如何用离子交换树脂精制柴油

A. 资源综合利用，国家采取什么措施

指导思想和基本原则

以邓小平理论和“三个代表”重要思想为指导，深入贯彻落实科学发展观，坚持节约资源和保护环境的基本国策，遵循政府推动、市场引导、企业主体、自主创新、因地制宜、重点突破的方针，加快科技创新，推广先进适用技术，推进资源综合利用产业化，提高资源利用效率，减少废弃物排放，促进经济社会又好又快发展。

坚持宏观调控与市场机制相结合，发挥市场配置资源的基础性作用，完善政策体系，建立有利于促进资源综合利用的长效机制；坚持以企业为主体，产学研相结合，选择环境影响严重、产生量大

的废弃资源，组织技术攻关，强化科技创新能力建设；坚持重点突破和全面推进相结合，依据资源禀赋和产业构成，形成资源综合利用产业集群，探索和完善循环经济发展模式。

（三）主要范围

一是在矿产资源开采过程中对共生、伴生矿进行综合开发与合理利用的技术；二是对生产过程中产生的废渣、废水(废液)、废气、余热、余压等进行回收和合理利用的技术；三是对社会生产和消费过程中产生的各种废弃物进行回收和再生利用的技术。

二、矿产资源综合利用技术

（一）能源矿产资源综合利用技术

1.石油天然气矿产资源综合利用技术

（1）推广在油田开发建设中，采用适用技术，对伴生天然气进行回收利用。

（2）推广从石油和天然气中回收硫资源生产硫磺技术。

（3）推广高效井下污水处理和再生利用技术。

（4）推广柴油机余热利用技术。

（5）推广采用不稳定排放硫化氢气体资源化利用技术回收井口无组织排放的含硫化氢气体。

（6）推进页岩气勘探开发技术。

（7）研发废弃钻井液、井下作业废液资源化利用和无害化处置技术。

2.煤炭资源综合利用技术

（1）推广无煤柱开采技术，推广采用不稳定或难采煤层开采技术、边角煤残采技术。

（2）推广煤系高岭土超细、增白、改性技术。

（3）推进煤系铝矾土、耐火粘土、膨润土、硅藻土、硫铁矿、油母页岩和石墨等资源综合利用技术的产业化。

（4）推进煤炭地下气化（UCG）技术的产业化，特别是加快具有井下无人、无设备，集建井、采煤、气化三大工艺于一体，适用于煤矿大量的煤柱、建筑物下压煤等呆滞煤量回收利用技术的研发和产业化。

（5）研发难选煤、干法选煤和高硫煤综合利用技术。

（6）研发“三下”(建筑物下、铁路下、水体下)及矸石充填采煤技术；研究提高开采上限技术。

（7）研发矿井水资源化利用技术。

3.地热资源利用技术

推广采用热泵等技术，利用地下热能进行采暖和制冷。

（二）金属矿产资源综合利用技术

1.黑色金属矿产资源综合利用技术

（1）推广磁铁矿精选作业的磁筛等高效利用技术。

（2）推广含稀土复合矿和钒钛磁铁矿综合利用技术。

（3）推广低品位、表外矿、复杂共伴生黑色金属矿产资源综合利用技术。

（4）推进尾矿再选技术及生产各种建筑材料的产业化。

（5）研发低品位硫铁矿选矿富集技术。

（6）研发尾矿干堆技术和尾矿高效浓缩工艺及设备。

2.有色金属矿产资源综合利用技术

（1）无废（少废）开采技术

--推广尾砂充填、废石充填、全尾砂膏体充填等充填法采矿技术。

--推广原地浸出采矿技术。

（2）推广采用大型低品位矿产自然崩落法技术开采。

（3）推广拜耳法用于低铝硅比一水硬铝石矿的选矿。

（4）推广低品位、表外矿、复杂共伴生有色金属矿产资源综合利用技术。

（5）推广复杂多金属硫化矿矿浆电解处理技术及中低品位氧化锌矿选冶联合处理技术。

（6）推广铜铅锌锡矿细粒、微细粒矿载体浮选技术。

（7）推广铜矿等有色金属矿伴生金、银等贵金属的综合利用技术。

（8）推广有色金属硫化?D?D氧化混合矿选矿技术。

（9）推广湿法冶金关键装备应用。

（10）研发矿山塌陷区、废石堆场和尾矿库修复与垦植技术。

（11）研发对复杂有色金属矿石选别与富集技术。

（12）研发低品位矿生物提取技术。

（13）研发尾矿有价金属综合回收利用技术。

3.贵金属矿产资源综合利用技术

（1）推广含金银等多金属矿选矿尾渣中综合回收有价金属成分和非金属矿资源的矿物加工技术。

（2）推广采用复杂金矿循环流态化焙烧技术。

（3）推广高硫高砷高碳复杂难处理金矿的预处理技术。

（4）推广浮选富集?D炭浸工艺技术等低品位金矿的综合利用技术。

4.稀有、稀土金属矿产资源综合利用技术

（1）推广采用电解工艺开发稀土镁中间合金技术，综合利用稀土尾矿。

（2）推广高效低毒高纯氧化铕提取技术。

（3）推进稀土冶炼分离清洁生产工艺技术的产业化。

（三）非金属矿产资源综合利用技术

1.化工原料非金属矿产资源综合利用技术

（1）盐湖钾盐综合利用技术

--推进盐湖钾盐伴生矿综合利用技术的产业化。

--研发固体难采钾矿溶采技术，非水溶性钾矿开发利用技术。

（2）磷矿综合利用技术

--推广磷矿伴生铁、硫、氟、碘、钒、钛等资源综合回收技术。

--推广反（双）浮选磷矿降镁技术。

--研发中低品位磷矿、中低品位胶磷矿选矿技术和窑法直接利用技术。

（3）硼矿综合利用技术

--研发低品位硼矿选矿技术。

--研发硼铁矿中硼、铁、铀有效分离和回收技术。

（4）研发中低品位萤石综合利用技术。

（5）研发钾长石综合利用技术。

2.建材原料非金属矿产资源综合利用技术

（1）玻璃陶瓷原料非金属矿有效利用技术

--推广硅质原料非金属矿产的均化开采以及浮选技术。

--推广陶瓷生产采用低品位原料配方技术产业化。

--推广利用中低品位高岭岩替代叶蜡石生产玻璃纤维技术产业化。

（2）填料及其它深加工用非金属矿的合理利用技术

--推广利用煤系高岭土生产高档填料、涂料技术。

--推广温石棉尾矿提取轻质氧化镁及综合利用技术。

--推广伟晶岩中石英提纯技术。

（3）推广石灰石矿均化开采配比技术。

（4）推广石英砂岩提纯技术。

（5）研发低品位菱镁矿、滑石、硅藻土、蓝晶石族等非金属矿选矿综合利用技术。

三、工业“三废”综合利用技术

（一）煤炭工业“三废”综合利用技术

1.煤矸石综合利用技术

（1）煤矸石发电技术

--推广适合燃烧煤矸石的大型循环流化床锅炉，在有条件的地区推广热、电、冷联产技术和热、电、煤气联供技术。

--推广炉内石灰脱硫和静电除尘技术。

--研发煤矸石等低热值燃料电厂锅炉高效除尘、脱硫、灰渣干法输送、存储及利用技术。

（2）煤矸石生产建筑材料技术

--制砖技术。推广全煤矸石生产承重多孔砖、非承重空心砖和清水墙砖技术。

--制水泥技术。推广利用煤矸石为原料，部分或全部代替粘土配制水泥生料，烧制水泥熟料技术。

--生产其他建材产品技术。推广利用煤矸石为原料生产陶瓷制品、陶粒、岩棉、加气混凝土等技术。

（3）推广利用煤矸石充填采煤塌陷区、采空区和露天矿坑及煤矸石复垦造地造田技术。

（4）推广利用煤矸石制取聚合氯化铝、硫酸铝、合成系列分子筛等化工产品技术。

（5）推广利用煤矸石生产复合肥料技术。

（6）推广煤矸石中极细粒钛铁矿、锐钛矿等杂质的分离技术。

（7）研发利用煤矸石生产特种硅铝铁合金、铝合金技术，以及利用煤矸石生产铝系列、铁系列超细粉体的技术。

（8）研发煤矸石提取五氧化二钒及其他稀有元素技术。

2.矿井水综合利用技术

推广采用混凝、沉淀（或浮升）以及过滤、消毒等技术，净化处理煤矿矿井水。

3.煤层气综合利用技术

（1）推进煤层气民用、发电、化工等技术的产业化。

（2）研发低浓度瓦斯利用技术。

（二）电力工业“三废”综合利用技术

1.粉煤灰、脱硫石膏综合利用技术

（1）粉煤灰综合利用技术

--推广采用粉煤灰生产水泥、砌块、陶粒等建筑材料技术。

--推广采用粉煤灰建造水坝、油井平台、道路路基等建筑工程技术。

--推广粉煤灰制取漂珠、空心微珠、碳等化合物技术。

--推进高铝粉煤灰提取氧化铝技术的产业化。

--推进粉煤灰造纸及生产岩棉技术的产业化。

--研发粉煤灰用于农业（改良土壤、生产复合肥料、造地）、污水处理以及各类填充材料等技术。

（2）推广脱硫石膏制水泥缓凝剂、纸面石膏板、建筑石膏、粉刷石膏、砌块等建材产品的综合利用技术。

（3）研发脱硫石膏免煅烧制干混砂浆。

2.废水综合利用技术

推广灰场冲灰废水封闭式循环利用等技术。

3.废气综合利用技术

推广燃煤电厂烟气中回收硫资源生产硫磺技术。

（三）石油天然气工业“三废”综合利用技术

1.废渣综合利用技术

（1）推广对油气采炼过程中产生的各类油砂、污泥、残渣、钻屑采用固化等无害化综合处理技术，并用于筑路、制造建筑材料、调剖堵水剂等。

（2）推广石油焦乳化焦浆/油（EGC）代油节能技术。

（3）研发改进缓和湿式氧化(WAO)－间歇式生物反应器(SBR)处理碱渣联合工艺，形成专有成套技术。

（4）研发污水处理场油泥(包括罐底泥)、浮渣和剩余活性污泥处理组合技术。

2.废水（液）综合利用技术

（1）推广钻井污水、废液综合处理技术，实现闭路循环利用。

（2）推广炼油企业含氢尾气膜法回收技术。利用膜分离技术建设芳烃、加氢尾气膜法回收装置，回收芳烃预加氢精制单元酸性气、异构化富氢、加氢裂化低分气、柴油加氢低分气中的富含氢气体。

（3）推广采用中和、酸化以及各种精制技术，从石油炼制产生的酸碱废液、废催化剂中，回收环烷酸、粗酚、碳酸钠、浮选捕集剂等资源。

（4）研发石油化工高浓度、难降解的有机废水处理技术以及油田废水替代清水技术。

（5）研发经济有效的废水深度处理技术和回用技术、氨氮废水处理技术与回收利用技术。

3.废气综合利用技术

（1）推广对炼油厂催化裂化过程中产生的高温烟气采用气能量回收技术进行能量回收。

（2）研发催化裂化再生烟气、加热炉气、工艺排气及电站排气中二氧化硫和氮氧化物处理技术。

（四）钢铁工业“三废”综合利用技术

1.冶炼废渣综合利用技术

（1）推广炼钢炉渣回收和磁选粉深加工处理技术。

（2）推广立磨粉磨粒化高炉矿渣技术。

（3）推广硫铁矿烧渣综合利用技术。

（4）推广冷轧盐酸再生及铁粉回收技术。

（5）推广钢渣返回烧结，替代石灰作为炼铁厂烧结溶剂技术。

（6）推广转炉煤气干法除尘及尘泥压块技术。

（7）推广氧化铁皮回收利用技术。采用直接还原技术制取粉末冶金用的还原铁粉。

（8）推广含铁尘泥综合利用技术。

（9）推广废钢渣生产磁性材料技术。

（10）研发含锌尘泥综合利用技术。

（11）研发不锈钢和特殊钢渣的处理和利用技术，特别是防止水溶性铬离子浸出的技术。

（12）研发钢铁渣游离氧化钙、游离氧化镁降解处理技术。

2.废水（液）综合利用技术

（1）推广对不同浓度的焦化废水优化分级处理与使用技术。

（2）推广采用“电氧化气浮”技术对废水进行深度处理并回用。

（3）推广污水深度处理脱盐回用技术。采用抗污染芳香族聚酰胺反渗透膜，生产高品质的回用水。

（4）推广冷轧含油乳化液膜分离回收技术。

（5）研发矿山酸性废水治理与循环利用技术。

（6）研发矿山含硫矿物，As、Pb、Cd废水处理与循环利用技术。

3.废气及余热、余压综合利用技术

（1）推广全燃烧高炉煤气锅炉的应用技术。

（2）推广焦炉、高炉、转炉煤气的回收技术。

（3）推广利用还原铁生产中回转窑废高温烟气余热发电技术。

（4）推广高炉煤气余压发电TRT(高炉煤气余压透平发电装置)结合干法除尘技术。

（5）推广采用利用溴化锂制冷等技术回收利用冶金生产过程中炉窑烟气余热。

（6）推广采用双预蓄热式燃烧技术,实现炉窑废气余热的利用。

（7）推广铁合金矿热炉、烧结机等中低温烟气余热发电技术。

（8）推广焦化干息焦技术，回收利用焦炭显热。

（9）推广低热值煤气燃气-蒸汽联合循环发电技术（CCPP）。

（10）推广炼钢厂除尘系统高温烟气余热发电技术。

（11）推广电炉余热回收及综合利用技术。

（12）推进烧结烟气脱硫副产石膏资源化利用技术的产业化。

（五）有色金属工业“三废”综合利用技术

1.冶炼废渣综合利用技术

（1）推广采用炉渣选矿法从冶炼炉渣中回收金属铜技术。

（2）推广铜冶炼阳极泥及废渣（料）综合利用技术，回收金、银、铂、钯、硒、碲、铅、铋、铟等。

（3）推广铜冶炼冷态渣，镍冶炼冷态渣深度还原磁选提铁综合利用技术。

（4）推广采用“破碎－磁选分选焦煤”、“球磨－磁选生产铁粉”等技术处理锌渣、窑渣。

（5）推广从铅电解阳极泥中提取金银的火法和湿法技术工艺。

（6）推广锌渣中提取银的技术。

（7）推广从锌浸出渣中提取铟技术。

（8）推广金属镁还原渣部分替代钙质和硅质原料生产水泥技术。

（9）研发高效利用铅锌冶炼渣再回收铅锌技术，以及稀散金属回收技术。

（10）研发低耗高效脱除氟、氯、氧化锌物料技术。

（11）研发采用氢气还原法从冶炼各类烟尘中制取金属锗综合利用技术。

（12）研发赤泥综合利用技术。

2.废水（液）综合利用技术

（1）推广轧制废油回收利用技术。

（2）推广从生产印刷线路板产生含铜废液中回收金属铜技术。

（3）研发加工生产过程中表面处理废液、酸洗污泥综合回收技术。

3.废气及余热综合利用技术

（1）推广采用氨吸收法技术，回收铜、铅、锌等有色金属冶炼企业产生的烟气二氧化硫，副产硫酸铵、硫酸钾等。

（2）推广采用钙吸收技术，对二氧化硫烟气脱硫并回用。

（3）推广采用氧化锌渣脱除铅锌冶炼烟气二氧化硫技术。

（4）推广冶炼废气中有价元素的回收利用技术。

（5）推广菱镁矿资源利用过程中二氧化碳回收以及生产二氧化碳衍生产品先进技术。

（6）推广有色冶金炉窑烟气余热利用技术。

（六）化学工业“三废”综合利用技术

1.磷石膏等化工废渣综合利用技术

（1）推广蒸氨废渣综合利用技术。

（2）推广采用电石渣替代石灰石用于水泥工业、纯碱工业以及电厂的烟气脱硫技术。

（3）推广利用铬渣作水泥矿化剂技术；铬渣制自溶性烧结矿并冶炼含铬生铁技术；铬渣作为熔剂生产钙镁磷肥技术；铬渣制钙铁粉、铸石、人造骨料、玻璃着色剂及铬渣棉等技术。

（4）推广磷石膏制磷酸联产水泥、制硫酸钾、制硫铵和碳酸钙以及制硫酸铵、硫酸铵钾等作为化工原料的综合利用技术；磷石膏制水泥缓凝剂、纸面石膏板、建筑石膏、粉刷石膏、砌块等建材产品的综合利用技术；磷石膏作为盐碱地改良剂技术。

（5）推广黄磷炉渣生产水泥、混凝土、磷渣砖、保温材料、低温烧结陶瓷等技术。

（6）推广黄磷泥生产五氧化二磷以及双渣肥等综合利用技术。

（7）推广造气煤渣综合利用技术。

（8）推广利用硼泥制备轻质碳酸镁、氧化镁等镁盐技术。

（9）推广利用硼泥生产建筑材料、农业肥料和冶金辅助材料技术。

（10）推广氟石膏生产建筑材料等综合利用技术。

（11）研发磷石膏充填采矿技术。

2.废水（液）综合利用技术

（1）推广纯碱生产中蒸氨废清液晒盐技术，采用高效蒸发技术和设备制氯化钙联产氯化钠。

（2）推广合成氨生产中采用水解汽提技术回收尿素。

（3）推广氮肥生产污水回用技术。

（4）推广循环冷却水超低排放技术。

（5）推广回收硼酸母液制备硼镁肥、轻质碳酸镁、氧化镁等镁盐产品技术。

（6）推广采用大孔径吸附树脂对2,3-酸废水回收利用技术。

（7）推广“树脂吸附－氧化－树脂吸附”技术对2-萘酚生产废水进行治理和资源化利用。

（8）推广处理DSD (4,4-二氨基二苯乙烯-二磺酸)酸氧化工序生产废水采用树脂法将有机物吸附并洗脱和回收利用的资源化技术。

（9）推广苯胺、邻甲苯胺和对甲苯胺生产废水资源化技术。

（10）推广树脂吸附法处理氯化苯水洗废水综合利用技术。

（11）推广从电镀废水中回收镍、钴等稀有金属技术。

（12）推广从制盐母液中提取氯化钾、工业溴、氯化镁技术。

3.废气、余热综合利用技术

（1）推广采用吸附、汽提、变压吸附等技术，从电石法聚氯乙烯生产尾气中回收氯乙烯、乙炔气。

（2）推广利用黄磷尾气发电并提纯一氧化碳生产甲醇、甲酸等化工产品技术。

（3）推广醇烃化工艺替代铜洗工艺技术。

（4）推广全燃式造气吹风气余热回收利用技术。

（5）推广湿法磷酸及磷肥生产副产品氟生产各种氟化物技术。

（6）推广以碳酸钠吸收硝酸生产尾气中的氮氧化物，生产硝酸钠、亚硝酸钠的技术。

（7）推广利用电石、炭黑生产尾气中的一氧化碳，作为燃料及化工原料用于制甲醇、合成氨和羰基产品技术。

（8）推广对含二氧化碳废气进行综合利用技术。其中利用氨水吸收尾气中二氧化碳制取碳酸氢铵；深冷制取液态二氧化碳或干冰；用纯碱吸收二氧化碳制取碳酸氢钠；用二氧化碳废气制取轻质碳酸镁；用烧碱废液吸收二氧化碳制取纯碱；用废气中的二氧化碳代替硫酸分解酚钠提取酚。

（9）推广氯化氢废气综合利用技术。其中用甘油吸收氯化氢制取二氯丙醇；在催化剂作用下制取环氧氯丙烷、二氯异丙醇，制取氯磺酸、染料、二氯化碳等化工产品；采用催化氯化法、电解法、硝酸氧化法生产氯气；副产盐酸生产聚氯乙烯等产品。

（10）推广催化干气蒸汽转化法制氢技术。

（11）推广草甘膦与有机硅生产中的氯元素循环利用技术。将草甘膦生产中的尾气经回收净化用于有机硅单体的合成。有机硅单体生产中产生盐酸，经净化后用于草甘膦合成，从而使含氯元素的化合物（氯甲烷、氯化氢）在草甘膦和有机硅两大类产品之间实现循环利用。

（七）建材工业“三废”综合利用技术

1.废渣综合利用技术

（1）推广石材加工碎石和采矿废石生产人造石材（装饰材料）技术。

（2）研发废陶瓷高附加值再利用技术。

2.废水综合利用技术

推广采用无机混凝剂(PAC)＋高分子助凝剂(PHM)等混凝沉淀处理技术。

3.废气、余热综合利用技术

（1）推广水泥窑废气余热发电技术。

（2）推进玻璃熔窑废气余热发电技术产业化。

（八）食品发酵工业“三废”综合利用技术

1.废渣综合利用技术

（1）推广玉米脱胚提油和小麦提取蛋白技术。

（2）推广利用酒精糟生产全糟蛋白饲料等技术。

（3）推广啤酒废酵母干燥生产饲料酵母技术；废酵母经酶处理制备医药培养基酵母浸膏技术。

（4）推广柠檬酸废渣替代天然石膏技术。

（5）推进啤酒废酵母生产制备核苷酸、氨基酸类物质技术的产业化。

（6）推广玉米芯生产木寡糖技术。

（7）推广利用制糖废糖蜜生产高活性酵母等发酵制品技术。

（8）推进利用酶技术从麦糟中提取功能性膳食纤维和蛋白质的产业化。

（9）推进果蔬浓缩汁生产废渣制备果胶、功能性膳食纤维和蛋白饲料技术的产业化。

（10）研发酵母细胞壁残渣制备甘露糖蛋白质及水溶性葡聚糖等。

（11）研发啤酒糟采用多菌种混合固体发酵生物改性，生产肽蛋白技术。

（12）研发马铃薯、木薯淀粉生产废渣综合利用技术。

2.废水（液）综合利用技术

（1）推广发酵剩余资源厌氧发酵生产沼气技术。

（2）推广麦汁煮沸二次蒸汽回用技术。

（3）推广味精废母液生产复合肥技术。

（4）推广玉米浸泡水和谷氨酸离交尾液混合培养饲用酵母粉技术。

（5）推广木薯干片干式粉碎和鲜木薯湿法破碎分离技术，浓缩出精淀粉浆液和蛋白黄浆。

（6）研发采用膜过滤技术（MF）回收菌体制成饲料技术。

（7）研发薯类淀粉生产高浓工艺废水（俗称汁水或细胞水）回收蛋白技术。

（8）研发适用于食品行业生产的膜材料及膜分离装置；研发排放废水深度处理的膜技术与膜材料。

3.废气综合利用技术

研发利用酒精等生产过程中产生的二氧化碳生产降解塑料技术。

（九）纺织工业资源综合利用技术

1.废旧纤维等废渣综合利用技术

（1）推广废旧纤维循环利用技术。利用废旧涤纶及锦纶纤维、生产废料等生产再生纤维技术。

（2）推广利用废旧纤维作为产业用增强材料技术。

（3）推广溶解、萃取、离子交换等技术，对化纤工业产生的固体废弃物进行回收利用。

（4）推广针刺、热熔、纺粘、缝编等技术对废花、落棉、纱布角、短纤维等废弃物进行回收利用。

（5）推进废弃毛中提取蛋白制备生物蛋白纤维技术的产业化。

（6）推进利用双氧水对剥茧抽丝后的废弃物进行湿法纺丝技术的产业化。

（7）推进蚕蛹蛋白提炼及深加工、桑柞蚕丝下脚料生产针刺无纺布等综合利用产业化。

2.废水（液）综合利用技术

（1）推广采用水蒸汽直接蒸馏法从含溴染料废水中制取溴素技术；以分散蓝2BLN水解母液以及硝化废酸为原料从废水中离析回收2,4-二硝基苯酚。

（2）推进洗毛废水采用高效分离回收等工艺设备提取羊毛脂技术产业化。

（3）推进聚酯企业生产废水中乙醛等有机物回收与利用技术产业化。

（4）研发适用于排放废水深度处理的膜材料，并研发适用于浆料、染料浓缩与回收工艺的膜分离装置。

（十）造纸工业“三废”综合利用技术

1.废渣综合利用技术

（1）推广造纸废渣污泥资源化利用技术。

（2）推进制浆碱回收白泥生产优质碳酸钙技术的产业化。

2.废水（液）综合利用技术

（1）推广制浆造纸过程水的梯级使用和废水深度处理部分回用技术。

（2）推广造纸白水多圆盘过滤机处理回收利用技术。

（3）推广厌氧生物处理高浓废水生产沼气技术。

（4）推广制浆封闭式筛选、中浓技术。

（5）推进纸浆废液生产微生物制剂技术的产业化。

四、再生资源回收利用技术

（一）废旧金属再生利用技术

1.推广采用机械化手段对废旧汽车、废旧船舶等机械设备的拆解和利用。

2.推广黄杂铜直接生产高精度板、带、管等技术。

3.推广紫杂铜熔炼除氧、除杂技术以及轧制过程中的表面处理和精整技术。

4.推广组合式熔炼炉组生产再生铝合金技术。

5.推广废铝易拉罐钻切屑利用技术；电解铝残极（阳极、阴极）生产石墨化炭阴极技术。

6.推广废铅酸蓄电池机械化拆解、破碎分选技术，分别回收处理塑料壳、铅极板、含铅物料（铅膏）、废酸液等；再生铅渣回收锡、锑等有价金属的技术。

7.研发废钢铁镀锌、镀铬等镀层的处理技术；废高合金钢的鉴定、检测和分选技术；混堆状废线材加工处理技术及装备；废易拉罐等优质废铝的保级利用技术。

（二）废旧家电及电子产品再生利用技术

1.推广电热丝等干法分离阴极射线管屏锥玻璃技术。采用工业吸尘器回收并妥善收集荧光粉。

2.推广加热析出、催化分解等技术，回收液晶面板上的液晶物质和稀贵金属铟并做无害化处理。

3.推广环保型的溶蚀、酸解、电解、精炼等技术，处理芯片等含稀贵金属的废料，回收金、银、钯等。

4.推广高效粉碎、分选技术，处理已去除芯片、电容器等部件的线路板，回收铜、玻璃纤维和树脂等。

5.推广粉碎、分选等物理方法在密闭的设施中处理含有多溴联苯、多溴二苯醚等有害成分的电线、电缆，回收铜、铝和塑料。

6．推广破碎、分选等物理方法在设置有环保和安全措施的密闭设施中处理废旧冰箱、空调、冷柜等制冷电器。

（三）废旧橡胶、轮胎再生利用技术

1.推广胶粉活化技术，提高胶粉活性，扩大胶粉利用率。

2.推广“预硫化和无模硫化翻新”轮胎翻新技术。

3.推广废旧橡胶常温粉碎、湿法粉碎、冷冻粉碎等生产精细胶粉技术。

（四）废纸板和废纸再生利用技术

1.推广废瓦楞纸箱中高浓连续碎解、纤维分级处理、中高浓筛选、大直径盘磨打浆技术，生产包装纸及纸板。

2.推广高浓筛选、高浓漂白、高浓揉搓等技术，处理废旧报纸及带有涂料、印刷油墨等需脱墨的纸张。

3.研发大型废纸和废纸板制浆技术及成套设备。

（五）废塑料再生利用技术

1.推广废塑料物理再生利用和机械化分类技术。

2.推广废塑料活化无机填料改性、纤维增强改性、弹性体增韧改性、树脂合金改性、链结构改性等化学再生利用技术。

3.推广利用废旧聚酯瓶生产聚酯切片技术。

4.推广利用废旧塑料、废弃木质材料生产木塑材料及其制品技术。

（六）废玻璃再生利用技术

1.推广废玻璃作为原料生产平板玻璃、瓶罐器皿等玻璃制品直接再利用技术。

2.推广废玻璃生产建筑和保温隔音等材料的间接再生利用技术。

（七）建筑废弃物再生利用技术

1.推广改性沥青混合料再生道路材料制备技术及装备。

2.研发建筑垃圾减量化控制技术及建筑垃圾再生材料在建筑工程中应用的成套技术。

B. 如何制作脱色剂

柴油脱色抄精制剂配方，由配合剂、酸性剂、助剂和溶剂混合得到，主要用于变色或非标柴油的脱色，加入量为被处理柴油质量的0.1~0.5%，在被处理的变色柴油或非标柴油中，加入该脱色精制剂，在室温至80℃下充分混合，时间为10分钟以上。

本发明处理工艺简单，脱色效果好，设备要求低，成本少，还提高了柴油储存时间，增加了柴油的安定性。

C. 强酸性离子交换树脂催化酯化反应的原理是什么望指点，尽量详细，谢谢

与使抄用普通的矿物质酸是一样的，强酸性离子交换树脂，一定要使用专用的催化剂型的树脂，因为这还关系到H离子的释放速度，孔径大小，交联度等对反应的影响。例如生物柴油的催化可以用T-66MP,樟脑油的合成可以用T-63
MP，等等。北京华豫清源国际贸易有限公司，杜笙离子交换树脂，固体酸催化剂树脂，13269232873

D. 高中化学选修2知识点

化学选修2《化学与技术》
第一单元 走进化学工业
教学重点（难点）：
1、化工生产过程中的基本问题。
2、工业制硫酸的生产原理。平衡移动原理及其对化工生产中条件控制的意义和作用。
3、合成氨的反应原理。合成氨生产的适宜条件。
4、氨碱法的生产原理。复杂盐溶液中固体物质的结晶、分离和提纯。
知识归纳：

1

制硫酸

反应原理

造气：S+O2==SO2 (条件 加热)
催化氧化：2SO2+O22SO3
吸收：SO3+H2O==H2SO4 98.3%的硫酸吸收。

原料选择

黄铁矿：FeS2 硫磺：S

反应条件

2SO2+O22SO3 放热 可逆反应（低温、高压会提升转化率）
转化率、控制条件的成本、实际可能性。400℃～500℃，常压。
钒触媒：V2O5

三废处理

废气：SO2+Ca(OH)2==CaSO3+H2O CaSO3+H2SO4=CaSO4+SO2↑+H2O
废水：酸性，用碱中和
废渣：黄铁矿废渣――炼铁、有色金属；制水泥、制砖。
局部循环：充分利用原料

能量利用

热交换：用反应放出的热预热反应物。

2

制氨气

反应原理

N2+3H22NH3 放热、可逆反应（低温、高压会提升转化率）
反应条件：铁触媒 400～500℃，10MPa～30MPa

生产过程

1、造气：N2:空气（两种方法，(1)液化后蒸发分离出氮气和液氧，沸点N2－196℃，H2－183℃；(2)将氧气燃烧为CO2再除去）。
H2:水合碳氢化合物（生成H2和CO或CO2）
2、净化：避免催化剂中毒。
除H2S：NH3H2O+H2S==NH4HS+H2O
除CO：CO+H2O==CO2+H2 K2CO3+CO2+H2O==2KHCO3
3、氨的合成与分离：混合气在合成塔内合成氨。出来的混合气体中15％为氨气，再进入冷凝器液化氨气，剩余原料气体再送入合成塔。

工业发展

1、原料及原料气的净化。2、催化剂的改进（磁铁矿）3、环境保护

三废处理

废气：H2S－直接氧化法（选择性催化氧化）、循环。
CO2－生产尿素、碳铵。
废液：含氰化物污水－生化、加压水解、氧化分解、化学沉淀、反吹回炉等。
含氨污水－蒸馏法回收氨，浓度较低可用离子交换法。
废渣：造气阶段产生氢气原料的废渣。煤渣（用煤），炭黑（重油）。

3

制纯碱

氨碱法
（索尔维）

1、CO2通入含NH3的饱和NaCl溶液中
NH3+CO2+H2O==NH4HCO3 NaCl+NH4HCO3==NaHCO3↓+NH4Cl
2、2NaHCO3Na2CO3+CO2↑+H2O↑

缺点：CO2来自CaCO3，CaO－Ca(OH)2－2NH3+CaCl2+2H2O
CaCl2的处理成为问题。和NaCl中的Cl－没有充分利用，只有70％。CaCO3的利用不够充分。

联合法
（侯德榜）

与氨气生产联合起来：
NH3、CO2都来自于合成氨工艺；这样NH4Cl就成为另一产品化肥。综合利用原料、降低成本、减少环境污染，NaCl利用率达96％。

资料：
一、硫酸的用途肥料的生产。
硫酸铵（俗称硫铵或肥田粉）：2NH3 + H2SO4＝(NH4)2SO4；
和过磷酸钙（俗称过磷酸石灰或普钙）：Ca3(PO4)2 + 2H2SO4＝Ca(H2PO4)2 + 2CaSO4； 浓硫酸的氧化性。
（ 1） 2Fe + 6H2SO4 (浓) Fe2 (SO4)3 + 3SO2 ­ + 6H2O （铝一样）
（2）C + 2H2SO4 ( 浓) 2SO2 ­ + CO2 ­+ 2H2O
S + 2H2SO4 (浓) 3SO2 ­ + 2H2O
2P + 5H2SO4(浓) 2H3PO4 + 5SO2 ­ + 2H2O
（3）H2S + H2SO4 (浓) = S + SO2 ­ + 2H2O
2HBr + H2SO4 (浓) = Br2 ­ + SO2 ­ + 2H2O
8HI + H2SO4(浓) = 4I2 + H2S ­ + 4H2O
（4）2NaBr + 3H2SO4 (浓) = 2NaHSO4 + Br2 ­ + SO2­ + 2H2O
2FeS + 6H2SO4(浓) = Fe2(SO4)3 + 2S ¯ + 3SO2 ­ + 6H2O
（5）当浓硫酸加入胆矾时，浓硫酸吸水，胆矾脱水，产生白色沉淀。

二、氨气
1、氮肥工业原料 与酸反应生成铵盐
2、硝酸工业原料 能被催化氧化成为NO 4NH3+5O2=4NO+6H2O （Pt-Rh 高温）
3、用作制冷剂 易液化，汽化时吸收大量的热
三、纯碱
烧碱（学名氢氧化钠）是可溶性的强碱。它与烧碱并列，在工业上叫做“两碱”。烧碱和纯碱都易溶于水，呈强碱性，都能提供Na＋离子。1、普通肥皂。
高级脂肪酸的钠盐，一般用油脂在略为过量的烧碱作用下进行皂化而制得的。

如果直接用脂肪酸作原料，也可以用纯碱来代替烧碱制肥皂。

第二单元 化学与资源开发利用
教学重点（难点）：
1、 天然水净化和污水处理的化学原理，化学再水处理中的应用和意义。
硬水的软化。中和法和沉淀法在污水处理中的应用。
2、 海水晒盐。海水提镁和海水提溴的原理和简单过程。氯碱工业的基本反应原理。
从海水中获取有用物质的不同方法和流程。
3、 石油、煤和天然气综合利用的新进展。
知识归纳：

方法

原理

天然水的净化

混凝法

混凝剂：明矾、绿矾、硫酸铝、聚合铝、硫酸亚铁、硫酸铁等
Al3++3H2O3H++Al(OH)3
絮状胶体（吸附悬浮物）；带正电（使胶体杂质聚沉）。
生活用水净化过程：混凝沉淀－过滤－杀菌

化学软化法

硬水：含有较多的Ca2+,Mg2+的水，较少或不含的为软水。
不利于洗涤，易形成锅垢，降低导热性，局部过热、爆炸。
暂时硬度：Ca(HCO3)2或Mg(HCO3)2引起的硬度。1、加热法
永久硬度：钙和镁的硫酸盐或氯化物引起的硬度。
2、药剂法：纯碱、生石灰、磷酸盐
3、离子交换法：离子交换树脂，不溶于水但能与同电性离子交换
2NaR+Ca2+==CaR2+2Na＋再生：CaR2+2Na＋==2NaR+Ca2+

污水处理

物理法

一级处理：格栅间、沉淀池等出去不溶解的污染物。预处理。

（微）生物法

二级处理：除去水中的可降解有机物和部分胶体污染物。

化学法

三级处理：中和法－酸性废水（熟石灰），碱性废水（硫酸、CO2）
沉淀法－含重金属离子的工业废水（沉淀剂，如S2-）
氧化还原法。（实验：电浮选凝聚法）

方法

原理

盐的利用

海水制盐

蒸发法（盐田法）

太阳照射，海水中的水分蒸发，盐析出。
盐田条件：地点（海滩、远离江河入海口）、气候。
盐田划分：贮水池、蒸发池、结晶池。
苦卤：分离出食盐的母液。

食盐利用

电解（氯碱工业）

2NaCl＋2H2O2NaOH+H2↑+Cl2↑
阳极：2Cl－-2e－＝Cl2↑ 阴极：2H++2e－＝H2↑

海水提溴

吹出法

1、氯化：Cl2＋2Br－＝2Cl－＋Br2
2、吹出：空气（或水蒸气）吹出Br2
3、吸收：Br2+SO2+2H2O=2HBr+H2SO4 再用氯气氧化氢溴酸。

海水提镁

具体过程

海水―――Mg(OH)2―――MgCl2―――Mg
碱（贝壳）/过滤 盐酸 干燥/电解

海水提取重水

蒸馏法、电解法、化学交换法、吸附法

了解化学交换法

化工

目的

石油

分馏（常压、减压）（物理）

把石油分成不同沸点范围的蒸馏产物，得到汽油（C5~11）、煤油（C11~16）、柴油（C15~18）等轻质油，但产量较低。

裂化（化学）

获得更多轻质油，特别是汽油。断链。

列解（化学）

获得重要有机化工原料：乙烯、丙稀、丁烯等。

煤

关注问题

提高燃烧热效率，解决燃烧时的污染，分离提取化学原料。

干馏

隔绝空气加热。得焦炉气（H2、CH4、乙烯、CO等，燃料）、煤焦油（苯等芳香族化合物，进一步提取）、焦炭（金属冶炼）等。

气化

利用空气或氧气将煤中的有机物转化为可燃性气体。C＋水

液化

把煤转化为液体燃料的过程。
直接液化：与溶剂混合，高温、高压、催化剂与氢气作用，得到汽油、柴油、芳香烃等。煤制油（内蒙古）。
间接液化：先转变为CO和氢气，再催化合成为烃类、醇类燃料。

一碳化学

以分子中只含一个碳原子的化合物（甲烷、甲醇等）为原料合成一系列化工原料和燃料的化学。
CO：煤 CH4：天然气。

电解饱和食盐水中。
正阳失，负阴得。
阳极：活性电极，放电顺序：S2->SO32->I->Br->Cl->OH->NO3->SO42->F-
阴极： Ag+>Fe3+>Cu2+>H+(酸性溶液)>Pb2+>Sn2+>Fe2+>Zn2+>(H+)>Al3+>Mg2+>Na+>Ca2+>K+

（1）在电解饱和食盐水中， 阳极有气泡产生，有刺激性味道的气体，湿润的KI-淀粉试纸变蓝。阴极有气泡，可燃气体。

（2）如果交换电极：如果用的都是惰性电极（石墨或铂），那么可以互换（反应不变）；但如果原来阴极用的是铁棒，那么不能互换，若互换，铁作阳极：Fe-2e-=Fe2+，阴极：2H++2e-=H2；阴极产生的氢氧根离子会和阳极产生的亚铁离子在溶液中反应，生成氢氧化亚铁（白色沉淀，不稳定马上变成灰绿色，最终变成红褐色）。

（3）阳离子交换膜有一种特殊的性质，即它只允许阳离子通过，而阻止阴离子和气体通过，也就是说只允许Na+通过，而Cl-、OH-和气体则不能通过。这样既能防止阴极产生的H2和阳极产生的Cl2相混合而引起爆炸，又能避免Cl2和NaOH溶液作用生成NaClO而影响烧碱的质量。

（4）阳极接在电源正极上，电源正极会不断地吸电子，所以只能挂惰性电极，如炭棒和Pt等，若挂其他，如铁棒，那么电子被电源正极吸收，Fe会变成铁离子，从而进入电解液中，你会很快看到铁棒不见了。那至于为什么用炭棒而不用Pt，则是价格关系。炭棒便宜。
而阴极接在电源负极上，电源负极在不断产生电子，所以挂什么并没有什么大的关系，挂铁的话，反而保护了铁不变为铁离子。其实负极挂炭棒什么的，也可。在工业生产中一般阴极不用铁棒而做成铁网，增大反应接触面。而炭不易做成网状，所以选用炭棒。

第三单元 化学与材料的发展
教学重点（难点）：
1、硅氧四面体的特殊性，一些无机非金属材料生产的化学原理。
形成对化学与材料发展关系比较全面的认识。
2、金属冶炼的原理，金属腐蚀的原理和防腐方法。
电解、电镀的原理。
3、常见高分子材料的生产原理。
知识归纳：
一、 无机非金属材料

原料

成分

生产原理

性能、用途

传统硅酸盐材料

陶瓷

黏土

高温烧制

抗氧化、抗酸碱腐蚀、耐高温、绝缘、易成型。盛放物品、艺术品

玻璃

石英砂、石灰石、纯碱

Na2SiO3CaSiO3

Na2CO3+SiO2Na2SiO3+CO2 CaCO3类似

光学玻璃、耐腐蚀玻璃，不同颜色玻璃。

水泥

石灰石、黏土

硅酸二三钙铝酸三钙、铁铝酸钙

磨成粉－煅烧－加石膏等－粉磨

水硬性，用作建筑材料。
混凝土：水泥、砂子、碎石

新材料

碳化硅

SiO2,C

SiC

SiO2+CSiC+CO↑

结构与金刚石相似，硬度大，优质磨料，性质稳定，航天器涂层材料。

氮化硅

高纯Si、N2

Si3N4

3Si＋2N2Si3N4
3SiCl4+2N2+6H2= Si3N4+12HCl

熔点高、硬度大、化学性质稳定，制造轴承、气轮机叶片、发动机受热面。

单质硅

高纯焦炭、石英砂

Si

SiO2＋2CSi+2CO↑
=SiHCl3+H2
SiHCl3+H2Si+3HCl

半导体工业

金刚石

CH4

C

CH4=====C（金刚石）＋2H2

研磨材料

其余新材料

C60（新型贮氢材料）、超导材料等

二、 金属材料
金属活动顺序表：
标出金属冶炼的方法及范围：

原料

装置

原理

炼铁

铁矿石、焦炭、石灰石、空气

高炉

还原剂CO的生成：C+O2==CO2 CO2+C==2CO
生铁形成：Fe2O3+3CO==2Fe+3CO

炼钢

生铁

氧气顶吹转炉

降低C％:2C+O2=2CO 2Fe+O2=2FeO FeO+C=CO+Fe
除杂质:FeS+CaO=CaS+FeO 脱硫
添加合金元素：Cr、Mn、Ni

炼铝

铝土矿、纯碱、石灰、煤、燃料油

电解槽

铝土矿溶解：Al2O3+2NaOH=2NaAlO2+H2O
氢氧化铝析出：NaAlO2+CO2+2H2O=Al(OH)3↓+NaHCO3
氢氧化铝脱水：2Al(OH)3=Al2O3+3H2O
电解氧化铝：2Al2O34Al+3O2↑
冰晶石(Na3AlF6)－氧化铝熔融液,少量CaF2
阳极：6O2—12e-=3O2↑阴极：4Al3++12e-=4Al

金属腐蚀及防护：

分类

实例

金属腐蚀原理

化学腐蚀

氧气、氯气等，温度影响较大。钢材高温容易氧化一层氧化皮

电化学腐蚀

原电池反应，例如钢材
吸氧腐蚀（大多）：阴极1/2O2+H2O+2e-=2OH- 阳极Fe-2e-=Fe2+
析氢腐蚀（酸性）：阴极2H++2e-=H2 阳极Fe-2e-=Fe2+

金属防腐方法

氧化膜

用化学方法在钢铁、铝的表面形成致密氧化膜

电镀

镀铬、锌、镍（在空气中不容易发生化学变化的金属，原理）

其余

改善环境、牺牲阳极（原电池的负极）、外加电流等

三、 高分子材料
分类：天然高分子：淀粉、纤维素、蛋白质
合成高分子：聚×××

合成方法

举例

基本概念

加成聚合反应

聚氯乙稀：
聚苯乙烯：

单体：
链节：
聚合度：

缩合聚合反应

涤纶：

塑料分类

结构

性质

举例

热塑性

线型

溶解于一些有机溶剂，一定温度范围会软化、熔融，加工成形

聚乙烯

热固性

体型

不易溶于有机溶剂，加热不会熔融

酚醛树脂

高分子材料降解分类：生物降解、光降解、化学降解
废旧高分子材料的再利用途径：（1）再生、改性重新做成有用材料和制品；（2）热裂解或化学处理的方法制备多种化工原料；（3）作为燃料回收利用。

化学肥料

实例

生产原理

氮肥

尿素

2NH3+CO2H2NCOONH4 H2NCOONH4H2NCONH2+H2O

硝酸铵

4NH3+5O24NO+6H2O 2NO+O2=2NO23NO2+H2O=2HNO3+NO NH3+HNO3=NH4NO3

其余：碳酸氢铵、硫酸铵、氯化铵、氨水、硝酸钙、硝酸钾等

磷肥

过磷酸钙/普钙

硫酸处理。成分：Ca(H2PO4)2·H2O和CaSO4

其余：重过磷酸钙 Ca(H2PO4)2，钙镁磷肥、KH2PO4等

钾肥

草木灰K2CO3，氯化钾，硫酸钾、硝酸钾等

复合肥料

铵磷复合肥、硝磷复合肥、硝酸铵、 KH2PO4等

农药

实例

作用、影响

杀虫剂

有机氯（DDT 、六六六 、DDE）有机磷、氨基甲酸酯类、拟除虫菊酯类等。

防治有害生物，提高农作物产量。影响生物群落、土壤、大气、水等。

杀菌剂

波尔多液（硫酸铜、石灰）、石灰硫磺合剂等、除草剂等

植物生长调节剂

乙烯利、矮壮素等

肥皂

通式

肥皂成分

高级脂肪酸钠（钾）

RCOONa或RCOOK

生产原理

油脂水解/碱性条件

去污原理

水中电离

RCOONa=RCOO-+Na+

亲油基（憎水基）

RCOO-

亲水基

Na+

主要作用

使肥皂、油污、水之间发生润湿、乳化、起泡

简单图示

第四单元 化学与技术的发展教学重点（难点）：1、化肥为农作物补充必要的营养元素，主要化肥的生产原理；了解农药的组成、结构和性 质是决定其防治病虫害效果的关键因素。化肥、农药的使用及其对环境的影响。2、了解肥皂、合成洗涤剂的组成、特点、性质及其生产原理。3、通过典型实例了解精细化学品的生产特点，体会化学与技术发展在满足生产和生活需要中的不可替代作用。知识归纳:

合成洗涤剂

故态：洗衣粉 液态：洗洁净

主要成分

烷基苯磺酸钠

生产原理

结构优化

1、确定合适的碳链长度（12～18）。（过长水溶性降低，过短水溶性过强）2、不含支链的烃基。（容易生物降解）3、合理配方。（提高综合性能，环境污染、增白、香味等）

工业味精：表面活性剂。用量少，能显著降低水与空气或其他物质的界面张力（表面张力）， 提高工业生产效率，提高产品质量和性能。

E. 不饱和聚酯树脂在低温下的……

任何液体或流体，其流动性都受温度的影响。
以柴油为例，夏天用得好好的，到了深秋，到了冬季，车子就难以启动，不好好运转了。每年冬季最冷的那些天，高速公路上因天冷抛锚的柴油车经常有。路警只好将它们拖走。
柴油的标号也是根据对应温度的流动性来确定的。例如夏天用10号或20号，秋天用0号或－10号，冬季用－20号。这个号前面的数字就是柴油失去流动性的气温数。
同样，树脂受温度的影响更大更敏感。你问你施工的树脂太粘稠的原因，当然就是温度低的原因啦。
以上两位的回答不无道理，任何一种施工都有一定的指标规范。树脂在北方冬季室外施工都会遇到这个问题。
鉴于你实际的施工条件和要求，介绍一下我的经验供你参考。
1）我在指导工人制作水晶胶滴塑胸牌时，曾因温度低出现过许多废品，尽管在室内，但从烤箱里取出使用时，又是置身于较冷的环境里 。树脂太稠，搅拌时会包进许多气泡而且抽真空也难以消失。太稠的树脂也不好滴注。
经过多次试验调整最后得出一个有效的经验：外加10％－15％的二甲苯。（加其他稀料如丙酮也可）这种做法似乎不太合理，水晶胶厂家也不赞成。可是直到现在我们还用着。
2）我加工水晶冻标牌时，为了减少气泡，总是在不饱和水晶树脂里加入7％－13％的苯乙烯，按说比例有点大，但我是这样用的。
以上两则实例，都证明在温度低的环境里施工，往树脂里添加适量的稀释剂，应该是实用有效的方法。
应该指出的是，以上两例，树脂高档，价格也贵，其产品都是要求质量和效果极高的。非同你的工程施工，大概是191之类的普通树脂，比较来说，是粗活，我想用加稀料的方法一定可以解决你当前的问题！到底应加多大的比例，你要从5％开始往上实验，应该不超过20％，加入稀料，搅拌均匀后再加入红白料，继续搅拌。加入稀料后，树脂的量也相应增加了，但计算促进剂固化剂比例时，仍按原来的树脂量计算。不过，在同样的温度下，稀释过的树脂比原来没稀释的树脂，其凝胶时间相对要稍长一些。
这里提供给你一个经验，你可以照办试一试，但更重要的是给你开拓一个解决问题的思路：通过实验，自己解决。因为还会有许多细节问题，指望不上别人啊。
我对树脂外行，可能还会有更好的解决之道。在此只是把自己的一点实际经验提供给您，不知对您有没有实际价值。

F. 用离子交换树脂怎样去除生物柴油中的甘油

近年来,为缓解能源紧缺和环境污染问题,生物柴油作为一种可再生的、环境友好型能源受到人们的普遍关注。甘油是生物柴油生产中的主要副产物,是评价生物柴油质量的重要指标之一。2007年我国实施的生物柴油国家标准规定游离甘油的含量不超过0.02%。生物柴油精制工艺在中国来说还不是很完善,因此生物柴油精制工艺的研究,特别是除去生物柴油中的甘油的研究具有重要的理论意义和现实意义。
本文以大豆油和甲醇为原料,采用碱催化法制备了生物柴油,将制备得到的生物柴油作为原料,进行树脂吸附精制工艺和水洗精制工艺的研究。
本文利用红外光谱对大豆油和其酯交换产物进行了表征,确定了反应产品中有脂肪酸甲酯生成,并用气质联用对脂肪酸甲酯的组成进行了分析,其主要组成成分为棕榈酸甲酯,10,13-二十碳二烯酸甲酯,油酸甲酯,11-二十碳烯酸甲酯,19-甲基十九烷酸甲酯和山嵛酸甲酯。
用吸附仪对大孔吸附树脂的孔径分布和比表面积进行了表征。研究了大孔吸附树脂吸附生物柴油中的游离甘油的静态动力学行为和含水量对甘油吸附的影响。实验结果表明：四种大孔吸附树脂符合动力学特征,NWD2的平衡时间为250min,
NWD1、NWD3和NWD4为270min;
NWD2符合动力学方程,相关系数均0.99；NWD2的控制步骤是颗粒扩散和膜扩散,其他树脂的控制步骤是颗粒扩散；树脂的含水量对吸附量的影响比较大,干树脂的吸附量低于20mg/g,当含有饱和含水量时,NWD4的吸附量最大,为106.78mg/g,除NWD1树脂外,含水量与吸附量基本呈线性关系,NWD1树脂中含水量超过30%时就不会影响甘油的吸附。
本文还考察了不同类型阳离子交换树脂对生物柴油中游离甘油的吸附率。实验结果发现：(1)阳离子交换树脂的吸附行为符合动力学特征,均符合拟二级动力学方程；(2)IR120的吸附量最小,FPC3500次之,252树脂的吸附量最大；(3)Na型干树脂与湿树脂相比吸附率降低了50%,H型吸附率只是略有降低。(4)离子交换树脂的含水量超过15%就不会影响甘油的吸附。
通过单因素实验对传统的精制方法水洗工艺进行了优化。最佳水洗条件为：水洗温度50℃,水洗量(占油重)20%,水洗时间10min,水洗次数3次,水洗搅拌速率为100r/min。在最优条件下,生物柴油的游离甘油含量符合我国的国家标准。并且与树脂吸附法进行了对比,发现甘油的去除率均在87%以上,生物柴油中残留的游离甘油含量均低于0.02%。相比而言,树脂吸附法的效果更好,其中NWD4的甘油去除率达到了98.12%,生物柴油中游离甘油的含量仅为0.0021%。

G. 酯交换反应详细资料大全

酯交换反应(transesterification),即酯与醇/酸/酯（不同的酯）在酸或碱的催化下生成一个新酯和一个新醇/酸/酯的反应。

基本介绍

• 中文名 ：酯交换反应
• 外文名 ：transesterification
• 所属学科 ：化学
• 反应类型 ：可逆反应
• 反应条件 ：酯与醇/酸/酯 催化剂
• 催化剂种类 ：碱性、酸性、生物酶催化剂
• 套用领域 ：皮革加脂剂的合成开发
• 意义 ：拓宽原料来源开发性能优良加脂剂

词义,反应机理,催化剂,碱性催化剂,工业化碱性催化剂,酸性催化剂,影响因素,使用现状,

词义

酯化反应为可逆反应，在酯的溶液中，是有少量的游离醇和酸存在的。酯交换反应正是基于酯化芦岁侍反应的可逆性而进行的。酯交换反应中的醇能够与酯溶液中少量游离的酸进行酯化反应，新的酯化反应就生成了新的酯和新的醇。由于酯化反应的可逆性，若想酯交换反应能够进行，至少满足下面两种情况的一种：一，生成的新酯稳定性强于之前的酯。二，生成的新酯能够在反应过程中不断蒸出。

反应机理

脂肪酸甲酯主要是由甘油三酯与甲醇通过酯交换制备，其反应方程式如下： 油脂（甘油三酯）先与一个甲醇反应生成甘油二酯和甲酯，甘油二酯和甲醇继续反应生成甘油单酯和甲酯，甘油单酯和甲醇反应最后生成甘油和甲酯。

催化剂

碱性雀没催化剂

在碱性催化剂催化的酯交换反应中，真正起活性作用的是甲氧阴离子，如下图所示。甲氧阴离子攻击甘油三酯的羰基碳原子，形成一个四面体结构的中间体，然后这个中间体分解成一个脂肪酸甲酯和一个甘油二酯阴离子，这个阴离子与甲醇反应生成一个甲氧阴离子和一个甘油二酯分子，后者会进一步转化成甘油单酯，然后转化成甘油。所生成的甲氧阴离子又循环进行下一个的催化反应。 碱性催化剂是目前酯交换反应使用最广泛的催化剂。使用碱性催化剂的优点是反应条件温和、反应速度快。有学者估计，使用碱催化剂的酯交换反应速度是使用同当量酸催化剂的4000倍。碱催化的酯交换反应甲醇用量远比酸催化的低，因此工业反应器可以大大缩小。另外，碱性催化剂的腐蚀性比酸性催化剂弱很多，在工业上可以用价廉的碳钢反应器。除了上述优点外，使用碱性催化剂还有以下缺点：碱性催化剂对游离脂肪酸比较敏感，因此油脂原料的酸值要求比较高。对于高酸值的原料，比如一些废弃油脂，需要经过脱酸或预酯化后才能进行碱催化的酯交换反应。

工业化碱性催化剂

已经工业化的碱性催化剂主要有两类：易溶于甲醇的KOH、NaOH、NaOCH3等催化的液相反应，以及固体碱催化的多相反应。 绝大多数的生物柴油工业生产装置都采用液相催化剂，用量为油重的0.5～2.0%。甲醇钠与氢氧化钠（或钾）用作酯交换催化剂时还有所不同。当使用甲醇钠为催化剂时，原料必须经严格精制，少量的游离水或脂肪酸都影响甲醇钠的催化活性，国外工艺中要求两者的含量都不超过0.1%；但其产物中皂的含量很少，有利于甘油的沉降分离及提高生物柴油收率。而氢氧化钠（或钾）为催化剂对原料的要求相对不严格，原料中可含少量的水和游离脂肪酸，但这会导致生成较多的脂肪皂，影响甘油的沉降分离速度，同时会导致甘油相中溶解较多的甲酯，从而降低生物柴油的收率。一般说来，以氢氧化钠（或钾）为催化剂，油脂原料的酸值不要超过2 mg KOH/g，催化剂的用量为油脂重量的0.5～2.0%。即使油脂原料的酸值较高，超过2 mg KOH/g，理论上还可以使用氢氧化钠（或钾）催化剂，但需要加入过量的催化剂以中和游离脂肪酸。这种条件下皂的生成量高，甘油沉降分离困难，且甘油相中溶解的甲酯量较高，因此不宜采取。对于氢氧化钠和氢氧化钾，当用作酯交换催化剂时也有所不同。 1）在对粗产物进行沉降分离过程中，催化剂主要存在于甘油相中。由于KOH的分子量大于NaOH，陪吵因此会提高甘油相的密度，加速甘油相的沉降分离。 2）使用KOH为催化剂皂的生成量要比使用NaOH时少，这会减少甲酯在甘油相中的溶解。国外一项研究表明，以KOH为催化剂催化葵花籽油酯交换，分离后的甘油相中，甲酯的摩尔含量为3%，而以NaOH为催化剂时的摩尔含量为6%。 3）以KOH为催化剂，产物用磷酸中和可生成磷酸二氢钾，这是一种优质肥料，不仅可以减少废物的排放，同时还会增加经济效益。与其相比，钠盐只能作为废物处理。NaOH为催化剂的优点是其价格便宜。 除此之外，国内外还在开发有机碱催化剂，比如胺类等。当以有机胺为催化剂时，在常压低温下经过6~10h的反应，可以达到比较高的转化率，但产物中甘油单酯和二酯的含量很高，而甘油的量很低，难以工业套用；当提高反应压力和温度时，反应过程中又有可能生成酰胺，降低产品质量。因此，以有机碱为酯交换催化剂还需要有做大量的研究工作来证明其可行性。 固体碱催化剂最近几年正在工业化。与液碱催化剂相比，使用固体催化剂可以大大提高甘油相的纯度，降低甘油精制的成本，“三废”排放少，产物不含皂，提高生物柴油收率；但反应速度慢，需要较高的温度和压力，较高的醇油比，且对游离脂肪酸和水比较敏感，原料需严格精制。法国石油研究院开发的Esterfip-H工艺是第一个将固体碱为催化剂成功套用于工业生成的生物柴油生成工艺，其催化剂是具有尖晶石结构的双金属氧化物，已经建成16万吨/年的生成装置。另外，德国波鸿的鲁尔大学也开发了一种固体碱催化剂，这种固体碱催化剂是一种胺基酸的金属络合物，催化酯交换反应的温度为125℃，高于液碱催化剂的反应温度（60℃左右）。将建设1吨/小时的工业示范装置。日本正在开发强碱性阴离子树脂催化剂，已取得很大进展。不过阴离子树脂只能在低温（60℃以下）操作，否则很快失活，而低温下酯交换活性又比较低，所以限制了其工业套用。由于树脂容易再生，因此若将来能开发出耐高温的强碱性树脂，则具有一定的工业化前景。除此之外，国内外正在开发的固体碱催化剂还包括粘土、分子筛、复合氧化物、碳酸盐以及负载型碱（土）金属氧化物等。

酸性催化剂

酸催化酯交换的反应机理如下图所示。质子先与甘油三酯的羰基结合，形成碳阳离子中间体。亲质子的甲醇与碳阳离子结合并形成四面体结构的中间体，然后这个中间体分解成甲酯和甘油二酯，并产生质子催化下一轮反应。甘油二酯及甘油单酯也按这个过程反应。 与碱催化相比，酸性催化剂可以加工高酸值原料，因为在酸性催化剂存在下，游离脂肪酸会与甲醇发生酯化反应生成甲酯。因此酸性催化剂非常适合加工高酸值的油脂。另外，对于长链或含有支链的脂肪醇与油脂的酯交换，一般也用酸性催化剂。但是，酸催化酯交换的反应速度非常慢，且需要比较高的反应温度和醇油比。在酸催化反应中，如反应温度较高，可能副反应，生成副产物如二甲醚、甘油醚等。另外，在酸催化中，水对催化剂活性的影响非常大。据报导，硫酸催化大豆油与甲醇酯交换的反应中，若大豆油中加入0.5%的水，则酯交换转化率由95%降到90%。如果加入5%的水，则转化率仅为5.6%。在酯交换过程中生成的碳阳离子容易与水反应生成碳酸，从而降低生物柴油收率。当油脂中游离脂肪酸含量高时应注意这一问题，因为酸性催化剂会催化游离脂肪酸与甲醇酯化，从而产生一定量的水，影响反应进程，一步酯交换反应难以达到满意的转化率。以高酸值的油脂如废弃油脂为原料时，为了避免产生的水的影响，工业上常常采用边反应边脱水的方法，或采用间歇操作，把水分出去后再补充甲醇继续反应。 在工业套用中，最常用的酸性催化剂是浓硫酸和磺酸或其混合物。两者相比，硫酸价格便宜，吸水性强，这有利于脱除酯化反应生成的水，缺点是腐蚀性强，且较容易与碳碳双键反应，导致产物的颜色较深。磺酸催化剂的催化活性比硫酸弱，但在生成过程中产生的问题少，且不攻击碳碳双键。 强酸型阳离子交换树脂和磷酸盐是两种典型的酯交换酸性固体酸催化剂，但它们都需要比较高的反应温度和较长的反应时间，且酯交换的转化率比较低，使用说明短，因此限制了工业套用。其它固体酸催化剂如硫酸锆、硫酸锡、氧化锆及钨酸锆等也有人在研究。 另外，据2005年11月的Nature报导，日本东京工业大学正在开发从天然有机物如糖、淀粉、纤维素等生产固体酸催化剂。其制备方法是先把有机物如葡萄糖、蔗糖在低温（>300℃）下进行不完全碳化，然后进行磺化反应，引进磺酸基，得到磺化的非定形碳催化剂。此种催化剂具有价格便宜、酯化活性高、使用寿命长的特点，但还没发现用于酯交换反应方面的报导。 在国外的生物柴油生成装置中，很少用酸催化的酯交换工艺。酸性催化剂主要被用来对酸值较高的油脂进行预酯化，然后再进行碱催化的酯交换。我国现有的生物柴油厂主要以高酸值的废弃油脂为原料，规模小，使用的催化剂大多是液体酸，也有少数开发使用固体酸。使用固体酸催化剂对高酸值的植物油进行预酯化，然后再用碱催化酯交换制备生物柴油，是一条较好的工艺路线。

影响因素

1 醇油物质的量比 醇油物质的量比是影响酯交换转化率的主要因素之一。根据计算,完全酯交换1mol甘油三酯需mol醇,生成3mol脂肪酸酯和1mol甘油。如果n(醇)Bn(油)过大,会严重影响甘油的重度分离增加分离费用,同时也不能提高转化率,只能增加醇的回收费用。所以,为了使反应最经济,结果最佳且反应混合物后处理较容易,甲(乙)醇与菜油的物质的量比为6B1为最佳。对于部分酯交换,甲醇加入量对最终产品改性菜油性能有很大的影响,加入量少酯交换深度低)OH引入少,产品水溶性差;加入量多酯交换深度高,产品乳化性能差。 2 催化剂用量 在酯交换反应过程中,如果不加入催化剂,或加入很少量催化剂,即使甲醇过量很多,它和菜油的反应也是极为缓慢的,随着催化剂用量的增加,酯交换反应速度相应加快。因此,催化剂加入量不足则反应时间较长或转化率不高;但催化剂加入量过多,过多的碱性中心会引起皂化反应,导致产品乳化不易分离,后处理复杂,同时影响产率和转化率。从正交试验可以看出,菜油与甲醇反应时,催化剂LDHLDO为菜油质量的2%为宜。 3 反应温度 温度对酯交换反应的转化率影响较大,温度低转化率低,同时酯交换速率低,反应时间延长,所以本实验反应温度控制在醇的沸点下进行,保持体系在微沸状态下。低于此值反应速度缓慢,高于此值醇易挥发损失,这2种情形均不利于酯交换反应的正常进行。 4 反应时间 不同的油脂进行酯交换反应的难易程度不竟相同,例如,豆油用甲醇酯交换的反应时间短至0.1h,60℃和45℃收率高达97%~98%,反应温度控制在30℃时同样的收率酯交换反应时间需4h。不同的催化剂对反应时间也有影响。用氢氧化钠作催化剂,进行菜油酯交换,反应时间只需2h。本文中采用LDH/LDO固体碱作催化剂,反应时间有所延长,主要因为非均相催化反应,活性中心和反应物需要相接触的时间。 5 菜油中的水分和游离酸水、二氧化碳和酸是催化剂LDH/LDO的毒物。因此在酯交换反应过程中,原料应尽量符合无水、无游离酸的要求,以免催化剂中毒,导致催化剂耗量增多。Wright等人曾经报导原料要求游离脂肪酸<0.5%,酸值<2。在试验过程中,有时会出现催化剂结成大颗粒、产品乳化难分离现象,可能是由于菜油干燥不充分、外界空气中潮湿水分、二氧化碳导致催化剂活性减低。所以在实验前原料应充分干燥,催化剂需通过煅烧处理。

使用现状

固体碱LDH/LDO在酯交换反应中具有较高的活性,产率、转化率达98.5%以上。该工艺操作简单,可直接获得脂肪酸甲酯,甘油双、单酯和副产物甘油,无需精制处理,催化剂可回收再生,整个过程无三废污染,工业化前景广阔。菜油与甲醇完全酯交换的最佳反应条件为:反应温度为65~70℃,反应时间为3h,醇油物质的量比为6：1,催化剂用量为菜油质量的2%。酯交换反应对皮革加脂剂的合成开发具有重要意义,可以拓宽原料来源,开发出性能优良的加脂剂。 目前，在国外的生物柴油生成装置中，很少用酸催化的酯交换工艺。酸性催化剂主要被用来对酸值较高的油脂进行预酯化，然后再进行碱催化的酯交换。我国现有的生物柴油厂主要以高酸值的废弃油脂为原料，规模小，使用的催化剂大多是液体酸，也有少数开发使用固体酸。使用固体酸催化剂对高酸值的植物油进行预酯化，然后再用碱催化酯交换制备生物柴油，是一条较好的工艺路线。