1、高濃煤化工含酚廢水酮萃取流程技術(shù)高濃煤化工含酚廢水酮萃取流程技術(shù)研究現(xiàn)狀及實(shí)施研究現(xiàn)狀及實(shí)施陳陳赟赟 博士博士 136 3238 4249華南理工大學(xué)華南理工大學(xué)2016年年7月月17日日1 1主要內(nèi)容主要內(nèi)容一、學(xué)校介紹及個(gè)人簡介一、學(xué)校介紹及個(gè)人簡介二、技術(shù)應(yīng)用背景二、技術(shù)應(yīng)用背景三、三、MIBKMIBK萃取理論研究萃取理論研究四、與四、與MIBKMIBK相關(guān)專利現(xiàn)狀相關(guān)專利現(xiàn)狀五、工程化應(yīng)用五、工程化應(yīng)用2一、一、學(xué)校介紹及陳赟簡介學(xué)校介紹及陳赟簡介 教育部直屬的全國重點(diǎn)大學(xué) 是“211工程”和“985工程”院校 被譽(yù)為中國“南方工科大學(xué)的一面旗幟” 學(xué)校分為兩個(gè)校區(qū)，北校區(qū)位于廣州市天

2、河區(qū)五山高校區(qū)，南校區(qū)位于廣州市番禺區(qū)大學(xué)城內(nèi)。34South China University of Technology化學(xué)與化工學(xué)院科研平臺(tái)化學(xué)與化工學(xué)院科研平臺(tái)n強(qiáng)化傳熱與過程節(jié)能教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室n廣東省綠色化學(xué)產(chǎn)品技術(shù)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室n廣東省綠色精細(xì)化學(xué)產(chǎn)品工程技術(shù)研究開發(fā)中心n廣東省燃料電池技術(shù)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室n廣東高校工業(yè)廢棄物資源化利用工程技術(shù)研究中心n“985工程”低碳技術(shù)與循環(huán)經(jīng)濟(jì)研究院n化學(xué)與化工學(xué)院實(shí)驗(yàn)中心化學(xué)工程與技術(shù)化學(xué)工程與技術(shù)為全國重點(diǎn)學(xué)科為全國重點(diǎn)學(xué)科4一、一、學(xué)校介紹及陳赟簡介學(xué)校介紹及陳赟簡介精密分析儀器室精密分析儀器室化工裝備研究室化工裝備研究室 55 56陳赟陳赟

3、，博士，副教授，碩士生導(dǎo)師，博士，副教授，碩士生導(dǎo)師廣州珠江新星項(xiàng)目獲得者，廣東省廣州珠江新星項(xiàng)目獲得者，廣東省“千百十人才工程千百十人才工程”培養(yǎng)對(duì)象，省部科技特培養(yǎng)對(duì)象，省部科技特派員，環(huán)保部規(guī)劃環(huán)評(píng)審查入庫專家。派員，環(huán)保部規(guī)劃環(huán)評(píng)審查入庫專家。本碩博均為化學(xué)工程與技術(shù)專業(yè)。本碩博均為化學(xué)工程與技術(shù)專業(yè)。1998年年-2003年，華南理工大學(xué)獲博士學(xué)位。年，華南理工大學(xué)獲博士學(xué)位。2003年年-2006年，浙江大學(xué)工作。年，浙江大學(xué)工作。2007年至今，華南理工大學(xué)化工學(xué)院工作。年至今，華南理工大學(xué)化工學(xué)院工作。主持國家基金主持國家基金1項(xiàng)，企業(yè)開發(fā)項(xiàng)目多項(xiàng)。項(xiàng)，企業(yè)開發(fā)項(xiàng)目多項(xiàng)。與與北

4、京新源國能（廣匯二期）、中煤北京新源國能（廣匯二期）、中煤龍化哈爾濱煤化工有限公司、中煤鄂爾多斯能源化工有限公司、中海油新能源龍化哈爾濱煤化工有限公司、中煤鄂爾多斯能源化工有限公司、中海油新能源投資有限責(zé)任公司、內(nèi)蒙古滿世能源化工有限公司投資有限責(zé)任公司、內(nèi)蒙古滿世能源化工有限公司等保持項(xiàng)目合作關(guān)系。等保持項(xiàng)目合作關(guān)系。已發(fā)已發(fā)表論文表論文60余篇，授權(quán)國家發(fā)明專利余篇，授權(quán)國家發(fā)明專利10項(xiàng)，申請(qǐng)專利項(xiàng)，申請(qǐng)專利12項(xiàng)。項(xiàng)。主要研究方向：主要研究方向：煤氣化污水酚氨回收工業(yè)化、氨精制生產(chǎn)液氨或氨水，萃取脫煤氣化污水酚氨回收工業(yè)化、氨精制生產(chǎn)液氨或氨水，萃取脫酚過程研究酚過程研究、化工過程開發(fā)

5、。、化工過程開發(fā)。6一、一、學(xué)校介紹及陳赟簡介學(xué)校介紹及陳赟簡介2015.102019.12，1000萬噸萬噸/年煤炭分級(jí)提質(zhì)綜合利用酚氨回收工藝包年煤炭分級(jí)提質(zhì)綜合利用酚氨回收工藝包(廣匯二期廣匯二期)，北京新源，北京新源國能科技有限公司國能科技有限公司2013.112017.12，劣質(zhì)煤綜合利用項(xiàng)目，劣質(zhì)煤綜合利用項(xiàng)目(一期一期)酚氨回收裝置，酚氨回收裝置，內(nèi)蒙古滿世內(nèi)蒙古滿世能源化工有限責(zé)任公能源化工有限責(zé)任公司，司，201314692014.012015.12，煤化工廢水復(fù)雜體系液液相平衡測定及分子結(jié)構(gòu)與萃取性能關(guān)系的研究，煤化工廢水復(fù)雜體系液液相平衡測定及分子結(jié)構(gòu)與萃取性能關(guān)系的研究

6、，華南理工大學(xué)中央高?；究蒲兄攸c(diǎn)項(xiàng)目，華南理工大學(xué)中央高?；究蒲兄攸c(diǎn)項(xiàng)目，2014ZZ00572012.122014.09，高含酚廢水的酚氨回收技術(shù)研究項(xiàng)目，高含酚廢水的酚氨回收技術(shù)研究項(xiàng)目，中海油新能源中海油新能源投資有限責(zé)任公司，投資有限責(zé)任公司，20134400020100042011.112014.10，含酚氨和酸性氣污水處理的節(jié)能環(huán)保過程模擬、優(yōu)化與開發(fā)，廣州市珠江，含酚氨和酸性氣污水處理的節(jié)能環(huán)保過程模擬、優(yōu)化與開發(fā)，廣州市珠江科技新星項(xiàng)目，科技新星項(xiàng)目，2011J22000562011.072013.12，85t/hr中煤圖克中煤圖克酚氨回收工藝包，中煤鄂爾多斯能源化工有限公

7、司酚氨回收工藝包，中煤鄂爾多斯能源化工有限公司2007.072009.12，綜合廢水處理改造項(xiàng)目煤氣化廢水預(yù)處理改造和工業(yè)實(shí)施，綜合廢水處理改造項(xiàng)目煤氣化廢水預(yù)處理改造和工業(yè)實(shí)施，中煤龍化中煤龍化哈爾哈爾濱煤化工公司濱煤化工公司2013.122104.06，蘭炭廢水雙塔汽提脫酸脫氨過程研究，上海，蘭炭廢水雙塔汽提脫酸脫氨過程研究，上海樂金電子樂金電子(LG化學(xué)化學(xué))有限公司有限公司 主持項(xiàng)目主持項(xiàng)目7一、一、學(xué)校介紹及陳赟簡介學(xué)校介紹及陳赟簡介署名第一或通訊作者署名第一或通訊作者的論文的論文1.Journal of Chemical and Engineering Data, 2016, 61

8、 (7): 249324982.Journal of Chemical and Engineering Data, 2016, 61 (7) : 2221-22253.Journal of Solution Chemistry, 2016, 45 (6), 875884.4.Journal of Chemical and Engineering Data, 2016, 61 (4): 1540-15465.Chinese Journal of Chemical Engineering, 2016, 24: 360-364.6.Journal of Chemical and Engineerin

9、g Data, 2016, 61 (2), 760765.7.Journal of Chemical and Engineering Data, 2015, 60 (9), 26122617.8.Journal of Solution Chemistry, 2015, 44:239324049.Journal of Chemical and Engineering Data, 2015, 60 (11), 31873192.10.Fluid Phase Equilibria, 2015, 403, 30-35. 11.Fluid Phase Equilibria, 2015, 404, 89-

10、95. 12.Journal of Chemical and Engineering Data, 2015, 60 (5), 13961400. 13.Journal of Solution Chemistry, 2015, 44 (9), 18911899.14.Journal of Chemical and Engineering Data, 2014, 59 (9), 27502755. 15.Journal of Chemical and Engineering Data, 2013, 58(10): 2793-2798. 16.Journal of Chemical and Engi

11、neering Data, 2013, 58(6): 1874-1878. 17.煤化工高濃含酚廢水萃取脫酚實(shí)驗(yàn)研究，化學(xué)工程化學(xué)工程，2016，02，7-1118.甲基正丁基甲酮萃取煤化工高濃含酚廢水的萃取過程模擬研究，煤化工煤化工，2016.44(1):23-2619.煤氣化廢水處理中雙側(cè)線汽提塔的應(yīng)用，化學(xué)工程化學(xué)工程，2013，03：63-66 20.煤氣化污水酚氨回收化工處理流程新進(jìn)展，煤化工煤化工，2013，167(4): 57-61 21.煤氣化廢水處理中雙側(cè)線汽提塔加堿脫氨，現(xiàn)代化工現(xiàn)代化工，2012，32（11）, 88-9022.煤氣化污水化工處理新流程, 化工進(jìn)展化工進(jìn)展

12、，2009，28（12）：1895-1899 23.煤氣化污水化工處理的加堿汽提過程研究, 現(xiàn)代化工現(xiàn)代化工, 2009，29（8）：67-708一、一、學(xué)校介紹及陳赟簡介學(xué)校介紹及陳赟簡介授權(quán)或申請(qǐng)授權(quán)或申請(qǐng)署名第一署名第一的專利的專利1.一種高濃含酚廢水的的處理方法，CN104129827B，授權(quán)公告日：2016.04.132.一種碎煤加壓氣化高濃廢水酚氨回收的清潔生產(chǎn)處理系統(tǒng) ，CN204981455，授權(quán)公告日：2016.01.203.甲基異丁基甲酮高溫萃取高濃含酚煤化工廢水的方法，CN103420442B. 授權(quán)公告日：2015.04.22 4.一種褐煤提質(zhì)加工過程中產(chǎn)生的高濃含酚廢

13、水萃取脫酚的方法，201510312929.2，申請(qǐng)日：2015.06.085.回收蒸汽凝液的單塔汽提處理酚氨廢水的方法及裝置，ZL201510481817.X，申請(qǐng)日：2015.08.07 6.一種氨精制過程中同時(shí)脫酸性氣和脫酚的方法，201510444486.2，申請(qǐng)日：2015.07.247.一種高濃含酚廢水的處理方法，201310698073.8. 公告日：2015年6月24日，公告號(hào)：CN104724783A.8.一種含酚廢水混合澄清萃取脫酚的方法， 201410798594.5，申請(qǐng)日：2014年12月18日9.一種含酚廢水多級(jí)靜態(tài)混合澄清萃取脫酚的方法， 201410367672

14、. 6，申請(qǐng)日：2014年07月29日10.一種脫酚萃取劑及其應(yīng)用， 201410367610.5，申請(qǐng)日：2014年07月29日11.一種煤焦油加工廢水的分離處理方法，201210145140.9，申請(qǐng)日：2012年05月11日12.一種高濃度酚氨廢水的回收處理方法，201210145137.7，申請(qǐng)日：2012年05月11日13.一種處理含高濃度酚氨煤氣化污水的方法. 國家發(fā)明專利， ZL 200910192442.X. 授權(quán)日：2011.05.1114.一種處理含酚氨煤氣化廢水的方法. 國家發(fā)明專利，ZL 200910036541.9. 授權(quán)日：2011.05.119一、一、學(xué)校介紹及陳

15、赟簡介學(xué)校介紹及陳赟簡介酸性氣體：硫化氫、二氧化碳等酸性氣體：硫化氫、二氧化碳等 H2S,CO2氨（游離氨、固定氨）氨（游離氨、固定氨） NH3,NH4+ 脫酸脫氨汽提脫酸脫氨汽提苯酚、多元酚（鄰、間、對(duì)等）苯酚、多元酚（鄰、間、對(duì)等） C6H5OH其他有機(jī)污染物，如油類、脂肪酸等其他有機(jī)污染物，如油類、脂肪酸等 溶劑萃取脫酚溶劑萃取脫酚魯奇爐、魯奇爐、BGL、褐煤提質(zhì)、煤低溫干餾、頁巖油干餾、煤焦、褐煤提質(zhì)、煤低溫干餾、頁巖油干餾、煤焦油加氫等油加氫等 過程產(chǎn)生的廢水過程產(chǎn)生的廢水10高濃酚氨廢水特點(diǎn)及來源高濃酚氨廢水特點(diǎn)及來源二、技術(shù)應(yīng)用背景二、技術(shù)應(yīng)用背景11 煤氣化過程洗氣廢水。煤氣化

16、過程洗氣廢水。水質(zhì)成份主要有酚、氨、二氧化碳、脂肪酸等污染物質(zhì)。哈爾濱氣化廠原水指標(biāo)如下：11二、技術(shù)應(yīng)用背景二、技術(shù)應(yīng)用背景12華南理工大學(xué)高濃酚氨回收處理流程華南理工大學(xué)高濃酚氨回收處理流程二、技術(shù)應(yīng)用背景二、技術(shù)應(yīng)用背景脫酸脫氨脫酸脫氨- -高溫高溫酮萃取脫酚酮萃取脫酚13陳赟陳赟，張鵬羽，張鵬羽. 甲基異丁基酮高溫萃取酚氨煤氣化廢水的方法，甲基異丁基酮高溫萃取酚氨煤氣化廢水的方法，CN 103420442B，授權(quán)日：，授權(quán)日：2015.04.22.改進(jìn)的華南理工大學(xué)高濃酚氨回收處理流程改進(jìn)的華南理工大學(xué)高濃酚氨回收處理流程二、技術(shù)應(yīng)用背景二、技術(shù)應(yīng)用背景脫酸脫氨脫酸脫氨- -高溫高溫酮

17、酮多塔多塔萃取脫酚萃取脫酚陳赟陳赟.一種褐煤提質(zhì)加工過程中產(chǎn)生的高濃含酚廢水萃取脫酚的方法，一種褐煤提質(zhì)加工過程中產(chǎn)生的高濃含酚廢水萃取脫酚的方法，201510312929.2，申請(qǐng)日：，申請(qǐng)日：2015.06.08針對(duì)針對(duì)高濃多元酚的高濃多元酚的華南理工大學(xué)高濃酚氨回收處理流程華南理工大學(xué)高濃酚氨回收處理流程14二、技術(shù)應(yīng)用背景二、技術(shù)應(yīng)用背景15DIPE與與MIBK對(duì)酚的分配系數(shù)15三、三、MIBK萃取理論研究萃取理論研究MIBK萃取技術(shù)要點(diǎn)：萃取技術(shù)要點(diǎn)： MIBK對(duì)單元酚和多元酚的分配系數(shù)都遠(yuǎn)大于對(duì)單元酚和多元酚的分配系數(shù)都遠(yuǎn)大于DIPE。 MIBK沸點(diǎn)高，具有寬廣的萃取操作溫度寬廣的

18、萃取操作溫度，如6080度；而DIPE通常設(shè)計(jì)萃取溫度為45度。 萃取溫度升高后，萃取塔前面換熱器C03堵塞周期一般三個(gè)月左右。而醚萃取45度左右，換熱器堵塞周期在1個(gè)月以內(nèi)甚至一兩周。 萃取操作溫度高，意味著脫酸脫氨降低到萃取溫度所需的冷能少(循環(huán)循環(huán)水用量少水用量少)，同時(shí)萃取后萃余相和萃取相進(jìn)入水塔和酚塔所需的蒸汽耗量少(蒸汽用量少蒸汽用量少)。 MIBK與水在87.9度共沸，因此在水塔中易于回收。單塔加壓脫酸脫氨單塔加壓脫酸脫氨三、三、MIBK萃取理論研究萃取理論研究40-60 MIBK萃取研究萃取研究1.煤氣化廢水萃取脫酚流程及其液液相平衡關(guān)系的研究煤氣化廢水萃取脫酚流程及其液液相平

19、衡關(guān)系的研究. 華南理工大學(xué)博士學(xué)位論文華南理工大學(xué)博士學(xué)位論文, 2007.42.甲基異丁基酮甲基異丁基酮-水水-苯酚三元物系液液相平衡數(shù)據(jù)的測定與關(guān)聯(lián)苯酚三元物系液液相平衡數(shù)據(jù)的測定與關(guān)聯(lián)J. 化工學(xué)報(bào)化工學(xué)報(bào). 2007,58(4).3.LiquidLiquid Equilibria for the Ternary System Methyl Isobutyl Ketone+ 1, 2-Benzenediol+ WaterJ. Journal of Chemical & Engineering Data. 2014,59(11):3663-7.4.LiquidLiquid Equ

20、ilibria for the Ternary System Methyl Isobutyl Ketone+ m-Benzenediol+ WaterJ. Journal of Chemical & Engineering Data. 2014,59(11):3324-8.5.Simulation and Operation Cost Estimate for Phenol Extraction and Solvent Recovery Process of Coal-Gasification Wastewater. Industrial & Engineering Chemi

21、stry Research, 2013, 52(34): 12108-121156.Liquid-liquid equilibria for the ternary system methyl isobutyl ketone+ water+ hydroquinoneJ. Journal of Chemical & Engineering Data. 2006,51(6):2107-9.7.Liquid-Liquid Equilibria for the Quaternary System Methyl Isobutyl Ketone-Water-Phenol- Hydroquinone

22、.Fluid Phase Equilibria. 2007, 258:73-778.Solvent extraction process development and on-site trial-plant for phenol removal from industrial coal-gasificationwastewater. Chemical Engineering Journal. 2006, 117:179-185單塔加壓脫酸脫氨單塔加壓脫酸脫氨三、三、MIBK萃取理論研究萃取理論研究60-80 MIBK萃取研究萃取研究1.Wang Huimin, Li Libo, Lv Lan

23、, Chen Yun*. Measurement and correlation of liquid-liquid Equilibria for the Methyl Isobutyl Ketone + Phenol+ Water System at 333.15, 343.15 and 353.15K under atmospheric pressure, Journal of Solution Chemistry, 2016, 45 (6), 875884.2.Chen, Yun*, Wang Huimin, Lv Lan, Li, Libo. Experiments and thermo

24、dynamic models for ternary mixtures containing methyl isobutyl ketone, o-cresol and water at 298.15K, 313.15K, 323.15K. THERMOCHIM ACTA, Submitted3.Chen, Yun*, Wang Huimin, Lv Lan, Li, Libo. Phase EquilibriumMeasurement and Thermodynamic Modeling of the Methyl Isobutyl Ketone /m-cresol, p-cresol /Wa

25、ter Ternary Systems at (298.15, 313.15 and 323.15) K. Journal of Chemical and Engineering Data, Submitted4.Chen, Yun*, Wang Huimin, Lv Lan, Li, Libo.Liquid-liquid equilibrium for ternary systems, methyl isobutyl ketone +(catechol , resorcinol and hydroquinone) + water at high temperatures: Experimen

26、tal measurement and thermodynamic modeling. Fluid Phase Equilibria, Under review5.Chen, Yun*, Wang Huimin, Lv Lan, Li, Libo. Liquid-liquid equilibria for methyl isobutyl ketone + cresols + water at 333.15K, 343.15K and 353.15K: Experimental results and data correlation, Fluid Phase Equilibria, 一審返回一

27、審返回6.陳赟陳赟，張鵬羽，張鵬羽. 甲基異丁基甲酮高溫萃取高濃含酚煤化工廢水的方法，甲基異丁基甲酮高溫萃取高濃含酚煤化工廢水的方法，CN103420442B. 授權(quán)公告日：授權(quán)公告日：2015.04.22 7.陳赟陳赟. 一種碎煤加壓氣化高濃廢水酚氨回收的清潔生產(chǎn)處理系統(tǒng)一種碎煤加壓氣化高濃廢水酚氨回收的清潔生產(chǎn)處理系統(tǒng) ，CN204981455，授權(quán)公告日：，授權(quán)公告日：2016.01.208.陳赟陳赟.一種褐煤提質(zhì)加工過程中產(chǎn)生的高濃含酚廢水萃取脫酚的方法，一種褐煤提質(zhì)加工過程中產(chǎn)生的高濃含酚廢水萃取脫酚的方法，201510312929.2，申請(qǐng)日：，申請(qǐng)日：2015.06.089.陳赟

28、陳赟，王卓，張鵬羽，王卓，張鵬羽.一種含酚廢水混合澄清萃取脫酚的方法，一種含酚廢水混合澄清萃取脫酚的方法， 201410798594.5，申請(qǐng)日：，申請(qǐng)日：2014年年12月月18日日10.陳赟陳赟，王卓，張鵬羽，王卓，張鵬羽.一種含酚廢水多級(jí)靜態(tài)混合澄清萃取脫酚的方法，一種含酚廢水多級(jí)靜態(tài)混合澄清萃取脫酚的方法， 201410367672. 6，申請(qǐng)日：，申請(qǐng)日：2014年年07月月29日日單塔加壓脫酸脫氨單塔加壓脫酸脫氨三、三、MIBK萃取理論研究萃取理論研究高低溫區(qū)別高低溫區(qū)別1.水相酚含量近似，水相酚含量近似，溫度越高，分配系數(shù)越低，但降低幅度平穩(wěn)溫度越高，分配系數(shù)越低，但降低幅度平穩(wěn)

29、。如油相。如油相2900ppm苯酚、水相苯酚、水相50ppm苯酚左右，苯酚左右，4066，5063，6060，7057，8054。2.工業(yè)萃取實(shí)施溫度介于工業(yè)萃取實(shí)施溫度介于70-75，主要是，主要是減緩前置循環(huán)水換熱器的堵塞減緩前置循環(huán)水換熱器的堵塞，如焦油中，如焦油中的石蠟成分熔點(diǎn)的石蠟成分熔點(diǎn)58-60。3.減少循環(huán)水的使用減少循環(huán)水的使用，包括前置循環(huán)水換熱器、酚塔塔頂冷凝器、水塔塔頂冷凝器。，包括前置循環(huán)水換熱器、酚塔塔頂冷凝器、水塔塔頂冷凝器。萃取溫度提高萃取溫度提高30，每小時(shí)至少可以減少，每小時(shí)至少可以減少4倍處理量的循環(huán)水。倍處理量的循環(huán)水。4.減少蒸汽消耗減少蒸汽消耗。酚塔

30、和水塔的進(jìn)料操作溫度提高，塔釜補(bǔ)充的熱量減少，從而減。酚塔和水塔的進(jìn)料操作溫度提高，塔釜補(bǔ)充的熱量減少，從而減少塔釜再沸器蒸汽消耗。少塔釜再沸器蒸汽消耗。5.通過計(jì)算發(fā)現(xiàn)，為了達(dá)到同樣萃取效果，適當(dāng)提高萃取劑用量，通過計(jì)算發(fā)現(xiàn)，為了達(dá)到同樣萃取效果，適當(dāng)提高萃取劑用量，總體運(yùn)行成本總體運(yùn)行成本(蒸蒸汽、循環(huán)水、溶劑損耗等汽、循環(huán)水、溶劑損耗等)略有下降略有下降。單塔加壓脫酸脫氨單塔加壓脫酸脫氨三、三、MIBK萃取理論研究萃取理論研究20四、四、與與MIBKMIBK相關(guān)專利現(xiàn)狀相關(guān)專利現(xiàn)狀21四、四、與與MIBKMIBK相關(guān)專利現(xiàn)狀相關(guān)專利現(xiàn)狀22四、四、與與MIBKMIBK相關(guān)專利現(xiàn)狀相關(guān)專利現(xiàn)狀23四、四、與與MIBKMIBK相關(guān)專利現(xiàn)狀相關(guān)專利現(xiàn)狀24四、四、與與MIBKMIBK相關(guān)專利現(xiàn)狀相關(guān)專利現(xiàn)狀2