悉河南神马一期万吨/ 年己二酸装置计划于2016 年初投产。二期万吨/ 年己二酸装置计划于2017 年投产。而重庆华峰化工第三期年产18 万吨己二酸项目已于2015 年 11 月 12 日在上海签约,该项目预计2017 年建成投产。重庆华峰化工有限公司自2010 年入驻涪陵以后,已先后完成了一期年产18 万吨己二酸项目、二期年产18 万吨己二酸项目和 10 万吨聚氨酯树脂项目建设,到2017 年三期年产 18 万吨己二酸项目建成后,华峰涪陵工厂己二酸年产能将达到54 万吨,将成为全球产能最大、工艺最优的己二酸生产基 地。

年产10万吨苯加氢工艺设计

第一章工艺设计说明书 1.1概述 苯加氢项目包括生产设施和生产辅助设施,主要为:制氢、加氢、预蒸馏、萃取、油库、装卸台等。生产高纯苯、硝化级甲苯、二甲苯、非芳烃、溶剂油等。苯、甲苯、二甲苯(简称BTX)等同属于芳香烃,是重要的基本有机化工原料,由芳烃衍生的下游产品,广泛用于三大合成材料(合成塑料、合成纤维和合成橡胶)和有机原料及各种中间体的制造。纯苯是重要的化工原料,大量用于生产精细化工中间体和有机原料,如合成树脂、合成纤维、合成橡胶、染料、医药、农药。它还是重要的有机溶剂。我国纯苯的消费领域主要在化学工业,以苯为原料的化工产品主要有苯乙烯、苯酚、己内酰胺、尼龙66盐、氯化苯、硝基苯、烷基苯和顺酐等。在炼油行业中也会用作提高汽油辛烷值的掺和剂。甲苯是一种无色有芳香味的液体,除用于歧化生产苯和二甲苯外,其化工利用主要是生产甲苯二异氰酸脂、有机原料和少量中间体,此外作为溶剂还用于涂料、粘合剂、油墨和农药与大众息息相关的行业等方面。国际上其主要用途是提高汽油辛烷值或用于生产苯以及二甲苯,而在我国其主要用途是化工合成和溶剂,其下游主要产品是硝基甲苯、苯甲酸、间甲酚、甲苯二异氰酸酯等,还可生产很多农药和医药中间体。另外,甲苯具有优异的有机物溶解性能,是一种有广泛用途的有机溶剂。二甲苯在化工方面的应用主要是生产对苯二甲酸和苯酐,作为溶剂的消费量也很大。间二甲苯主要用于生产对苯二甲酸和间苯二腈。焦化粗苯主要含苯、甲苯、二甲苯等芳香烃,另外还有一些不饱和化合物、含硫化合物、含氧化合物及氮化合物等杂质。粗苯精制就是以粗苯为原料,经化学和物理等方法将上述杂质去除,以便得到可作原料使用的高纯度苯。近年来,国内许多钢铁企业的焦化项目纷纷上马,焦化粗苯的产量迅速增加,为粗苯加氢精制提供了丰富的原料。 1.1.1项目的来源 随着我国化工行业的快速发展,近年来苯下游产品产能增长较快,尤其是苯乙烯、苯酚、苯胺、环己酮等生产装置的大量建设,对苯、甲苯、二甲苯等重要的有机化工原料需求大增,而国内苯系列产品生产能力增长缓慢,不能满足市

己二酸生产工艺详解(图)教学内容

3.1.2 工艺流程及排污节点 本项目以精苯为原料,通过选择加氢生成环己烯,环己烯水合生成环己醇,环己醇经硝酸氧化生成己二酸。其中氢气以甲醇合成驰放气为原料,采用变压吸附技术生产;硝酸以液氨为原料,采用双加压法生产。主体工艺流程框图见图3.1-1,生产工艺污染源排放节点一览表见表31-14。 图3.1-1 己二酸生产主体工艺流程框图 3.1.2.1 制氢装置工艺流程及排污节点 本装置采用8-2-4PSA工艺流程,即:装置的8个吸附塔中有2个吸附塔始终处于进料吸附的状态。其吸附和再生工艺过程由吸附、连续四次均压降压、顺放、逆放、冲洗、连续四次均压升压和产品气升压等步骤组成。 制氢装置产生的污染物为安全阀排放气(G1)、生产不正常排放气(G2)、解析气(G3)、废气中主要污染物CH4、CO、H2,送火炬进行焚烧处理。 3.1.2.2 硝酸装置工艺流程及排污节点 项目采用氨氧化法生产硝酸,其生产过程包括氨-空混合气制备、氨的氧化和热能回收、一氧化氮氧化及吸收等工序,硝酸装置生产及排污工艺流程图见图3.1-2.。

图3.1-2 硝酸装置生产及排污工艺流程图 3.1.2.3 环己醇装置工艺流程及排污节点 项目采用环己烯法制环己醇,其生产过程包括苯加氢、萃取精馏、水合、环己烷精制、加氢催化剂再生、水合催化剂再生等工序,环己醇装置生产及排污工艺流程图见图3.1-3。

图3.1-3 环己醇装置排污节点图 3.1.2.4 己二酸装置工艺流程及排污节点 己二酸是以铜和钒作催化剂,用硝酸氧化环己醇反应生成,然后经过结晶、增浓、离心得到粗己二酸。粗己二酸经溶解、活性炭脱色再经过结晶、增浓、离心、干燥后得到精己二酸产品。后续系统包括:氧化氮气体回收、硝酸浓缩、催化剂及己二酸回收。己二酸装置生产及排污工艺流程图见图3.1-4。溶剂

国内外防腐蚀颜料开发变化调研调查报告

国内外防腐蚀颜料发展调研报告 添加时间: 2010-4-26 16:15:45 点击数: 582 前言 金属的腐蚀所造成的损失随着工业的发展也日趋严重。因此,防腐蚀方法始终是人们关心的课题。目前防腐蚀措施虽然很多,但应用最广的仍然是涂料保护方法。在这种方法中防锈颜料是影响保护效果的重要因素。传统的防锈颜料如红丹、铬酸盐、金属颜料等虽然性能优异但由于环保法规而受到限制,因而人们对低毒无公害防锈颜料的开发和研究更为关注。以下将对国内外防腐蚀颜料的开发及应用情况作系统介绍。 1 国内外防锈颜料的演变过程 1.1 金属腐蚀 腐蚀是包含阳极反应的电化学过程,腐蚀反应中,金属以离子形式进入溶液,阳极反应释放电子,阴极捕获电子发生阴极反应,以维持溶液中离子的电中性电化学腐蚀反应的必要条件是:(1)力学不稳定金属如钢铁; (2)离子型电解质导体,水或其它导电溶液,氢离子或溶解氧等电子接受体。 因此,需要控制可利用的电解质,最好的方法是用涂膜屏蔽,或减少电子接受体如氢离子和溶解氧的浓度。 1.2 传统防锈颜料 20世纪80年代前,防腐蚀涂料中防腐蚀颜料绝大部分采用含铅和铬的品种,包括红丹、黄丹、硅铬酸铅、铬酸锶、铬酸锌等。80年代,由于1983~1989年间长达7年之久的全球性经济大繁荣,刺激了颜料工业的发展。世界各地特别是北美和西欧环保法规和工业卫生条例日趋强化,一些有害于环境和生命的含铅、铬、镉等重金属颜料的生产,呈停滞不前和下降的趋势,表1列举了1984年美国和西欧的防锈颜料消费量。 表1 美国和西欧防锈颜料消费量及其比例 颜料名称 美国西欧 消费量/t 比例消费量/t 比例 红丹 1 350 3 19 700 38 铬酸锌 5 400 12 3 640 7 铬酸锶 1 800 4 1 560 3 碱式硅铬酸铅 4 050 9 高铅酸钙 锌粉27 000 60 19 700 38 磷酸锌 1 800 4 6 240 12 云母氧化铁 其他 3 600 8 1 040 2 45 000 100 52 000 100 从表1可看出,西欧消费的防锈颜料中,有48%含有铅和铬,而美国仅有28%含有铅和铬,其中红丹用量很少仅占3%,相比之下日本防锈涂料采用红丹比例高达45%以上。 1.3 环保 铅中毒是由酸溶性铅引起的。所谓酸溶性铅是指在人体胃液的酸度条件下可以被溶解并被人体吸收的铅离子。含铅汽车尾气、各种含铅颜料、工矿区的铅尘和铅烟以及铅含量超标的食品、

加氢裂化工艺技术特点和开发现状

加氢裂化工艺技术特点和开发现状 作者:段冲 来源:《科学导报·学术》2020年第43期 摘; 要:随着中国经济的发展,民航和陆地等交通也发展十分的迅速,中国对于石油的需求越来越大。加氢裂化工艺是提炼石油的重要步骤。加氢裂化工艺是一种以原料油为原材料,在高温,高压以及催化剂的条件下进行一系列的化学反应,进行加氢脱硫和裂解的一种转化过程。加氢裂化工艺是重质原料油进行轻质化以及清洁化的主要技术。本文主要对加氢裂化工艺的技术特点和开发现状做简要阐述。 关键词:加氢裂化工艺;技术特点;开发现状 加氢裂化是对重质馏分油深度加工的主要工艺,他不仅是生产轻质油的重要手段,同时也是化工企业的关键技术,其他工艺是不可替代的。加氢裂化这项技术可以解决我国大多数原油馏分少,质量差以及生产效率低的问题。加氢裂化技术已成为现代生产油品的主要手段。 一、加氢裂化工艺技术特点 1.1重质原油加工成轻质原油 加氢裂化工艺技术是在高温高压的作用下将重质原油加工成轻质原油。加氢裂化工艺技术在提炼过程中有很高的转化率,产品的回收率极高。由于加氢裂化工艺技术在制作工艺的要求上极其严格,而且成本很高,需要有极其先进的加工器械和技术,因此加氢裂化工艺技术并没有得到很大范围的推广应用。加氢裂化工艺技术也有很好的发展前景,在国际上都是一个需要重大攻破的工艺技术问题。 1.2加氢裂化工艺技术的环保性 加氢裂化工艺可以生产出许多清洁燃料和优质化工原料。加氢裂化工艺技术可以加工劣质原料油,可以提高产轻质油品的转化率。可以极大的满足清洁汽油,柴油,润滑油等基础油料的环保要求。将氢裂化工艺技术在满足提供能量的同时也具有很高的环保功能。这正是现代工业体系对加工技术的要求和标准。加氢裂化工艺技术可以对原料中的硫氮化合物进行转化,以达到回收的目的,极大的解决了环境污染问题。 1.3效率与灵活性 加氢裂化原料是种化学有机混合物,而加工反应的实质就是进行一系列化学变化。加氢裂化工艺技术轻产品中异构烷烃的含量高于热力学平衡含量。通过加氢裂化工艺技术和催化剂的

四氯化硅制备三氯氢硅的冷氢化工艺资料

洛阳晶辉新能源科技有限公司 1、低温氢化技术方案 “低温氢化”反应原理为:四氯化硅(SiCl4)、硅粉(Si)和氢气(H2)在500℃温度和1.5MPa 压力条件下,通过催化反应转化为三氯氢硅(SiHCl3)。化学反应式为: 3SiCl4+Si+2H2=4SiHCl3 行业“低温氢化”虽然比“热氢化”具有能耗低、设备运行可靠的优点,但是尚存一些不足: (1)实际转化率偏低——四氯化硅(SiCl4)实际转化率一般在18%左右; (2)催化剂稳定性差——导致催化剂寿命短、消耗量大、成本高;特别是催化剂载体铝离子容易造成“铝污染”; (3)设备复杂、系统能耗大——工作温度高,所以氢化炉需要内或外加热,设备复杂,系统无有效的能量回收装置,系统能耗高。 3)“催化氢化”技术方案 针对上述四氯化硅(SiCl4)冷、热氢化存在的缺点和问题,洛阳晶辉新能源科技有限公司和中国工程院院士、中石化权威催

化剂和化工专家合作,在传统“低温氢化”基础上进行改良,自主创新开发出了新一代“改良低温氢化”技术——“催化氢化”。 (1)“催化氢化”技术路线 ?开发高活性多元纳米催化剂——在现有单活性金属基础上,引入第二活性金属,并采用特殊负载工艺,使活性金属呈纳米状态,提高催化剂活性;开发高稳定性催化剂载体——解决现有催化剂稳定性差问题,延长催化剂使用寿命,同时解决“铝污染”; (2)“催化氢化”技术特点 催化剂活性高,特别是反应?选择性好——四氯化硅(SiCl4)单程率达到22%,以上(最高可达25%); ?实现热量耦合、节约能源——需要的外加热量小,减少系统能源消耗;催化剂稳定性好——寿命长、用量小、避免了Al2O3分解带来的“铝污染”;反应温度进一步降低,反应炉不需要内(或外)加热,并设能量综合回收装置,降低了系统能耗; ? 系统用氢细致划分,由电解氢改良为多晶硅生产过程的回收氢气,既节约了制氢站电解氢的消耗量,同时也有利于提高多晶硅

己二酸制备

实验报告 尼龙66前体的制备

一、实验目的 1、学习由环己醇氧化制备环几酮和由环几酮氧化制备己二酸的基本原理。 2、掌握由环己醇氧化制备环己酮和由环己酮氧化制备己二酸的实验操作。 3、进一步了解盐析效应及萃取在分离有机化合物中的应用。 4、综合训练并掌握控温、减压抽滤、蒸馏、重结晶等操作技能。 二、实验原理 实验室制备脂肪和脂环醛、酮最常用的方法是将伯醇和仲醇用铬酸氧化。铬酸是重铬酸盐与40-50%硫酸的混合液。制备相对分子量低的醛,可以将铬酸滴加到热的酸性醇溶液中,以防止反应混合物中有过量的氧化剂存在,同时将较低沸点的醛不断蒸出,可以达到中等产率。尽管如此,仍有部分醛被进一步氧化成羧酸,并生成少量的酯。用此法制备酮,酮对氧化剂比较稳定,不易进一步被氧化。铬酸氧化醇是放热反应,必须严格控制反应温度以免反应过于剧烈。 本实验反应方程式为: 羧酸常用烯烃、醇、醛、酮等经硝酸、重铬酸钾的硫酸溶液或高锰酸钾等氧化来制备。本实验以环己酮为原料,在碱性条件下以高锰酸钾为氧化剂来制备己二酸,反应方程式: C6H10O+MnO4-+2OH-→HOOC(CH2)4COOH+MnO2+H2O 三、实验试剂和仪器装置: 1、仪器: 圆底烧瓶(250ml,100ml),烧杯(250ml,100ml) ,量筒(100ml ,10ml),,直型冷凝管,尾接管,蒸馏头,温度计,电热套,抽滤瓶,布氏漏斗,真空泵,蒸发皿,表面皿,分液漏斗,玻璃棒,石棉网,铁架台,酒精灯。 2、主要试剂: 浓H2SO4,Na2Cr2O7,H2C2O4,NaCl,无水MgSO4,KMnO4,NaOH10%,Na2SO3 3、主要实验装置:

三氯氢硅及合成工艺

三氯氢硅及合成 一、三氯氢硅的基本性质 三氯氢硅在常温常压下为具有刺激性恶臭、易流动、易挥发的无色透明液体。分子量:135.43,熔点(101.325kPa):-134℃;沸点(101.325kPa):31.8℃;液体密度(0℃):1350kg/m3;相对密度(气体,空气=1):4.7;蒸气压(-16.4℃):13.3kPa;(14.5℃):53.3kPa;燃点:-27.8℃;自燃点:104.4℃;闪点:-14℃;爆炸极限:6.9~70%;在空气中极易燃烧,在-18℃以下也有着火的危险,遇明火则强烈燃烧,三氯氢硅燃烧时发出红色火焰和白色烟;三氯氢硅的蒸气能与空气形成浓度范围很宽的爆炸性混合气,受热时引起猛烈的爆炸。它的热稳定性比二氯硅烷好,三氯氢硅在900℃时分解产生氯化物有毒烟雾;遇潮气时发烟,与水激烈反应;在碱液中分解放出氢气;三氯氢硅与氧化性物质接触时产生爆炸性反应。与乙炔、烃等碳氢化合物反应产生有机氯硅烷;在氢化铝锂、氢化硼锂存在条件下,三氯氢硅可被还原为硅烷。容器中的液态三氯氢硅当容器受到强烈撞击时会着火。可溶解于苯、醚等。无水状态下三氯硅烷对铁和不锈钢不腐蚀,但是在有水分存在时腐蚀大部分金属。 二、三氯氢硅的用途 用于有机硅烷和烷基、芳基以及有机官能团氯硅烷的合成,是有机硅偶联剂中最基本的单体,同时也是制备多晶硅的主要原料。将三氯硅烷与氯乙烯或氯丙烯进行合成反应,再经精馏提纯,得到乙烯基或丙烯基系列硅烷偶联剂产品。硅烷偶联

剂几乎可以与任何一种材料交联,包括热固性材料、热塑性材料、密封剂、橡胶、亲水性聚合物以及无机材料等,在太阳能电池、玻璃纤维、增强树脂、精密陶瓷纤维和光纤保护膜等方面扮演着重要的角色,并在这些行业中发挥着不可或缺的重要作用。 三、三氯氢硅生产工艺 1、主要化学反应方程式为: Si + 3HCl = SiHCl3 + H2 Si + 4HCl = SiHCl4 + 2H2 2、生产装置主要由氯化氢干燥、三氯氢硅合成、三氯氢硅提纯和分离工序组成。生产工艺流程简述如下: 用管道送来的氯化氢气体,经冷却除水干燥、加压后依次进入氯化氢缓冲罐、-35℃石墨冷却器,酸雾脱水后,进入硫酸液环泵加压。加压后的氯化氢先经酸雾捕集器、氯化氢缓冲罐、再分别经流量调节阀、流量计、止逆阀进入三氯氢硅合成炉。外购袋装硅粉倒入硅粉池,用胶管借水环真空泵的抽力吸至硅粉干燥器,干燥后的硅粉经计量罐计量后由给料阀加入三氯氢硅合成炉,与来自氯化氢缓冲罐氯化氢在合成炉反应生成三氯氢硅和四氯化硅。 氯化氢与硅粉在三氯氢硅合成炉内反应生成三氯氢硅、四氯化硅、氢气。混合气体经沉降器、旋涡分离器、袋式过滤器、一级水冷器、二级水冷器、-35℃冷凝器,大部分三氯硅烷在膜压机前先冷凝下来,进入机前计量罐中,未冷凝的少量三氯硅烷、氯化氢和氢气进入隔膜压缩机加压,再经机后水冷凝器、-35℃盐水冷凝器冷凝,液体经机后产品计量罐计量后进入中间产品贮罐,不凝气送尾气变压吸附回收系统回收微量的三氯氢硅和氯化氢,氢气从尾气淋洗塔顶放空。变压吸附装置吸附的三氯氢硅和氯化氢定期用干式真空泵抽真空解析、并用隔膜压缩机加压送至硫酸液循

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