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烷基化废硫酸资源化制备稀硫酸和碳量子点的研究

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烷基化废硫酸资源化制备稀硫酸和碳量子点的研究

作者：王智昆哈尔滨工业大学

学位级别：硕士

烷基化废硫酸是烷基化油生产过程中产生的一种含有高浓度的硫酸和种类繁多有机物的危险废弃物,危害人类的健康与环境。近年来,随着国家汽油标准要求汽油中有机物含量不断降低,更加符合这一标准的烷基化油的需求量也随之增加。传统的烷... 详细信息

烷基化废硫酸是烷基化油生产过程中产生的一种含有高浓度的硫酸和种类繁多有机物的危险废弃物,危害人类的健康与环境。近年来,随着国家汽油标准要求汽油中有机物含量不断降低,更加符合这一标准的烷基化油的需求量也随之增加。传统的烷基化废硫酸采用成熟的湿式高温裂解法(1000-1100℃)完成浓硫酸的再生,消耗能源高,创造的经济价值低。本课题探索一种能耗低,制备更有应用价值的材料的新方法处理烷基化废硫酸。首先以低能耗处理烷基化废硫酸回收利用稀硫酸为目标,在低温的条件下氧化降解废酸中的有机物,优化加热的时间与温度,并在添加少量氧化剂,在220℃条件下每1.5 min投加0.1 m L浓硝酸加热15 min,实现低能耗去除大部分有机物的目的,最终回收利用稀硫酸的COD去除率高达99.06%。烷基化废硫酸回收利用稀硫酸节约了能源,创造了一定的经济价值,为创造更大的经济效益,以废酸为原料制备拥有巨大应用潜力的新型碳基纳米材料碳量子点。分别通过水热法和化学氧化法验证试验的可行性,对制备过程的温度、时间以及溶剂的比例进行优化,确定最佳的制备条件为在220℃温度下,烷基化废硫酸与蒸馏水的比例为1:1水热反应3 h,制备品质最优的碳量子点。为提高产品性能,进一步实现碳量子点的可控合成(调控粒径、表面官能团),通过改变合成温度控制粒径范围为2-17 nm,以及外加氮源改变其表面官能团。为了将碳量子点应用到光催化及金属离子检测领域,使用碳量子点掺杂可见光催化剂CN提高对有机物的降解性能,对卡马西平的降解率从78.75%提高至97.11%。汞离子会使碳量子点发生荧光淬灭,在0-150μmol的浓度范围内与碳量子点的荧光强度呈现出线性关系。对整个研究内容所采用的制备处理方法进行经济分析,较传统的工艺方法每制备一千克碳量子点可节约成本17.87%。本课题以烷基化废硫酸制备新型纳米碳材料具有较大的应用前景,可广泛有应用各个领域,为废酸的资源化利用提供一条全新的借鉴思路。

关键词：烷基化废硫酸资源化利用降解有机物碳量子点

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热氧化分解法处理烷基化废硫酸再生研究

化学工程 2017年第4期45卷 5-9页

作者：李政张连红邹君峰顾贵洲蒋林时辽宁石油化工大学化学化工与环境学部辽宁抚顺113001 中国石油抚顺石化分公司辽宁抚顺113001

采用热氧化分解法处理烷基化废硫酸,考察反应温度、氧化剂投加量及投加方式、反应时间等因素对烷基化废硫酸溶液色度、COD去除率、再生硫酸含量和硫酸回收率等质量指标的影响。结果表明,加入氧化剂H_2O_2对烷基化废硫酸溶液色度和COD的... 详细信息

采用热氧化分解法处理烷基化废硫酸,考察反应温度、氧化剂投加量及投加方式、反应时间等因素对烷基化废硫酸溶液色度、COD去除率、再生硫酸含量和硫酸回收率等质量指标的影响。结果表明,加入氧化剂H_2O_2对烷基化废硫酸溶液色度和COD的去除影响不大,而HNO_3和HClO_4的加入对色度和COD的去除影响显著;按0.1 mL/次加入体积分数为2%的HNO_3,在280℃下反应2 h得到无色透明的再生硫酸,质量分数达97.5%,回收率达76.8%;按0.1 mL/次加入体积分数为2%的HClO_4,在280℃下反应1.5 h得到再生硫酸,质量分数达96.7%,回收率达80.2%。通过该方法回收得到高浓度的再生硫酸,可回用到烷基化装置或其他工业。

关键词：烷基化废硫酸热氧化氧化剂再生回收率

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硫酸法C4烷基化废硫酸成分分析

石油化工 2020年第6期49卷 587-592页

作者：刘梦雪王焕英孙伟振赵玲华东理工大学化学工程联合国家重点实验室上海200237 新疆大学化学化工学院新疆乌鲁木齐830046

采用GC-MS、FTIR、UVs、凝胶渗透色谱和元素分析等分析测试手段建立了一套化学分析方法,实现了对烷基化废硫酸总酸度、可滴定酸度、酸溶油(ASO)含量、水含量和二氧化硫含量的定量分析。实验结果表明,所建立的烷基化废硫酸分析方法可快... 详细信息

采用GC-MS、FTIR、UVs、凝胶渗透色谱和元素分析等分析测试手段建立了一套化学分析方法,实现了对烷基化废硫酸总酸度、可滴定酸度、酸溶油(ASO)含量、水含量和二氧化硫含量的定量分析。实验结果表明,所建立的烷基化废硫酸分析方法可快速定量分析烷基化废硫酸的组成,ASO中含有150多种有机物,含量最高的为环状共轭烯烃及其多聚物,相对含量可达78.4%(w);ASO中所含单体主要为五元环状共轭烯烃,该类物质可在强酸环境下转化成环戊烯基阳离子,并进一步与硫酸分子结合生成硫酸酯/磺酸酯等物质;ASO的平均分子式为C18H31.56。

关键词：烷基化废硫酸酸溶油成分分析

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用烷基化废硫酸制备七水硫酸镁试验研究

湿法冶金 2020年第3期39卷 226-231页

作者：安学斌王云山杨刚包炜军张春山中国科学院过程工程研究所湿法冶金清洁生产技术国家工程实验室北京100190 中国科学院大学化学工程学院北京100049 北京华元昊峰科技有限公司北京101300

研究了烷基化废硫酸与轻烧氧化镁之间的液固反应,反应产物经高温煅烧脱除有机物制备七水硫酸镁。结果表明:烷基化废硫酸与轻烧氧化镁之间发生液固反应,在酸矿质量比(2.45~2.5)∶1、加酸时间20~25min、陈化时间7.5~12.5min、反应最高温度... 详细信息

研究了烷基化废硫酸与轻烧氧化镁之间的液固反应,反应产物经高温煅烧脱除有机物制备七水硫酸镁。结果表明:烷基化废硫酸与轻烧氧化镁之间发生液固反应,在酸矿质量比(2.45~2.5)∶1、加酸时间20~25min、陈化时间7.5~12.5min、反应最高温度150~160℃条件下,废硫酸利用率达90%以上;液固反应产物在550~600℃下煅烧50~60min,以回转窑动态煅烧,其中的有机物脱除率可达99%以上。本工艺将湿法浸出、火法煅烧及无机化学品制备有机结合,实现了烷基化废硫酸资源化利用。

关键词：烷基化废硫酸液固反应轻烧氧化镁煅烧七水硫酸镁制备

烷基化废硫酸处理反应浮选塔进料分布器CFD模拟

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精细与专用化学品 2018年第8期26卷 22-27页

作者：成洁刘辉谢省宾刘贤成天津大学化工学院天津300072 天津市起跑线人力资源咨询服务有限公司天津300072 河北省多相传质工程技术研究中心河北沧州061108

新型烷基化废硫酸资源化处理工艺在反应浮选一体化设备内实现了反应过程与除油除杂质过程的耦合。本文应用计算流体力学(CFD)方法对关键设备反应浮选塔内的废硫酸分布器和氨气分布器内部流场进行预测和分析,模拟结果显示,废硫酸分布器... 详细信息

新型烷基化废硫酸资源化处理工艺在反应浮选一体化设备内实现了反应过程与除油除杂质过程的耦合。本文应用计算流体力学(CFD)方法对关键设备反应浮选塔内的废硫酸分布器和氨气分布器内部流场进行预测和分析,模拟结果显示,废硫酸分布器结构和分布孔设计基本可以满足宏观全塔截面的流量均布,通过流场模拟,发现局部流量较大的区域,内件设计和操作过程中应强化此类区域的混合与换热;氨气分布器安装曝气头后,各分布支管的流量分布更均匀,分布孔最大流量与最小流量差异小于1%。以上CFD模拟结果为设备结构优化和稳定运行提供了指导意见和理论支撑。

关键词：烷基化废硫酸计算流体力学分布器数值模拟流场分布

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浓硝酸氧化处理烷基化废硫酸再生研究

应用化工 2017年第5期46卷 884-886,890页

作者：李政邹君峰张连红顾贵洲蒋林时辽宁石油化工大学化学化工与环境学部辽宁抚顺113001 中国石油抚顺石化分公司辽宁抚顺113001

采用浓硝酸氧化处理烷基化废硫酸,考察反应温度、浓硝酸投加量及投加方式等因素对烷基化废硫酸溶液色度、COD去除率、再生硫酸含量和硫酸回收率等指标的影响。结果表明,加入浓硝酸对废硫酸色度值和COD去除率影响显著,在250℃条件下,按0.... 详细信息

采用浓硝酸氧化处理烷基化废硫酸,考察反应温度、浓硝酸投加量及投加方式等因素对烷基化废硫酸溶液色度、COD去除率、再生硫酸含量和硫酸回收率等指标的影响。结果表明,加入浓硝酸对废硫酸色度值和COD去除率影响显著,在250℃条件下,按0.1 m L/次加入体积分数为2%的浓硝酸,反应2 h后,废硫酸溶液的色度值降到1度,COD去除率达到99.0%,得到无色透明的再生硫酸,质量百分含量达97.5%,回收率为76.8%。通过该方法回收得到高浓度的再生硫酸,可回用到烷基化装置或其他工业。

关键词：烷基化废硫酸浓硝酸氧化再生回收率

烷基化废硫酸再生工艺与硫黄制硫酸装置的嫁接

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磷肥与复肥 2023年第8期38卷 23-26页

作者：李海昆云南化工设计院有限公司

以硫化氢酸性气体燃烧产生的热量裂解烷基化废硫酸，所产生的SO2烟气经废热回收、净化、干燥后嫁接到现有硫黄制硫酸装置后经转化、吸收生产硫酸产品，在治理硫化氢酸性气体的同时实现了烷基化废硫酸的再生。通过对废硫酸裂解再生及嫁... 详细信息

以硫化氢酸性气体燃烧产生的热量裂解烷基化废硫酸，所产生的SO2烟气经废热回收、净化、干燥后嫁接到现有硫黄制硫酸装置后经转化、吸收生产硫酸产品，在治理硫化氢酸性气体的同时实现了烷基化废硫酸的再生。通过对废硫酸裂解再生及嫁接工艺的主要技术特点、工艺技术参数及技术经济指标进行分析比较，体现了该工艺技术的先进性和可靠性。

关键词：硫化氢烷基化废硫酸裂解嫁接

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烷基化废硫酸高温裂解生产硫酸工艺运行总结

华东纸业 2024年第3期54卷 7-9页

作者：黄海亮广西钦州天恒石化有限公司广西钦州 535008

为使硫酸生产工作符合社会可持续化发展需求,应积极使用烷基化废硫酸高温裂解技术,提升硫酸生产环节的安全性及清洁性.针对以上背景,本文首先阐述废硫酸来源、特征.分析废硫酸高温裂解环节存在问题,明确烷基化废硫酸高温裂解原理,提出... 详细信息

为使硫酸生产工作符合社会可持续化发展需求,应积极使用烷基化废硫酸高温裂解技术,提升硫酸生产环节的安全性及清洁性.针对以上背景,本文首先阐述废硫酸来源、特征.分析废硫酸高温裂解环节存在问题,明确烷基化废硫酸高温裂解原理,提出烷基化废硫酸高温裂解流程及应用注意事项,探讨烷基化废硫酸高温裂解工艺应用效益,以供参考.

关键词：烷基化废硫酸高温裂解硫酸生产

来源：博看期刊评论

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烷基化废硫酸再生工艺技术对比

当代化工 2016年第11期45卷 2714-2716页

作者：申凤玉丛军中国寰球工程公司辽宁分公司辽宁抚顺113006 中国石油抚顺石化公司石油三厂辽宁抚顺113001

通过对产品指标、尾气排放达标情况、投资、检修、长周期运行情况的对比,论述了国内、国际烷基化废硫酸再生技术的优缺点。

关键词：烷基化废硫酸干法湿法再生裂解转化