结合我国大宗化学品生产过程中存在“高能耗、高物耗和高污染”的现实问题，以绿色化工强化技术和可持续化工-生物融合转化技术为代表，广泛采用反应与精馏强化技术，有效地提高了资源/能源利用率，减少和预防污染，从源头上解决传统生产过程能源浪费与环境污染问题。反应与精馏强化过程，探索"间歇-连续"混合式生产过程物料转化与能量利用机制，通过稳态经济优化设计选取最佳的集成结构和操作参数，实现反应能力与分离能力的最佳匹配设计；研究基于两维（批次+时间）信息的批内过程优化操作与协同控制方法，同时针对废液批间循环利用引起

成果与项目的背景及主要用途： 粗苯来自焦炉煤气，粗苯产量约占焦炭产量的 1~1.5%，目前我国焦炭产量 占世界总产量的 60~70%。粗苯中含有 100 多种物质，通过精馏可以将苯、甲苯、 二甲苯、噻吩、苯乙烯、二聚环戊二烯、二硫化碳、吡啶和萘回收。纯苯是最基 本的有机化工原料，我国年用量在 800~1000 万吨。甲苯也是基本有机化工原料 之一，大量用于提高汽油辛烷值和多种用途的溶剂。二甲苯可以作为溶剂使用， 也可以作为制备对二甲苯(PX)和邻二甲苯(OX)的原料。噻吩是高附加值的化工原 料，以前主要以合成为主，从粗苯中回收的噻吩可以取代合成噻吩。 技术原理与工艺流程简介： 粗苯萃取精馏工艺主要分为粗苯分离、苯萃取精馏、甲苯萃取精馏、二甲苯 萃取精馏四个单元。 第一单元 粗苯经预热器预热后进入两苯塔，塔底采出副产品重质苯，塔顶采出进入初 馏塔。初馏塔顶采出进入初馏分储罐，塔底物料进入粗纯苯塔。粗纯苯塔顶采出 进入二单元，塔底物料进入粗甲苯塔。粗甲苯塔顶采出进入三单元，塔底物料进 入粗二甲苯塔。粗二甲苯塔顶采出进入四单元，塔底采出进入重质苯罐。 第二单元 来自一单元的粗纯苯进入苯脱轻塔，塔顶采出进入粗苯罐，塔底物料进入萃 取精馏脱非芳塔。脱非芳塔塔顶采出进入非芳罐，塔底物料进入萃取精馏塔。苯 萃取精馏塔顶采出纯度 99.99%、噻吩含量小于 1ppm 的纯苯进入产品罐，塔底 物料进入萃取剂再生塔，苯萃取精馏塔设有热量回收装置，以充分利用萃取剂的 热量，减少一次热量的用量。萃取剂再生塔顶采出进入二级萃取精馏塔，再生后 的萃取剂经回收热量后循环使用。二级萃取精馏塔顶采出返回脱非芳塔，塔底物 料进入二级萃取剂再生塔，二级萃取精馏塔亦设有热量回收装置。二级萃取剂再 生塔顶采出进入噻吩精制塔，塔底萃取剂经热量回收后循环使用。噻吩精制塔顶 采出 99.7%以上的噻吩进入产品罐 5天津大学科技成果选编 6 第三单元 来自一单元的粗甲苯经预热后进入甲苯脱轻塔，塔顶采出进入粗苯罐，塔底 物料进入甲苯脱非芳塔。脱非芳塔顶采出进入非芳罐，塔底物料进入甲苯萃取精 馏塔。甲苯萃取精馏塔顶采出纯度 99.9%以上、甲基噻吩含量小于 2ppm 的甲苯 进入产品罐，塔底物料进入甲苯萃取剂再生塔，甲苯萃取精馏塔设有热量回收装 置，以充分利用萃取剂的热量，减少一次热量的用量。甲苯萃取剂再生塔顶采出 进入二级萃取精馏塔，再生后的萃取剂经回收热量后循环使用。甲苯二级萃取精 馏塔顶采出进入甲苯脱非芳塔，塔底采出进入甲苯二级萃取剂再生塔。甲苯二级 萃取剂再生塔顶采出甲基噻吩馏分，塔底再生后的萃取剂经回收热量后循环使用。 第四单元 来自一单元的粗二甲苯经预热后进入二甲苯脱非芳塔，塔顶采出进入非芳罐， 塔底物料进入二甲苯萃取精馏塔。二甲苯萃取精馏塔顶采出 3 度二甲苯进入二甲 苯产品罐，塔底物料进入二甲苯萃取剂再生塔。二甲苯萃取剂再生塔顶采出进入 粗苯乙烯罐，再生后的萃取剂经回收热量后循环使用。 技术水平及专利与获奖情况：国内领先。 应用前景分析及效益预测： 纯物理过程，不产生三废。苯纯度可达 99.99%以上，甲苯纯度 99.9%以上， 二甲苯馏程 3 度。回收了附加值高的噻吩、吡啶等产品，三苯收率高。10 万吨 装置比加氢收益高 2000 万元。 优点是：投资小、产品纯度高、收率高。 应用领域：煤化工，石油化工，精细化工 技术转化条件（包括：原料、设备、厂房面积的要求及投资规模）： 10 万吨/年处理能力工程建设投资约 8 千万元 常压或减压操作，没有压力容器 处理每吨粗苯需要煤气 280m3，电 70 度，萃取剂 0.5kg，一次水 2~3t，白土 约 1kg，萃取精馏处理每吨粗苯车间运行费用约 213 元。加氢车间运行费用约 383 元。 合作方式及条件：面议

粗苯来自焦炉煤气，粗苯产量约占焦炭产量的1~1.5%，目前我国焦炭产量占世界总产量的60~70%。粗苯中含有100多种物质，通过精馏可以将苯、甲苯、二甲苯、噻吩、苯乙烯、二聚环戊二烯、二硫化碳、吡啶和萘回收。纯苯是最基本的有机化工原料，我国年用量在800~1000万吨。甲苯也是基本有机化工原料之一，大量用于提高汽油辛烷值和多种用途的溶剂。二甲苯可以作为溶剂使用，也可以作为制备对二甲苯(PX)和邻二甲苯(OX)的原料。噻吩是高附加值的化工原料，以前主要以合成为主，从粗苯中回收的噻吩可以取代合成噻吩。 纯物理过程，不产生三废。苯纯度可达99.99%以上，甲苯纯度99.9%以上，二甲苯馏程3度。回收了附加值高的噻吩、吡啶等产品，三苯收率高。10万吨装置比加氢收益高2000万元。优点是：投资小、产品纯度高、收率高。

技术简介： 催化精馏技术在一个设备内整合催化反应与精馏分离，在催化反应进行的同 时，通过精馏过程把产物从体系中分离，推动反应平衡向右移动。它适用于需要 催化剂进行均相或非均相催化来提高反应速率,且反应物的转化率和催化剂的选 择性通常达不到 100%的情况。 天津大学开发的新型催化精馏规整填料技术，在实现催化精馏耦合过程的同 时，可有效提升设备的通量以及催化剂的装填量，并降低压降。相比于传统的催 32天津大学科技成果选编 化精馏填料，可提升通量 50%以上。填料内部的特殊结构设计可有效提升气液固 三相的传质，促进物料在催化剂内部的扩散，大大提升了反应效率和分离效率。 目前该技术已经在石化行业中的轻汽油醚化，MTBE，叔丁醇脱水，碳四加氢异 构化等工艺中得到了应用。 应用前景分析： 催化精馏最早应用于甲基叔丁基醚(MTBE)和乙基叔丁基醚(ETBE)等合成工 艺中，现已广泛应用于包括酯化、醚化、异构化、烷基化、叠合过程、烯烃选择 性加氢、氧化脱氢、碳一化学、水解、酯交换和其他反应过程等多种平衡反应。 化工行业中有着巨大的市场需求，且由于催化剂的活性问题，每三年即需要更换 一次，因此该需求有较好的持续性。传统捆扎包式催化精馏填料存在通量小，压 降大，易发生偏流和短路，分离和反应效率低等问题。新型崔化精馏规整填料技 术完美的解决了上述问题，目前，该填料已经在多个工艺上成功工业化应用，为 企业节约了大量的投资费用和操作成本，产品转化率等也有明显提升。 经济效益预测： 相比于传统的捆扎包式的催化精馏填料，该新型催化精馏填料技术可提升通 量 50%以上，节约固定设备初投资 30%以上，节约操作费用 30%以上。相比于 传统的先反应再分离的技术，可节约设备初投资 50%以上，节约操作费用 50% 以上。 技术成熟度:产业化项目

技术简介： 甲基叔丁基醚(MTBE)萃取精馏脱硫工艺为：含多种微量硫的 MTBE 先经过 多级精馏蒸出大部分硫含量合格的 MTBE，浓缩后含硫量较高的 MTBE 在通过 萃取精馏脱硫得到合格的 MTBE，之后萃取剂再生循环使用。萃取剂再生得到的 硫含量很高的 MTBE 进入硫化物回收精馏塔将硫化物回收。 采用 MTBE 萃取精馏法脱硫技术可以使 MTBE 收率达到 99.8%以上，能 耗节约 40%以上。 应用前景分析： 可以很好的解决 MTBE 中硫含量高和 MTBE 收率低的问题。在石油化工行 业 MTBE 合成和精制过程中有很好的应用。 课题组可以提供成熟的 MTBE 脱硫工艺包。 经济效益预测： 随着雾霾治理的深入，对汽油中硫含量的要求越来严格，国Ⅴ汽油总硫含量 要求 50mg/kg，国Ⅵ汽油总硫含量要求 10mg/kg。对汽油添加剂 MTBE 中硫的脱 除势在必行。 技术成熟度:产业化项目 应用领域: 石油化工行业 

国内甲醇精馏主塔塔底排放的废水一般含甲醇1％左右，有的生产厂达到 2％以上。这不仅损失宝贵的产品甲醇，更重要的是造成环境污染。以年产5万吨甲醇的生产厂为例，每年有1.2~l.3万吨废水排放，以含甲醇1％计，每年损失l20~l30吨甲醇。且由于精馏废水COD(化学耗氧量)值很高，增加了废水处理的负荷，也就是增加了生产成本。

催化精馏技术在一个设备内整合催化反应与精馏分离，在催化反应进行的同时，通过精馏过程把产物从体系中分离，推动反应平衡向右移动。它适用于需要催化剂进行均相或非均相催化来提高反应速率,且反应物的转化率和催化剂的选择性通常达不到100%的情况。天津大学开发的新型催化精馏规整填料技术，在实现催化精馏耦合过程的同时，可有效提升设备的通量以及催化剂的装填量，并降低压降。相比于传统的催化精馏填料，可提升通量50%以上。填料内部的特殊结构设计可有效提升气液固三相的传质，促进物料在催化剂内部的扩散，大大提升了反应效率和分离效率。目前该技术已经在石化行业中的轻汽油醚化，MTBE，叔丁醇脱水，碳四加氢异构化等工艺中得到了应用。

项目简介：精馏是化学工业领域中应用最为广泛的分离技术。但精馏过程的能耗巨大，化工过程中40%~70%的能耗用于分离，而精馏能耗又占其中90%以上。我国在石油化工、天然气化工、制药、化肥、维尼纶等领域能耗远高于国外，与国内精馏过程的节能技术落后不无关系。因此，开展精馏过程节能机理和节能技术的研究对国民经济可持续发展具有重要的战略意义。在热力学上，隔板塔被认为是较为理想的塔结构，等同于一个完全的热耦合塔。以分离三组分混合物为例，用相同的理论板数，完成同样的分离任务，采用隔板塔比传统的两塔流程可降低能耗30%~50%，节省设备投资30%以上。高效立体传质塔板是河北工业大学化学工程研究所开发的高效立体喷射型塔板专利技术，具有大通量，高效率，低压降等一系列优点，目前在石化、制药、化肥、化纤等诸多化工领域得到了广泛的应用。将高效立体传质塔板和隔板塔两者的优点相结合，研究过程节能机理，开发出具有高效节能的新工艺和设备，对化工分离过程传质效率和能源利用率的提高、设备投资的节省具有显著的经济效益和深远的社会意义。本项目已在华北制药集团得到成功应用，为企业节省设备投资32%，工艺节能35%。应用领域：石油、化工、制药、化肥、维尼纶、氯碱联系方式：河北工业大学化工学院 方静 副教授电话：022-60202246；传真：022-60204475地址：天津市红桥区光荣道8号309信箱 300130邮箱：ctstfj@hebut.edu.cn网址：www.ctst.com.cn

成果与项目的背景及主要用途： 化工上常见的分离过程包括蒸馏、吸收、萃取和结晶等，其中蒸馏是分离液 体混合物的典型单元操作，应用最为广泛，约占全部化工工业分离过程的 75%。 在精细化工、制药、香精香料、油脂、天然产物提取等工业过程中，经常用到精 馏分离过程，所分离的物系通常为热敏性物系或难分离物系，对分离的要求很高， 采用普通的精馏过程难于达到分离要求，需要对精馏过程进行强化或采用特殊的 精馏分离方法。因此，天津大学经过多年的研究，开发出了组合精密精馏技术。 技术原理与工艺流程简介： 蒸馏过程耗能巨大，化工过程中 40%~70%的能耗用于分离，而蒸馏能耗又 占其中的 90%，所以蒸馏过程节能是目前蒸馏领域研究的热点。精馏塔再沸器的 加热采用降(升)膜加热技术可以降低传热温差，提高热能利用率，并可减少物料 的受热时间，特别适用于热敏性物系的分离。对于减压精馏等过程，其液体负荷 通常很低，填料表面不能充分润湿，使得传质效率降低。通过采用填料表面处理 技术，可以改善填料表面的润湿性能。外加磁场对物系的精馏过程有一定的影响， 总体上呈正效应。其原因如下：一是物系在磁场作用下，汽液平衡关系发生变化， 组分间的性对挥发度加大；另一是物系在磁场作用下，黏度和表面张力等下降， 改善了液体在填料表面的润湿性能，使传质效率得到提高。蒸馏过程的强化包括 设备的强化和过程的强化。蒸馏设备的强化主要是采用新型高效塔板或采用新型 高效塔填料和高性能液体分布器，达到提高分离效率和减小压降的目的。 技术水平及专利与获奖情况： 组合精密精馏技术属于通用型高新技术，它将精馏塔节能技术、降(升)膜加 热技术、填料表面处理技术、磁化处理技术、精馏设备强化技术等多种先进的关 键技术集于一体。对于一定的精馏分离过程，根据物系的特点和分离要求，将上 述各关键技术有机组合，即构成该物系的组合精密精馏分离技术。 获得天津市科学技术进步三等奖 获得以下专利：天津大学科技成果选编 1. 从废丙酮溶媒中磁化精馏回收丙酮的方法，ZL200710060107.5 2. 从废甲醇溶酶中磁化精馏回收甲醇的方法，ZL200710060106.0 3. 中药生产废乙醇溶媒的磁化精馏回收乙醇方法，ZL200610013217.1 4．集磁化与减压精馏由山苍子油提取柠檬醛的方法，CN200410072294.5 5. 由山苍子油精馏提取柠檬醛的方法，ZL011350563应用前景分析及效益预测： 在精细化工、制药、香精香料、油脂、天然产物提取等工业过程中，经常用 到精馏分离过程，所分离的物系通常为热敏性物系或难分离物系，对分离的要求 很高，采用普通的精馏过程难于达到分离要求，需要对精馏过程进行强化或采用 特殊的精馏分离方法。 应用领域：精细化工、制药、香精香料、油脂、天然产物提取 技术转化条件（包括：原料、设备、厂房面积的要求及投资规模） 根据具体情况面议 合作方式及条件：根据具体情况面议