本项目针对化学产品的生产，开发出系列陶瓷膜反应器技术，即将催化反应与膜分离两个单位操作耦合到同一个系统中，实现超细催化剂与产品的原位分离，使生产过程连续化，可简化流程、节约成本、提高产品质量并减少环境污染。该技术的核心是将反应与分离两个相互独立的单元过程耦合为一个单元操作，生产过程中，反应物料连续不断地进入反应器，反应一定时间后，物料通过泵的作用进入膜组件，催化剂被膜截留并回到反应器继续参与反应，产品连续透过膜，通过进料流量与出料流量的控制，实现生产过程的连续平稳运行。本项目建立了膜反应器放大设计的

通过将膜分离器与流化床反应器耦合，利用膜材料的选择筛分与渗透性能，在高温下实现气相产物与催化剂的原位分离，从而提高催化剂使用效率与反应的转化率及产品选择性、同时有效去除反应产物中的热粒子与焦油等杂质，减少PM 2.5等超细颗粒物排放，实现产物净化与大气环境保护。流化床膜反应器在气固相反应过程中对贵重催化剂和超细粉体的回收具有重大的经济意义，可最大程度的减少催化剂或产品的损耗，降低生产成本，提高经济效益。

通过将膜分离器与流化床反应器耦合，利用膜材料的选择筛分与渗透性能，在高温下实现气相产物与催化剂的原位分离，从而提高催化剂使用效率与反应的转化率及产品选择性、同时有效去除反应产物中的热粒子与焦油等杂质，减少PM 2.5等超细颗粒物排放，实现产物净化与大气环境保护。流化床膜反应器在气固相反应过程中对贵重催化剂和超细粉体的回收具有重大的经济意义，可最大程度的减少催化剂或产品的损耗，降低生产成本，提高经济效益.

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

制备了 2 类 3 个系列 8 中铜萃取剂，可适用于不同 pH 范围下， 蚀刻液中或湿法冶金中铜的特异性回收。该产品萃取饱和容量大（38.5g/L,国外同类产品为 40 g/L，甘肃省质监局作为第三方测得饱和容量为 48.5 g/L），萃取率及反萃率高，萃取平衡时间短（< 30s）, 萃取第三相无，而成本低廉（为国外同类产品 1/3）

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。

搭建液相微萃取自动装置，利用去乳化剂（辅助溶剂）实现两相分离；通过SIA泵入系统和控制色谱自动进样器吸取萃取剂并进样，构建自动液相微萃取-色谱分析在线一体化分析体系，实现全高通量分析。

微萃取组件，由上盘和下盘组成，所述上盘中心部位设置有微流体通道，底面为平面，所述下盘中心部位设置有进料凹槽，从进料凹槽至下盘顶面边缘分布有微形槽，组合方式为：上盘设置的微流体通道中心线与下盘顶面设置的进料凹槽中心线重合，上盘的底面与下盘的顶面之间具有0.05～0.25mm的间隙；一种超重力场微萃取装置，包括上述微萃取组件、进料混合器、联接体、接料槽、防护罩、轴套、减速器、电机和支撑系统，微萃取组件中的下盘通过轴套与减速器的动力输出轴连接并位于接料槽内，萃取组件中的上盘与联接体连接，连接时应使上盘设置的微流体通道的中心线与联接体设置的插孔的中心线重合。

本发明公开了一种富二氧化碳吸收剂溶液中空纤维膜接触器减压再生系统及方法。它是将富二氧化碳吸收剂溶液经加热器加热,并通过增压泵、液相流量计使增压的富二氧化碳吸收剂溶液进入中空纤维膜接触器的管程进行再生,再生后得到的吸收剂贫液从中空纤维膜接触器的管程下端输出;在真空泵的作用下,由吹扫蒸汽发生器产生的低温吹扫蒸汽,由中空纤维膜接触器的壳程下端进入进行协助再生,再生后的CO2在低温蒸汽的吹扫和真空泵的抽吸作用下,经冷凝器除水后得到高浓度的CO2气体。本发明通过在膜接触器内降压操作代替传统加热再生的方法,降低吸收剂富CO2溶液的再生能耗,可以解决化学吸收法分离燃煤烟气中CO2的高能耗问题。

由于石油资源的日益枯竭和非降解塑料引起的环境污染日益严重，采用来源于自然界的可再生的天然高分子为原料生产高分子材料具有可持续发展性。本成果以绿色溶剂-离子液体为溶剂，采用溶液共混方式得到完全生物基来源的纤维素/淀粉/木质素绿色复合膜。该膜无论处于干态还是湿态都具有良好的力学性能。该复合材料不仅具有优异的生物降解性能，而且使用的溶剂可以完全回收再利用。该复合膜的生产过程中不存在溶剂挥发等问题，属于绿色、经济制备过程。该成果所制备的复合膜中纤维素含量可在30~90％之间、淀粉含量在10~60％之间，木质素含量在1~10%之间。该纤维素/淀粉/木质素绿色复合膜可以作为食品包装膜、烟膜等使用。     主要技术指标： 拉伸强度： 大于10 MPa 对氧气及二氧化碳气体透过性：较好，且二氧化碳与氧气的透过比率接近2。 该成果所制备的复合膜中纤维素含量可在30——90％之间、淀粉含量在10——60％之间，木质素含量在1——10%之间。 主要经济指标分析: 本项目制备的纤维素/淀粉/木质素复合膜的成本在6000元/吨左右, 市场售价在13000元/吨左右，甚至更高，因此经济效益显著。 建设投产条件: 年产1000吨的设备与仪器投资200万元， 厂房面积900平方米。