生物乙烯与石油乙烯的技术经济比较
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生物乙烯与石油乙烯的技术经济比较
^ TECH O—ECONO哺IC COMPARISON OF BIO—ETHYLENE FOR PETRO—ETHYLENE
本文对生物乙烯与石油乙烯的技术经济进行了
比较。根据我们的试验结果,参照美国市场价格,
通过技术经济比较.得到生物乙烯的生产成本虽然
比石油乙烯略高10 左右.但是.由于我们是采用
l氐浓度‘lO ~20 )乙醇作原料,可节省乙醇浓缩
蕊馏...
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:: 丛 :兰: ~ ·化工经济·—~————————L一————J————————— ———一一
生物乙烯与石油乙烯的技术经济比较
^ TECH O—ECONO哺IC COMPARISON OF BIO—ETHYLENE FOR PETRO—ETHYLENE
本文对生物乙烯与石油乙烯的技术经济进行了
比较。根据我们的试验结果,参照美国市场价格,
通过技术经济比较.得到生物乙烯的生产成本虽然
比石油乙烯略高10 左右.但是.由于我们是采用
l氐浓度‘lO ~20 )乙醇作原料,可节省乙醇浓缩
蕊馏的能耗,如果再考虑原油涨价的因素·以发展
观点看,生物乙烯对石油乙烯还是有竞争力的。
生物乙烯是指生物质 (如纤维素,术质索等)
经催化 (酸性介质,酯催忧作用)永 解 得到 糖类
(主要是葡萄糖)再将糖类发酵生产乙醇 (低浓度
l0 ~20 的乙醇)然后,由乙醇脱水而制得的-
乙醇脱水制乙烯是在石油化工发展之前获得乙
烯的主要方法。目前仍在一些国家 (如印度、巴西
等)有中小型规模的工业生产,我国有一些中小型
化工企业也采用这种工艺生产。通常采用的催化剂
有活性氧化铝,二氧化硅,金属氧化物,磷酸等,
原料乙醇浓茛要在95 以上。反应温 度高述350~
400
r
~C,反应空速也较低t一般在O,5hr 左右。
这样,不仅设备生产能力小,而且能耗高这种传统
工艺是无法与石油乙烯竞争的·
近年来,人 】开发研制了新型催化剂,主要是
HZSM一5型沸石 分子筛, 及其改性催化剂。
我们也是采用 HZSM一5型沸 石 分子筛催化
剂,在反应温窿150。C左右,反应空速为1.5hr
的条件下,以10%为左右的低浓度乙醇为原料,在固
定床反应器 (尺寸为 3O×300)申进行脱水试验,
得到乙醇转化率99%以上,乙烯选译性9S~97 ,
现将我 】试验采 用的 HZSM一5型沸 石分子筛
催化剂,低浓度乙醇脱水制乙烯的试验结果列于表
1 。
我们试验采用的催化剂 H ZSM和H ZSM一5
的有关物化数据如下:比表面27~m2,g,孔容大约
表 1 HZSM--s催化剂性能
-{ f f
周忠清
催化 餮霹 乙烯 烯烃 温度。空遵 其他 。C:hr ‘
HZSM 5 400 3.2 15 96 49 28
HZSM-5燕亢处理 ‘0O 3.2 15 98 99 1
HZSM 5 nO ) 200 1.0 10 1d.0 99.8 0.2
Y A】l0。(燕汽和 化学处 理) 200 1.0 10 0
Y—Ah0。/TFA① 200 1.0 10 0
SiO ± 200 I-0 10 13.7 99.6 0.4
H—Y型/)TFA① 200 I.0 10 43.4 93.8 5.3
HZSM .5 400 3. 20 100 99.6 0.4
H-ZSM一5@ 150 1.6 1O 99 95
HlzsM一5@ 280 1.5 10 99.98 97.18
注l①TFA—Ti-fluomethene Sulfontlc Acid即周
三氟磺酸甲烷改性处理。
’ @H-ZSM一5和HlZSM一5是我们试验采用的僵
化剂,得到的结果。
其垒数据为国 }文献 ‘1 3 fi 的值。
、 为0.186mi/g.平均孔径为6 A左右,表面酸度约
为0.51mgM,g.值 化 剂 中 台 有AhO=3.14 .
S{Ox87.32 ,其中Si/Al之比>30直 至 无Al的
ZSM一5,孔径分布为r≤8AI 55.9 ,9
98t13.4
按照美国1988年垂月公布的价格,对生物乙烯
的生产成本进行了估算,采用起始原料是木质素,
得到乙醇产品的价格为0.20美元/1(1979年,乙醇
的价格只有0.20美元/1).其中发酵液 (低浓赛乙
醇的溶液)的成本占产品乙 醇成 本的 85 ,约为
0.21美元/l发酵液 制乙烯的成本占5%,约为0.0 l
美 元/1每升乙醇可得到0.48kg的乙烯,雷 产物 C如
饲料)以及酵母的再循环占乙醇成本的2O (约可
回收O.05美元/1)这样折算成生物乙烯的最后成本
化学工程师*6,I 9g2(总第30期)
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异丁叉二脲中游离尿素的测定
':rHE MEASURING OF FREE UREA IN BUTYLIDENL D|CARBAMIDE
异丁叉二脲不但是一种新型的缓效肥料 ,而且
是一种很好的饲料曝加齐9,由于长期对牲畜饲料工
艺试验和饲喂试验我们发现,异丁叉二脲申含少量
游离尿素.使牲畜易造成中毒,即尿素转化成氨进
人动物的血液中,造成血液含氧置过多而申毒.
因此对测定和消除异丁叉二脲申的游离尿素提
出了新的研究课题。
通过对尿素样测定的对照和 300多次
数据足以证明此方法具有简便,准确,快 速 等 优
点,很适合工业化发展的需要。
1 原 瑶
一 碌酶对尿素具有分解的专一性,在pH为5.6~
5.8,温度 为43~45 C对分解活力最强,可以将异
丁必二脲中的赫离尿素完全的转化为氨,在盐嚣溶
液中成 为铵扎
碌酶 一
一 H N-CO·NH。+H O—÷ 2NH。+CO-
、/
蒋绅秋
NH·+HC1一十NH.C1
铵盐与碱作用放出彝、在扩散皿内为碾酸所吸
收、可以甩标准硫酸或盐酸进开箱定.从而计算出
屎素台量
2 试 莉 。· ·
腮酶,粉末状,于0~一5"C冰箱中保存.
亚铁氰化钾溶液 称 亚 铁 氰 化 钾lO.6g蓓于
lOOm]蒸馏水中.
硫酸锌溶液:称碲酸锌15Og,溶于500ml蘸镏
zk中.
9.Olmol盐酸标准 溶 液.0.1mol盐酸溶液.
饱和碳酸钾溶液。 2%嘲酸溶液. .
甲基红一一次甲基兰漉台指示剂.
水溶性胶,取IOg阿拉伯脏,加10m1蒸馏水.
再加5m1甘油和5g无水碳酸钾研匀即可,
5 仪 器
约为0.375美元/1商年,石拍乙烯卖 出价 格最{氐为
0.375美元 舀, 最高可迭0.53美元『kE。
通过上述估算,生物乙烯成本与石油乙烯成本
比较相近。生物乙烯成本低的原因主要是开发了新
型倦北剂,采用豫浓度 ‘l0 左右)乙醇为原料,
匣应温 琵 低 (约 为:LSO~ ’ ),选择性高迭
.
20O C
7~99 。随着生物技求的发展,大型连续发酵工
艺获得成功,乙醇价格降l氐,则生物乙烯成本还可
骺进一步下降,然而石油乙烯虽可采取节能措施,
旭 石油债格上升趋势是必然的。技照美国化学系统
公司颓谢 属i盎价格~1992年的 23.64O美元/桷,
上升至2000年的45.280美元,桶,石抽 乙烯价格,
由1992年的0.540美元/1,上升至2000年的0.890美
元/l。如果,按照巍嚣鲜太宇公司预测,:tooo年,
乙烯价格将为1.io3黄元/t1~瑭孝斡扮格提高近三
倍多。同时,生物乙烯成本将进一步 降‘因此,
生物乙烯是六有发展前造的.生糟乙烯与石油乙烯
是有竞争优势的,但仍需进一步完篙..还有特进一
步研究. 要i 、
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1 Re*Tmond L亡V Mao.et at.A p1.c砒 1 989
( 8),265~ 277
2 Wdli4ⅡI,R,M0 .et^ 1.ioⅡ.of Cat.i989(117)
19-- 3"~
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化学工程师*6/1992(总第3O期)
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