CN110981732A - 一种煤制乙二醇副产碳酸二甲酯的精制装置及方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种煤制乙二醇副产碳酸二甲酯的精制装置及方法，包括依次连接的原料罐、流量泵、预热器、固定床反应器I、固定床反应器II、换热器和产品罐。原料经原料预热、阴离子树脂吸附、阳离子树脂吸附，最终碳酸二甲酯含量大于99.9％。树脂失效后经过吹扫再生，未精制的原料冷却后返回原料罐能够循环使用。本发明具有操作弹性低，设备投资小，能耗低等优点。
Description
技术领域
本发明涉及一种煤制乙二醇副产碳酸二甲酯的精制装置及方法，具体涉及一种操作弹性低，设备投资小，能耗低的方法。
背景技术
碳酸二甲酯，简称DMC，属于无毒或微毒化工产品,主要用于羰基化、甲基化及酯交换等反应生产多种化工产品，并且以DMC为原料可以开发出多种高附加值产品，在医药、农药、合成材料、染料等领域获得广泛的应用，此外，DMC还能用作汽、柴油添加剂，因此，DMC作为21世纪绿色环保的基础化工原料，有着广阔的应用领域和市场前景。
聚碳酸酯(PC)是一种综合性能较优的热塑性塑料，广泛的用于汽车、电子电气、建筑、包装、家庭用品等领域，每年PC的消耗量巨大。高品质PC更是应用于高、精、尖的行业，对原料DMC的含量要求大于99.9％以上，因此高纯度DMC研究精制势在必行。
国内煤制乙二醇大多数采用以煤为原料，通过气化、变换、净化及分离提纯、催化偶联、加氢获得聚酯级乙二醇。但是煤制乙二醇技术在实践的过程中，会产生大量的副产物DMC，如果将煤制乙二醇工艺中的副产DMC直接精制到大于99.9％以上，不只能降低生产成本，还会大幅提高生产效益。
目前，煤制乙二醇工艺上主要采用精馏塔加压精馏提纯DMC，该精制技术蒸汽消耗量较高并且所用设备压力以及温度要求也高，精馏后纯度较难达到99.9％。
本发明采用固定床反应器中对DMC进行提纯，低纯度的DMC通过树脂床层时，通过物理吸附、离子交换、氢键结合的方式去除杂质，使DMC的纯度大于99.9％，并且树脂能重复使用，树脂的再生仅通过氮气高温吹扫即可重复使用，未精制的物料能返回原料罐循环利用，操作弹性低、能耗小、使用效果好。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是针对现有技术中存在的不足，而提供一种煤制乙二醇副产碳酸二甲酯的精制装置及方法，是一种具有操作弹性低，设备投资小，能耗低等优点的煤制乙二醇副产碳酸二甲酯的精制方法，该工艺尤其适用于煤制乙二醇副产碳酸二甲酯精制装置。
为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：
本发明首先提供一种煤制乙二醇副产碳酸二甲酯的精制装置，包括依次连接的原料罐、流量泵、预热器、固定床反应器I、固定床反应器II、换热器和产品罐：
所述的原料罐，侧壁上部设有进料口A，与之相对称的另一侧壁的下部设有出料口A，其中：进料口A与能够提供原料的装置相连接；
所述的流量泵，设有泵进口和泵出口，其中：泵进口与原料罐的出料口A相连接；
所述的预热器，底部设有进料口B，顶部设有出料口B，其中：进料口B分为两路，一路与能够提供氮气的装置相连接，另一路与流量泵的泵出口相连接；
所述的固定床反应器I，底部设有进料口C，顶部设有出料口C，其中：进料口C与换热器的出料口B相连接；
所述的固定床反应器II，底部设有进料口D，顶部设有出料口D和排气孔，其中：进料口D与固定床反应器I的出料口C相连接，排气孔与氮气接收装置相连接；
所述的换热器，设有进料口E和出料口E，其中：进料口E与固定床反应器II的出料口D相连接；
所述的产品罐，设有采收口，采收口与换热器的出料口E相连接。
上述技术方案中，所述的换热器，出料口E还与原料罐的进料口A相连接，反应完毕后，氮气将固定床反应器I、固定床反应器II中未反应的原料顶出，经换热器换热后返回至原料罐中循环利用。
上述技术方案中，原料罐中装填有原料，原料为煤制乙二醇副产的碳酸二甲酯，其中：碳酸二甲酯含量为98-99.8％、甲醇含量0.1-2％，其他为杂质。
上述技术方案中，所述的固定床反应器I中装填有吸附树脂。
上述技术方案中，所述的固定床反应器II中装填有阳离子交换树脂。
上述技术方案中，所述的原料罐、流量泵、预热器、固定床反应器I、固定床反应器II、换热器和产品罐均可以为本领域或市售的普通装置。
本发明还提供一种煤制乙二醇副产碳酸二甲酯的精制方法，包括以下步骤：
(1)原料装填：将50份吸附树脂及50份阳离子交换树脂分别装填于固定床反应器I和II中；将来源于煤制乙二醇副产的碳酸二甲酯作为原料装填于原料罐中，且将原料罐的温度保持在5-35℃；
(2)预处理：打开预热器的进料口B、出料口B和固定床反应器I的进料口C、出料口C以及固定床反应器II的进料口D、排气孔，其他零部件的进料口和出料口均关闭；将氮气依次流经预热器、固定床反应器I和固定反应器II，利用氮气对固定床反应器I和固定反应器II进行吹扫，100-20000份氮气以1-20L/min的流量室温下吹扫5-30min；
(3)吸附：步骤(2)中氮气吹扫完毕后，停止氮气的提供、关闭排气孔、关闭原料罐的进料口A，同时打开其他零部件的进料口和出料口；原料罐中的原料依次流经流量泵、预热器后进入到固定床反应器I中，经固定床反应器I中的吸附树脂吸附后继续进入到固定床反应器II中，经固定床反应器II中的阳离子交换树脂吸附后得到碳酸二甲酯含量大于99.9％、甲醇含量小于200ppm的精制碳酸二甲酯产品；精制碳酸二甲产品由固定床反应器II的出料口D排出且经换热器换热冷却后导入产品罐中储存。
上述技术方案中，步骤(1)中，所述的吸附树脂为：苯乙烯与二乙稀苯的交联共聚体，丙烯酸酯/甲基丙烯酸酯与甲基丙烯酸二乙酯的交联共聚体，丙烯酰胺类功能基团的共聚体中的任意一种、两种及以上以任意比例混合而成的混合树脂，优选为丙烯酰胺类功能基团的共聚体。
上述技术方案中，步骤(1)中，所述的阳离子交换树脂为：质量交换容量为0.5-15mmol/g、比表面积为10-100m2/g、孔径10-100nm的阳离子交换树脂，优选质量交换容量为4.0mmol/g、比表面积为45m2/g、孔径为30nm的阳离子交换树脂。
上述技术方案中，步骤(1)中，所述的煤制乙二醇副产的碳酸二甲酯，其中：碳酸二甲酯含量为98-99.8％，甲醇含量0.1-2％，其他为杂质。
上述技术方案中，步骤(1)中，所述的原料罐，温度优选保持在25℃。
上述技术方案中，步骤(2)中，所述的氮气，优选为15000份以1L/min的流量吹扫时间15min。
上述技术方案中，步骤(3)中，原料罐中的原料经预热器预热为45℃后再进入到固定床反应器I中。
上述技术方案中，步骤(3)中，所述的原料进入到固定床反应I和固定床反应器II的体积空速为1h-1(即每小时1倍树脂体积)。
上述技术方案中，步骤(3)中，所述的固定床反应器I的操作条件为：温度2-50℃、压力0.05-1MPa；所述的固定床反应器II的操作条件为：温度45℃、压力0.05MPa。
上述技术方案中，步骤(3)中，所述的精制碳酸二甲产品由固定床反应器II的出料口D排出且经换热器换热冷却至25℃后导入产品罐中储存。
上述技术方案中，步骤(3)中，当精制碳酸二甲酯产品的二甲酯含量小于99.9％、甲醇含量大于200ppm时，停止精制过程；关闭原料罐的出料口A、产品罐的采收口和固定床反应器II的排气孔，其他零部件的进料口和出料口均打开，将氮气依次流经预热器、固定床反应器I和固定反应器II，利用氮气将固定床反应器I和固定反应器II中未精制的原料顶出，未精制的原料经过换热器换热冷却至25℃后导入到原料罐中循环利用。
上述技术方案中，步骤(3)中，利用氮气将固定床反应器I和固定反应器II中未精制的原料顶出后，对固定床反应器I中的吸附树脂、固定反应器II中的阳离子交换树脂进行再生处理：打开预热器的进料口B、出料口B和固定床反应器I的进料口C、出料口C以及固定床反应器II的进料口D、排气孔，其他零部件的进料口和出料口均关闭；氮气经预热器预热至60-200℃后进入到固定床反应器I中对其内的吸附树脂进行吹扫，控制固定床反应器I内的温度为60-200℃、压力为0.05MPa，吹扫时间为0.5-10h；然后再将60-200℃的氮气通入到固定床反应器II中对其内的阳离子交换树脂进行吹扫处理，控制固定床反应器II内的温度为60-200℃、压力为0.05MPa，吹扫时间为0.5-10h；吹扫处理结束后，固定床反应器I中吸附树脂、固定反应器II中的阳离子交换树脂再生完毕。
上述技术方案中，氮气经预热器预热至105℃后再通入到固定床反应器I和固定床反应器II中；固定床反应器I中的温度优选为105℃，吹扫时间优选为4h；固定床反应器II中的温度优选为105℃，吹扫时间优选为4h。
本发明技术方案的优点在于：
(1)该工艺操作弹性低，设备投资小，能耗低；
(2)该工艺中DMC通过物理吸附、离子交换、氢键结合的方式去除杂质，使DMC的纯度大于99.9％；
(3)树脂的再生仅通过氮气高温吹扫即可重复使用，未精制的物料能返回原料罐循环利用。
附图说明
图1为本发明煤制乙二醇副产碳酸二甲酯的精制装置的整体结构示意图；
图2为本发明煤制乙二醇副产碳酸二甲酯的精制方法置的工艺流程图；
其中：1为原料罐；2为流量泵；3为预热器；4为固定床反应器I，5为固定床反应器II，6为换热器，7为产品罐。
具体实施方式
以下对本发明技术方案的具体实施方式详细描述，但本发明并不限于以下描述内容：
本发明提供一种煤制乙二醇副产碳酸二甲酯的精制装置，包括依次连接的原料罐1、流量泵2、预热器3、固定床反应器I 4、固定床反应器II 5、换热器6和产品罐7，如图1所示：
所述的原料罐1，侧壁上部设有进料口A，与之相对称的另一侧壁的下部设有出料口A，其中：进料口A与能够提供原料的装置相连接；
所述的流量泵2，设有泵进口和泵出口，其中：泵进口与原料罐的出料口A相连接；
所述的预热器3，底部设有进料口B，顶部设有出料口B，其中：进料口B分为两路，一路与能够提供氮气的装置相连接，另一路与流量泵的泵出口相连接；
所述的固定床反应器I 4，底部设有进料口C，顶部设有出料口C，其中：进料口C与换热器的出料口B相连接；
所述的固定床反应器II 5，底部设有进料口D，顶部设有出料口D和排气孔，其中：进料口D与固定床反应器I的出料口C相连接，排气孔与氮气接收装置相连接；
所述的换热器6，设有进料口E和出料口E，其中：进料口E与固定床反应器II的出料口D相连接；
所述的产品罐7，设有采收口，采收口与换热器的出料口E相连接。
优选的，所述的换热器，出料口E还与原料罐的进料口A相连接，反应完毕后，氮气将固定床反应器I、固定床反应器II中未反应的原料顶出，经换热器换热后返回至原料罐中循环利用；
优选的，原料罐中装填有原料，原料为煤制乙二醇副产的碳酸二甲酯，其中：碳酸二甲酯含量为98-99.8％、甲醇含量0.1-2％，其他为杂质；所述的固定床反应器I中装填有吸附树脂；所述的固定床反应器II中装填有阳离子交换树脂。
优选的，所述的原料罐、流量泵、预热器、固定床反应器I、固定床反应器II、换热器和产品罐均可以为本领域或市售的普通装置。
本发明还提供一种煤制乙二醇副产碳酸二甲酯的精制方法，如图2所示，包括以下步骤：
(1)原料装填：将50份吸附树脂及50份阳离子交换树脂分别装填于固定床反应器I和II中；将来源于煤制乙二醇副产的碳酸二甲酯作为原料装填于原料罐中，且将原料罐的温度保持在5-35℃；
(2)预处理：打开预热器的进料口B、出料口B和固定床反应器I的进料口C、出料口C以及固定床反应器II的进料口D、排气孔，其他零部件的进料口和出料口均关闭；将氮气依次流经预热器、固定床反应器I和固定反应器II，利用氮气对固定床反应器I和固定反应器II进行吹扫，100-20000份氮气以1-20L/min的流量室温下吹扫5-30min；
(3)吸附：步骤(2)中氮气吹扫完毕后，停止氮气的提供、关闭排气孔、关闭原料罐的进料口A，同时打开其他零部件的进料口和出料口；原料罐中的原料依次流经流量泵、预热器后进入到固定床反应器I中，经固定床反应器I中的吸附树脂吸附后继续进入到固定床反应器II中，经固定床反应器II中的阳离子交换树脂吸附后得到碳酸二甲酯含量大于99.9％、甲醇含量小于200ppm的精制碳酸二甲酯产品；精制碳酸二甲产品由固定床反应器II的出料口D排出且经换热器换热冷却后导入产品罐中储存。
下面结合具体的实施例对本发明进行阐述，本发明以下实施例中使用的装置的规格和物料如下所示：
1、装置：
预热器(0～100℃)
固定床反应器(Φ30mm)
换热器(0-25℃)
原料罐(50L)
2、主要物料
氮气
煤基乙二醇副产DMC(DMC含量为98-99.8％,甲醇含量0.1-2％)
凯瑞环保科技股份有限公司KC109型阳离子交换树脂
凯瑞环保科技股份有限公司KAD319型吸附树脂
实施例1：
一种煤制乙二醇副产碳酸二甲酯的精制方法，包括以下步骤：
(1)原料装填：将50份KAD319型吸附树脂装填于固定床反应器I中，将50份KC109型阳离子交换树脂装填于固定床反应器II中；将煤基乙二醇副产DMC(DMC含量为98-99.8％,甲醇含量0.1-2％)作为原料装填于原料罐中，且将原料罐的温度保持在25℃；
(2)预处理：打开预热器的进料口B、出料口B和固定床反应器I的进料口C、出料口C以及固定床反应器II的进料口D、排气孔，其他零部件的进料口和出料口均关闭；将氮气依次流经预热器、固定床反应器I和固定反应器II，利用氮气对固定床反应器I和固定反应器II进行吹扫，15000份氮气以1L/min室温下吹扫15min；
(3)吸附：步骤(2)中氮气吹扫完毕后，停止氮气的提供、关闭排气孔、关闭原料罐的进料口A，同时打开其他零部件的进料口和出料口；原料罐中的原料依次流经流量泵、预热器(温度45℃)后以1BV空速进入到固定床反应器I中(温度45℃、压力0.05MPa)，经固定床反应器I中的吸附树脂吸附后继续以1BV空速进入到固定床反应器II中(温度45℃、压力0.05MPa)，经固定床反应器II中的阳离子交换树脂吸附后得到碳酸二甲酯产品，色谱检测组分；精制碳酸二甲产品由固定床反应器II的出料口D排出且经换热器换热冷却至25℃后导入产品罐中储存。
色谱检测组分，当精制碳酸二甲酯产品的二甲酯含量小于99.9％、甲醇含量大于200ppm时，停止精制过程；关闭原料罐的出料口A、产品罐的采收口和固定床反应器II的排气孔，其他零部件的进料口和出料口均打开，将氮气依次流经预热器、固定床反应器I和固定反应器II，利用氮气将固定床反应器I和固定反应器II中未精制的原料顶出，未精制的原料经过换热器换热冷却至25℃后导入到原料罐中循环利用。然后对固定床反应器I中的吸附树脂、固定反应器II中的阳离子交换树脂进行再生处理：打开预热器的进料口B、出料口B和固定床反应器I的进料口C、出料口C以及固定床反应器II的进料口D、排气孔，其他零部件的进料口和出料口均关闭；氮气经预热器预热至105℃后进入到固定床反应器I中对其内的吸附树脂进行吹扫处理，控制固定床反应器I内的温度为105℃、压力为0.05MPa，吹扫时间为4h；然后再将105℃的氮气通入到固定床反应器II中对其内的阳离子交换树脂进行吹扫处理，控制固定床反应器II内的温度为105℃、压力为0.05MPa，吹扫时间为4h；吹扫处理结束后，固定床反应器I中吸附树脂、固定反应器II中的阳离子交换树脂再生完毕，再生完毕，进入下一使用周期，试验共计进行5个周期。
由上表可知，本发明所述精制工艺运行5个周期，具有以下效果：
(1)该工艺操作简单，能耗低，设备投资小，主要设备为固定床反应器；
(2)该工艺中DMC通过KAD319树脂吸附、与KAD319离子交换、氢键结合的方式去除杂质，最终使5个周期DMC的纯度均大于99.9％；
(3)树脂的再生仅通过氮气高温吹扫即可重复使用，未精制的物料能返回原料罐循环利用。
因此，本精制工艺为一种操作简单、能耗低、设备投资小、使用效果好的工艺。
上述实例只是为说明本发明的技术构思以及技术特点，并不能以此限制本发明的保护范围。凡根据本发明的实质所做的等效变换或修饰，都应该涵盖在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种煤制乙二醇副产碳酸二甲酯的精制方法，其特征在于，包括以下步骤：
(1)原料装填：将50份吸附树脂及50份阳离子交换树脂分别装填于固定床反应器I和II中；将来源于煤制乙二醇副产的碳酸二甲酯作为原料装填于原料罐中，且将原料罐的温度保持在5-35℃；
(2)预处理：打开预热器的进料口B、出料口B和固定床反应器I的进料口C、出料口C以及固定床反应器II的进料口D、排气孔，其他零部件的进料口和出料口均关闭；将氮气依次流经预热器、固定床反应器I和固定反应器II，利用氮气对固定床反应器I和固定反应器II进行吹扫，100-20000份氮气以1-20L/min的流量室温下吹扫5-30min；
(3)吸附：步骤(2)中氮气吹扫完毕后，停止氮气的提供、关闭排气孔、关闭原料罐的进料口A，同时打开其他零部件的进料口和出料口；原料罐中的原料依次流经流量泵、预热器后进入到固定床反应器I中，经固定床反应器I中的吸附树脂吸附后继续进入到固定床反应器II中，经固定床反应器II中的阳离子交换树脂吸附后得到碳酸二甲酯含量大于99.9％、甲醇含量小于200ppm的精制碳酸二甲酯产品；精制碳酸二甲产品由固定床反应器II的出料口D排出且经换热器换热冷却后导入产品罐中储存。
2.根据权利要求1所述的精制方法，其特征在于，步骤(1)中，所述的吸附树脂为：苯乙烯与二乙稀苯的交联共聚体，丙烯酸酯/甲基丙烯酸酯与甲基丙烯酸二乙酯的交联共聚体，丙烯酰胺类功能基团的共聚体中的任意一种、两种及以上以任意比例混合而成的混合树脂。
3.根据权利要求1所述的精制方法，其特征在于，步骤(1)中，所述的阳离子交换树脂为：质量交换容量为0.5-15mmol/g、比表面积为10-100m2/g、孔径10-100nm的阳离子交换树脂。
4.根据权利要求1所述的精制方法，其特征在于，步骤(1)中，所述的煤制乙二醇副产的碳酸二甲酯，其中：碳酸二甲酯含量为98-99.8％，甲醇含量0.1-2％，其他为杂质。
5.根据权利要求1所述的精制方法，其特征在于，步骤(3)中，原料罐中的原料经预热器预热为45℃后再进入到固定床反应器I中；所述的原料进入到固定床反应I和固定床反应器II的体积空速为1h-1。
6.根据权利要求1所述的精制方法，其特征在于，步骤(3)中，所述的固定床反应器I的操作条件为：温度2-50℃、压力0.05-1MPa；所述的固定床反应器II的操作条件为：温度45℃、压力0.05MPa；所述的精制碳酸二甲产品由固定床反应器II的出料口D排出且经换热器换热冷却至25℃后导入产品罐中储存。
7.根据权利要求1所述的精制方法，其特征在于，步骤(3)中，当精制碳酸二甲酯产品的二甲酯含量小于99.9％、甲醇含量大于200ppm时，停止精制过程；关闭原料罐的出料口A、产品罐的采收口和固定床反应器II的排气孔，其他零部件的进料口和出料口均打开，将氮气依次流经预热器、固定床反应器I和固定反应器II，利用氮气将固定床反应器I和固定反应器II中未精制的原料顶出，未精制的原料经过换热器换热冷却至25℃后导入到原料罐中循环利用。
8.根据权利要求1所述的精制方法，其特征在于，步骤(3)中，利用氮气将固定床反应器I和固定反应器II中未精制的原料顶出后，对固定床反应器I中的吸附树脂、固定反应器II中的阳离子交换树脂进行再生处理：打开预热器的进料口B、出料口B和固定床反应器I的进料口C、出料口C以及固定床反应器II的进料口D、排气孔，其他零部件的进料口和出料口均关闭；氮气经预热器预热至60-200℃后进入到固定床反应器I中对其内的吸附树脂进行吹扫，控制固定床反应器I内的温度为60-200℃、压力为0.05MPa，吹扫时间为0.5-10h；然后再将60-200℃的氮气通入到固定床反应器II中对其内的阳离子交换树脂进行吹扫处理，控制固定床反应器II内的温度为60-200℃、压力为0.05MPa，吹扫时间为0.5-10h；吹扫处理结束后，固定床反应器I中吸附树脂、固定反应器II中的阳离子交换树脂再生完毕。
9.一种煤制乙二醇副产碳酸二甲酯的精制装置，包括依次连接的原料罐(1)、流量泵(2)、预热器(3)、固定床反应器I(4)、固定床反应器II(5)、换热器(6)和产品罐(7)，其特征在于：
所述的原料罐(1)，侧壁上部设有进料口A，与之相对称的另一侧壁的下部设有出料口A，其中：进料口A与能够提供原料的装置相连接；
所述的流量泵(2)，设有泵进口和泵出口，其中：泵进口与原料罐的出料口A相连接；
所述的预热器(3)，底部设有进料口B，顶部设有出料口B，其中：进料口B分为两路，一路与能够提供氮气的装置相连接，另一路与流量泵的泵出口相连接；
所述的固定床反应器I(4)，底部设有进料口C，顶部设有出料口C，其中：进料口C与换热器的出料口B相连接；
所述的固定床反应器II(5)，底部设有进料口D，顶部设有出料口D和排气孔，其中：进料口D与固定床反应器I的出料口C相连接，排气孔与氮气接收装置相连接；
所述的换热器(6)，设有进料口E和出料口E，其中：进料口E与固定床反应器II的出料口D相连接；
所述的产品罐(7)，设有采收口，采收口与换热器的出料口E相连接；
所述的换热器，出料口E还与原料罐的进料口A相连接，反应完毕后，氮气将固定床反应器I、固定床反应器II中未反应的原料顶出，经换热器换热后返回至原料罐中循环利用。
10.根据权利要求9所述的精制装置，其特征在于：原料罐中装填有原料，原料为煤制乙二醇副产的碳酸二甲酯，其中：碳酸二甲酯含量为98-99.8％、甲醇含量0.1-2％，其他为杂质；所述的固定床反应器I中装填有吸附树脂；所述的固定床反应器II中装填有阳离子交换树脂。
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Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN112358408A (zh) * | 2020-11-30 | 2021-02-12 | 江苏凯美普瑞工程技术有限公司 | 一种甘氨酸的生产工艺及装置 |
Citations (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN1306563A (zh) * | 1998-06-25 | 2001-08-01 | Sk株式会社 | 制造清洁燃料的方法 |
| CN101284826A (zh) * | 2007-04-11 | 2008-10-15 | 中国石油天然气股份有限公司 | 一种环丁砜脱色的方法 |
| CN101643288A (zh) * | 2009-08-26 | 2010-02-10 | 南京大学 | 含铁废盐酸的分离净化与回收利用的方法 |
| CN105037156A (zh) * | 2015-07-13 | 2015-11-11 | 苏州晶瑞化学股份有限公司 | 一种超净高纯乙酸乙酯的生产方法 |
| CN105854513A (zh) * | 2016-06-08 | 2016-08-17 | 浙江奇彩环境科技股份有限公司 | 一种氯代烃类废气的处理方法 |
| CN109759010A (zh) * | 2019-02-25 | 2019-05-17 | 大连理工大学 | 一种深度脱除有机氮化物的分子筛吸附剂及制法和应用 |
| CN109970555A (zh) * | 2018-12-28 | 2019-07-05 | 深圳光华伟业股份有限公司 | 电子级丙酸正丙酯的制备方法 |
| CN110105217A (zh) * | 2019-06-12 | 2019-08-09 | 江苏凯美普瑞工程技术有限公司 | 一种电池级碳酸二甲酯精制装置及方法 |
| CN110280098A (zh) * | 2019-04-25 | 2019-09-27 | 新疆大全新能源股份有限公司 | 一种含氢废气中氯硅烷的回收方法 |
-
2020
- 2020-01-03 CN CN202010004268.8A patent/CN110981732A/zh active Pending
Patent Citations (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN1306563A (zh) * | 1998-06-25 | 2001-08-01 | Sk株式会社 | 制造清洁燃料的方法 |
| CN101284826A (zh) * | 2007-04-11 | 2008-10-15 | 中国石油天然气股份有限公司 | 一种环丁砜脱色的方法 |
| CN101643288A (zh) * | 2009-08-26 | 2010-02-10 | 南京大学 | 含铁废盐酸的分离净化与回收利用的方法 |
| CN105037156A (zh) * | 2015-07-13 | 2015-11-11 | 苏州晶瑞化学股份有限公司 | 一种超净高纯乙酸乙酯的生产方法 |
| CN105854513A (zh) * | 2016-06-08 | 2016-08-17 | 浙江奇彩环境科技股份有限公司 | 一种氯代烃类废气的处理方法 |
| CN109970555A (zh) * | 2018-12-28 | 2019-07-05 | 深圳光华伟业股份有限公司 | 电子级丙酸正丙酯的制备方法 |
| CN109759010A (zh) * | 2019-02-25 | 2019-05-17 | 大连理工大学 | 一种深度脱除有机氮化物的分子筛吸附剂及制法和应用 |
| CN110280098A (zh) * | 2019-04-25 | 2019-09-27 | 新疆大全新能源股份有限公司 | 一种含氢废气中氯硅烷的回收方法 |
| CN110105217A (zh) * | 2019-06-12 | 2019-08-09 | 江苏凯美普瑞工程技术有限公司 | 一种电池级碳酸二甲酯精制装置及方法 |
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| 郑旭煦等: "《化工原理 下册》", vol. 1, 30 April 2009, 华中科技大学出版社, pages: 304 * |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN112358408A (zh) * | 2020-11-30 | 2021-02-12 | 江苏凯美普瑞工程技术有限公司 | 一种甘氨酸的生产工艺及装置 |
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