[发明专利]一种利用TDI焦油残渣制备液体燃料的方法有效
申请号: | 201910304883.8 | 申请日: | 2019-04-16 |
公开(公告)号: | CN109913255B | 公开(公告)日: | 2021-07-30 |
发明(设计)人: | 李静玲;陈荣国;余根鼎;陈友根;龚凌诸;杜逸兴;林琅;陈君;王诣婧 | 申请(专利权)人: | 福建工程学院 |
主分类号: | C10G1/00 | 分类号: | C10G1/00 |
代理公司: | 北京市科名专利代理事务所(特殊普通合伙) 11468 | 代理人: | 陈朝阳 |
地址: | 350000 福建省福州*** | 国省代码: | 福建;35 |
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摘要: | |||
搜索关键词: | 一种 利用 tdi 焦油 残渣 制备 液体燃料 方法 | ||
本发明一种利用甲苯二异氰酸脂(TDI)焦油残渣制备液体燃料方法。将TDI生产过程中产生的焦油残渣颗粒经研磨后,置于高温高压反应釜中,按照一定的比例加入低沸点极性溶剂,搅拌均匀。控制温度、压力和时间进行消解反应,得消解固液混合物。过滤,进行固液分离,分别得到消解滤液和消解固体残渣。消解固体残渣备用。消解滤液按照一定的质量百分比添加混合的燃料促进剂,即制得液体燃料。该焦油残渣处置方法成本低、工艺简单、操作方便、条件易控且设备投入少。液体燃料热值高、燃烧物排放二次污染风险小。产生较大的经济效益的同时又保护了生态环境,实现焦油残渣固废的资源化、减量化、无害化回收利用的节能减排和环境保护的目标。
技术领域
本发明属于化工回收技术领域,涉及一种利用TDI焦油残渣制备液体燃料的方法。
背景技术
液体燃料是燃料的一大类。能产生热能或动能的液态可燃物质。主要含有碳氢化合物或其混合物。经过加工而成的有由石油加工而得的汽油、煤油、柴油、燃料油等,由油页岩干馏而得的页岩油,以及由一氧化碳和氢合成的人造石油等。面对石化能源的枯竭,包括生物质燃料在内的替代液体燃料是最有潜力的新型替代能源。
由农作物秸秆和农业加工剩余物、工业化废水和废渣、城市生活垃圾等制备的生物液体燃料,为绿色环保能源,其燃烧彻底,热转换效率高,排放主要成分为水与二氧化碳为主,环境污染小,是未来最清洁、环保、最具发展潜力的燃料。
生物液体燃料具有明显的经济效益,高热效率是它最佳的特点。由于其制备或合成技术难度大,需要深入的技术研究与实践。
甲苯二异氰酸酯 (Toluene Dissocyanate,TDI),有 2,4-甲苯二异氰酸酯和2,6-甲苯二异氰酸酯两种异构体,商品多为两种异构体的混合物。
近几年,随着聚氨酯行业的发展对TDI的需求量大幅度上升,国内近几年增长速度均在7%。据有关单位预测,在未来 10年内全球TDI的消费需求将以年4%的速度增长。国际和国内TDI市场均具有很大的发展空间。
全世界TDI生产方法仍以光气化法为主要方法。光气化法生产过程的造气、水煤气净化、一氧化碳精制、光气合成、催化剂制备、TDA生产、TDI生产等工序及中间产品及成品贮存等过程中,会产生大量废气、废水、废渣等污染物。其中,TDI焦油残渣为TDI生产过程中产生一类固废颗粒。
TDI生产过程中产生的固废产生的主要来源:(1)制气工段,主要产生残渣有活性炭、分子筛、硅胶以及少量催化剂铂、钯、铁和锰等。(2)氯化工段产生炭黑。(3)TDI工段产生邻甲苯二胺(OTD)。(4)光气合成产生活性炭。(5)TDI回收产生焦油残渣颗粒。
研究表明,经过高温处理,TDI回收产生焦油残渣颗粒的主要成分为异氰酸酯为主,伴有脲、缩二脲以及聚合缩二脲等聚合物。这些聚合物含有制备生物液体燃料所需的主要结构成分。
如何采取行之有效的技术方法,将其转化为热值高、污染少、环境友好物质具有重要意义。
现有较为成熟的TDI焦油残渣处置方法,主要涉及以下三个方法:蒸馏-蒸发法、蒸馏-还原法和蒸馏-燃烧法等。其目的在于回收利用生产TDI所需中间产品或衍生品。
下面分别介绍上述用于焦油残渣的主要的三种处置方法。
无论蒸馏-蒸发法还是蒸馏-还原法。焦油残渣,经强碱溶液+高沸点有机溶剂+还原剂,高温、高压/真空分段精馏,分别回收低沸点小分子物质和高沸点物质。
该类方法优点:回收率高(超过90%)、环境污染少。主要缺点是设备投入多、工艺控制复杂而严格、操作难度大、易二次产生有毒有害物质,比如含有大量强碱物质的废液、废渣,易产生二次环境污染。
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