过程工程绿色化模式.ppt

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1、绿色过程工程GreenProcessEngineering1绪论绿色过程工程与可持续发展绿色过程工程基础过程工程绿色化模式过程工程生态学过程强化与设备微型化过程系统工程4过程工程绿色化模式4.1环氧丙烷合成过程绿色化4.2合成二甲醚与熔融还原炼铁过程绿色化4.3己二酸合成过程绿色化4.4醋酸合成过程绿色化4.5二（2,2,6,6-四甲基-4-哌啶基）马来酸酯的绿色合成技术4.6化石燃料转化过程绿色化4.7CO2绿色过程工程4.8生物质资源利用的绿色过程工程4.9铬盐生产的绿色过程工程4.10聚氨酯生产过程绿色化4.11聚碳酸酯生产过程绿色化4.12“白色污染”的绿色化4.13过程耦合4过程工程

2、绿色化模式4.1环氧丙烷合成过程绿色化4.2合成二甲醚与熔融还原炼铁过程绿色化4.3己二酸合成过程绿色化4.4醋酸合成过程绿色化4.5二（2,2,6,6-四甲基-4-哌啶基）马来酸酯的绿色合成技术4.6化石燃料转化过程绿色化4.7CO2绿色过程工程4.8生物质资源利用的绿色过程工程4.9铬盐生产的绿色过程工程4.10聚氨酯生产过程绿色化4.11聚碳酸酯生产过程绿色化4.12“白色污染”的绿色化4.13过程耦合4过程工程绿色化模式环氧丙烷（1,2-epoxypropane；propyleneoxide）又称氧化丙烯。无色液体。有醚的气味。相对密度0.859(0～4℃)。沸点35℃。与水作用生成1

3、,2-丙二醇环氧丙烷(PO)是重要的基本有机化工原料，大部分用于生产聚醚多元醇，以进一步制造聚氨酯；也可以生产用途广泛的丙二醇以及非离子表面活性剂、油田破乳剂等4.1环氧丙烷合成过程绿色化4过程工程绿色化模式环氧丙烷从1860年被首次合成至今，其生产技术不下20种氯醇法在皂化反应时生成大量含有氯化钙(或氯化钠)的废水，过程中还会生成氯化醚、二氯化物等一些含氯的有机化合物，更增加了废物的数量Halcon法(即异丁烷或乙苯间接氧化法)克服了氯醇法的缺点，但流程长、投资大、联产物多，相互制约性较大。只有同时需要PO和苯乙烯等联产物时才显示出优越性4.1环氧丙烷合成过程绿色化4过程工程绿色化模式钛硅沸

4、石催化法是利用钛硅沸石低温氧化反应中的优良催化性能，H2O2直接氧化丙烯合成PO的绿色生产法。4.1环氧丙烷合成过程绿色化4过程工程绿色化模式以异丙醇为介质的环氧丙烷合成过程框图4.1环氧丙烷合成过程绿色化4过程工程绿色化模式天津大学承担的国家“973”项目“绿色化学与技术”用H2O2作氧化剂，将关键物的氧化与H2O2的合成融合一起原位完成，关键在于催化剂的合成过氧化氢是一种环境友好的氧化剂和消毒剂，它提供一个活性氧，自身变为水，从原子经济性讲，是一种理想的绿色氧化剂。广泛应用于化工、医药、食品、电子和环保等领域，用它替代氯基消毒、漂白，可以防止氯气味和三氯甲烷及二噁英致癌有机物的产生。4.1

5、环氧丙烷合成过程绿色化4过程工程绿色化模式4.1环氧丙烷合成过程绿色化4.2合成二甲醚与熔融还原炼铁过程绿色化4.3己二酸合成过程绿色化4.4醋酸合成过程绿色化4.5二（2,2,6,6-四甲基-4-哌啶基）马来酸酯的绿色合成技术4.6化石燃料转化过程绿色化4.7CO2绿色过程工程4.8生物质资源利用的绿色过程工程4.9铬盐生产的绿色过程工程4.10聚氨酯生产过程绿色化4.11聚碳酸酯生产过程绿色化4.12“白色污染”的绿色化4.13过程耦合4过程工程绿色化模式甲醚，又称二甲醚（dimethylether;methoxymethane,CH3OCH3），无色可燃气体或可压缩液体，有乙醚气味。气体

6、的相对密度1.617（空气为1），液体的密度为0.661。沸点-24.5℃，凝固点-138.5℃。溶于水和乙醇。用作溶剂、冷冻剂等。4.2合成二甲醚与熔融还原炼铁过程绿色化4过程工程绿色化模式二甲醚具有与柴油相近的十六烷值，且燃烧过程可实现低NOx和无硫排放，可作为柴油的理想替代燃料。二甲醚在低压下压缩为流体，性质与石油液化气相近，可作为民用燃料。还可替代氟里昂用作气雾剂、发泡剂，对臭氧层的破坏系数(ODP)为零。因此，二甲醚作为一种重要的清洁能源和环保产品，已引起人们的广泛关注。4.2合成二甲醚与熔融还原炼铁过程绿色化4过程工程绿色化模式合成气直接合成二甲醚（合成气一步法）是在甲醇合成和脱水

7、催化剂的共同作用下，使甲醇合成反应(4-1)和脱水反应(4-3)同时进行，甲醇一经反应生成就被转化为二甲醚，从而打破了甲醇合成反应的热力学平衡限制，使CO转化率比间接法中单独甲醇合成反应有显著提高甲醇合成反应CO+2H2CH3OH-90.4kJ/mol(4-1)水煤气变换反应CO+H2OCO2+H2-41.0kJ/mol(4-2)甲醇脱水反应2CH3OHCH3OCH3+H2O–23.0kJ/mol