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离子液体应用实例ppt课件


水比高、
EG
能耗高、
(EO)
O
O
O
H2C
CH2
COO2 (EO)
C
Selec. >99%
O
H2C
CH2
(EC)
O
O
MeOH H2O
(DMC)
HMOeCOHC2OCMH2eOH+ EG
(O EG)
水解工艺
H2C
CH2
COO2 (EO)
C
Selec. >99%
H2C O CH2
(EC)
O
O
MeOH H2O
X-
Y-M+
溴代烷烃合成
废溴水

废水处理系统 洗水
溴代烷烃合成 甲基咪唑
phosphonium
ammonium
pyridium
imidazolium
NaBF4
N R1
N+ BF4R2
NaHSO4
N R1
N+ HSO4R2
NaPF6 LiNTf2
R1
N+ R2
PF6-
R1
N+ NTf2R2
LiTA RCOONa
套技术,已建立连续模式装置
EG产品质量远高于国家优级品标准,并可根据
市场灵活生产EC,DMC,EG等
预计20万吨装置将新增产值14亿元/年,利税2.3 亿元/年,节能6000万元/年
10吨/年连续试验装置
相关专利共6项: 2.X;2.0
5
5
石油化工2: 基于“离子开关”的油品脱酸工艺
原油酸值的不断升高对炼制和下游加工造成了严重的安全隐患和经济损失, 油品脱酸成为炼油行 业迫切解决的一大难题。石油酸(环烷酸)也是重要的化工原料, 可广泛用于油漆催干剂、防腐剂等。 本项目采用的“离子开关”油品脱酸新技术,具有脱酸效率高、过程清洁、能耗低、投资成本低的 优势,且可回收高附件加值的环烷酸产品。
乙酸乙酯 蒸馏回收 洗
NaBF4 水溶液
真空干燥
BmimBr产 品
调节池
气浮装置
沼气 污泥
污泥池 压滤机
UASB CASS
加温池
废水 污泥
焚烧炉
BmimBF4 合成
产物分离
蒸馏回收
二氯甲烷
水洗
洗水
真空干燥 副产回收
BmimBF4产 品
多 品 种 规 模 制 备
空气
达标水
中科院过程工程研究所合 作单位——林州科能材料
(DMC)
HMOeOCHCO 2CMHe2OH+ EG
(OEG)
醇解工艺
项目特色:
C
Selec. >99%
(DMC)
O
新工艺采用C催O2化水解法,与传统的直(E接C) 水合法相
H2O
HOCH2CH2OH (EG)
比,水比从22:1降至1.2:1,能耗降低30%以上 具有自主知产权的离子液体催化剂、工艺及成
R3
R1 N+
-O
R2 R4
O CF3
R1 R3 N+ -O OC R R2 R4
NaOH C2H5NO2
RCH3PO4
R3
R1 P+
-O OC
R2
R4
R NH2
R3
R1 P+
O -O P OR
R2
R4
OH
溴水浓 缩
废渣过 滤
溴代烷烃


合成


废水
溴丁烷 BmimBr合 成 乙酸乙酯回用
溴丁烷 回用
4
石油化工1: 乙二醇/碳酸酯集成技术
乙二醇(EG)是重要化工原料, 主要用来生产优质聚酯树脂, 还可用作薄膜、橡胶、醇酸树脂、
增效塑益差剂。、H本防2C项冻O 目液CH开等2 发。低我能国耗年的需催求化6H32水6C万解吨新CH,工2进艺口。>400万吨M,e目OH前采用M的eO水CO合Me法+,

电镀、有机合成 有机合成、催化反应、分离工程和电化学等 手性合成、萃取分离、环境工程等 拓展了离子液体的功能和应用范围 在分离纯化及应用领域的拓展 德国BASF公司成功开发了BASIL工艺 规模化制备 瑞士开发出ILs湿度传感器,现已商品化 在能源环境材料等领域的大规模工业应用
3
离子液体的应用实例
7
7
煤化工1: CO2捕集/转化
净化气
冷却器
净化气分离器
新鲜溶剂 溶剂泵
两级解吸塔 E-17
再生冷却器 气提再生塔
再生气 再生气分离灌
变换气
闪蒸气
煮沸器 蒸汽
两段吸收塔
闪蒸灌
半贫液泵
贫液泵
冷却器
溶液换热器 补充离子液体
0.006
MEA
物质油等
相关专利共5项: ZL 2.4;2.9;......
R +
n CH3
油品相 精制后油
COO 脱酸剂
离子液体相
COOH
实验室脱酸连续装置图
6
6
石油化工3: 低温油品脱硫新技术
随着原油硫含量的不断升高和环保要求的不断提高,燃油的深度脱硫成为亟待解决的难 题,传统加氢法高温高压、能耗高、投资大, 且对油品质量有影响。本项目开发了基于离子 液体绿色介质的氧化-萃取脱硫节能新技术。
R2
R1
+
N R3
R4
F
FBF
F
R2 R1 P+ R3
R4
F
F
F
P
F
F
F
1
离子液体的合成规模
实验室 (少量)
工厂 (大规模)
NN R1
N R1
N+ X R2
R1 N
R1 N R4 R3
R2X (X = Cl, Br )
R1
X-
N+
R2
R3
R1 N+
R2 R4
X-
R1 P R4 R3
R3
R1 P+
R2 R4
纯度
2
从基础研究到广泛应用
基础
应用
第一种IL([EtNH3]NO3) 第一代ILs([Emim]AlCl4)
第二代ILs([Emim]BF4) 第三代ILs(功能化ILs)
ILs与CO2结合 ILs开关原理
ILs双水相体系 ILs具有挥发性 ILs多尺度结构及生物相容性
1914 1948 1992 1998 1999 2002 2003 2006
离子液体的定义、结构和特性
定义:
离子液体是由阴离子 和阳离子构成的,在室温 附近呈液态的盐类物质。
特性:
“零”蒸气压 低熔点,-70 ℃ 宽液程,-70-300 ℃ 电导率高, 1 mS/cm 电化学窗口宽, 4 V 良好的溶解能力 /化学稳定性 结构-性质的可设计性
结构:
N N+ R
+
N
R
Cl
Br
含硫油品 + IL
油品
IL+硫化物
项目特色:
IL 脱硫
常温常压操作, 设备投资小、操作费用低, 无需氢源,深度脱硫, 溶剂循环使用,无 废水废渣排放
技术适应性广, 可用于液化气、石脑油、 汽柴油等油品的深度脱硫
清洁油品 IL硫化物 再生
硫化物
相关专利: 2.2;2.9
多级连续油品脱硫装置
脱酸效果
技术原理
项目特色:
高酸值润滑油
COOH R
+
R H3C
+ n CH3
脱酸剂
H3C
回收 R
脱酸效率高, 操作费用低, 设备投资小, 零排放 形成离子化合物易分层,油品不乳化,损失小 脱酸剂可循环使用, 环烷酸可回收 完成25万吨/年润滑油脱酸装置设计,预计新
增产值约7500万元/年, 新增利税约400万元/年 油品适应性广, 可扩展至润滑油、汽柴油、生
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