第一篇:精細化工實習報告
寶雞宇航精細化工責任有限公司實習報告
實習報告
實習目的:
1)增強學生的動手實踐能力,把課本所學的知識運用到生產(chǎn)實踐當中,達到學以致用的目的。
2)讓學生真正了解精細化工的意義、內(nèi)容、范圍、特點及其應用的過程。3)培養(yǎng)學生的社會生產(chǎn)經(jīng)驗,為以后的社會生產(chǎn)打下基礎。
實習時間:
2010年XX月XX日~2010年XX月XX日
實習內(nèi)容:
1)實習單位介紹:
①寶雞宇航精細化工責任有限公司基本信息
企業(yè)標識:制造,合成樹脂,催化劑,涂料,化學,塑料
主營業(yè)務:涂料制造,合成樹脂及塑料制造,催化劑化學助濟制造
行業(yè)劃分:有機化學產(chǎn)品制造業(yè) >> 涂料制造業(yè) >> 所屬區(qū)域:寶雞市
②寶雞宇航精細化工責任有限公司的公司簡介
寶雞宇航精細化工責任有限公司成立于一九九四年,已有壹拾伍年歷史,寶雞宇航精細化工責任有限公司地處美麗富饒陜西省寶雞市金臺區(qū);主要經(jīng)營涂料制造,合成樹脂及塑料制造,催化劑化學助濟制造;員工人數(shù)約為壹拾伍名,注冊資金為伍仟(萬元)人民幣,寶雞宇航精細化工責任有限公司將以現(xiàn)代的理念,精湛的技術(shù)、科學的管理,優(yōu)質(zhì)的產(chǎn)品,一流的服務,與國內(nèi)外新老客戶建立全面、良好、和諧、長久的合作關(guān)系,攜手共創(chuàng)美好的未來。
2)生產(chǎn)流程:
寶雞文理學院
應用化學專業(yè)
何英 寶雞宇航精細化工責任有限公司實習報告
①涂料生產(chǎn)流程
接到生產(chǎn)制造令后,生產(chǎn)人員需選用大小合適的缸下料,(容積為生產(chǎn)量的1.5倍)和功率適當?shù)姆稚C,并檢查缸體和分散機是否干凈,生產(chǎn)非銀色漆時需確保缸體和分散機無銀粉。必需時分散機需拆下分散盤清洗。
根據(jù)生產(chǎn)制造令單填寫領料單到倉庫領取相關(guān)原材料,并記錄原料批號和所領取數(shù)量。嚴格按照制造成令上的配方單數(shù)量及施工工藝下料。生產(chǎn)光油有必要時可通知相關(guān)的工程師或技術(shù)員跟蹤指導。在生產(chǎn)色漆時通知相關(guān)的調(diào)色師調(diào)色。
在攪拌時分散機調(diào)整合適的轉(zhuǎn)數(shù),不可太快,也不可太慢,防止攪拌不均勻或油漆濺起。
光油攪拌結(jié)束后,由操作員填寫檢驗單送交品檢部,由品檢部派相關(guān)人員進行檢測,檢測合格后,品管部通知生產(chǎn)部過濾、包裝,檢測不合格品檢部需書面通知工程部和生產(chǎn)部相關(guān)人員,并請工程部派處理,處理并經(jīng)品檢部再次檢驗合格后,通知生產(chǎn)部過濾包裝,色漆生產(chǎn)調(diào)色員調(diào)色完畢后,通知品檢檢測,品檢需檢測性能和顏色是否合格,兩者均合格后通知生產(chǎn)人員包裝,性能不合格可通知工程部相關(guān)人員處理,顏色不合格通知調(diào)色師重調(diào),再次品檢檢測合格后打印標簽,并蓋上合格字樣印章和包裝通知單,通知生產(chǎn)部過濾包裝,并入庫。
包裝完畢后,須將分散機和生產(chǎn)用缸清洗干凈,以備下次使用。
②重防腐涂料生產(chǎn)工藝流程
1、前言
隨著現(xiàn)代工業(yè)的發(fā)展,一批新興工業(yè)領域的出現(xiàn)和許多現(xiàn)代工程的興建,對防腐涂料承受環(huán)境的能力和使用壽命提出了更高的要求。常用的防腐涂料已不能滿足這些需要。人們提出的“重防腐涂料(Heayy-duty Coating)”的概念,一般指在苛刻的腐蝕環(huán)境使用,包括底漆和面漆的配套涂料。簡單地說:重防腐涂料就是使用壽命更長,可適應更苛刻的使用環(huán)境寶雞文理學院
應用化學專業(yè)
何英 寶雞宇航精細化工責任有限公司實習報告 的涂料稱為重防腐涂料。在化工大氣和海洋環(huán)境里重防腐涂料一般可使用10年或15年以上,在酸、堿、鹽和溶劑介質(zhì)里,并在一定溫度的腐蝕條件下,一般應能使用5年以上。重防腐涂料的應用涉及現(xiàn)代化各個領域,大型的工礦企業(yè):化工、石油化工、鋼鐵及大型礦山冶煉的管道、貯槽、設備等;重要的能源工業(yè):天然氣、油管、油罐、輸變電、核電設備及煤礦礦井等;現(xiàn)代化的交通運輸:橋梁、船舶、集裝箱、火車和汽車等;新興的海洋工程。海上設施、海岸及海灣構(gòu)造物及海上石油鉆井平臺等。以環(huán)氧樹脂為主要成膜物質(zhì)的涂料稱為環(huán)氧涂料。每年世界上約有40%以上的環(huán)氧樹脂用于制造環(huán)氧涂料,其中大部分用于防腐領域。環(huán)氧防腐涂料是目前世界上用得最為廣泛、最為重要的重防腐涂料之一。
2、生產(chǎn)工藝流程
環(huán)氧涂料均由甲、乙雙組份組成,并加溶劑。
甲組份:(漆料部分)
按配料方案選配料→破碎、烘干、脫水→過磅準確計量入釜,封嚴,送電加熱,反應、脫水、回流、攪拌30~40分鐘→停電、出釜于高速分散機中,加入烘干經(jīng)計量的顏填劑,強力攪拌30~40分鐘→研磨使其細度達到標準→放入分散機中,攪拌、調(diào)漆、測粘度(涂-4粘度計)粘度達到標準→出漆分裝過秤→測固含量,附著力,柔韌性等物理機械性能,各項指標合格后包裝入庫。
乙組份:(固化劑部分)
按不同環(huán)氧涂料方案配料→進行分散機中→送電、攪拌均勻→出料、過篩、分裝過秤入庫。
稀釋劑部分:
按各種環(huán)氧涂料配套使用的稀釋劑配料方案配各種稀釋劑→過濾、分裝、過秤、入庫。
實習總結(jié):
通過本次實習使我學習到精細化工,是生產(chǎn)精細化學品工業(yè)的通稱。具有品種多,更寶雞文理學院
應用化學專業(yè)
何英
新?lián)Q代快;產(chǎn)量小,大多以間歇方式生產(chǎn);具有功能性或最終使用性:許多為復配性產(chǎn)品,配方等技術(shù)決定產(chǎn)品性能;產(chǎn)品質(zhì)量要求高;商品性強,多數(shù)以商品名銷售;技術(shù)密集高,要求不斷進行新產(chǎn)品的技術(shù)開發(fā)和應用技術(shù)的研究,重視技術(shù)服務;設備投資較小;附加價值率高等特點。
通過本次實習使我了解到精細化工包括的范圍廣泛: 醫(yī)藥、農(nóng)藥、合成染料、有機顏料、涂料、香料與香精、化妝品與盥洗衛(wèi)生品、肥皂與合成洗滌劑、表面活性劑、印刷油墨及其助劑、粘接劑、感光材料、磁性材料、催化劑、試劑、水處理劑與高分子絮凝劑、造紙助劑、皮革助劑、合成材料助劑、紡織印染劑及整理劑、食品添加劑、飼料添加劑、動物用藥、油田化學品、石油添加劑及煉制助劑、水泥添加劑、礦物浮選劑、鑄造用化學品、金屬表面處理劑、合成潤滑油與潤滑油添加劑、汽車用化學品、芳香除臭劑、工業(yè)防菌防霉劑、電子化學品及材料、功能性高分子材料、生物化工制品等40多個行業(yè)和門類。
通過本次實習使我學習到精細化學品的品種繁多,有無機化合物、有機化合物、聚合物以及它們的復合物。生產(chǎn)技術(shù)上所具有的共同特點是:
①品種多、更新快,需要不斷進行產(chǎn)品的技術(shù)開發(fā)和應用開發(fā),所以研究開發(fā)費用很大,如醫(yī)藥的研究經(jīng)費,常占藥品銷售額的8%~10%。這就導致技術(shù)壟斷性強、銷售利潤率高。
②產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定,對原產(chǎn)品要求純度高,復配以后不僅要保證物化指標,而且更注意使用性能,經(jīng)常需要配備多種檢測手段進行各種使用試驗。這些試驗的周期長,裝備復雜,不少試驗項目涉及人體安全和環(huán)境影響。因此,對精細化工產(chǎn)品管理的法規(guī)、標準較多。如藥典(見《中華人民共和國藥典》、《英國藥典》)、農(nóng)藥管理法規(guī)等。對于不符合規(guī)定的產(chǎn)品,往往國家限令其改進,以達到規(guī)定指標或禁止生產(chǎn)。
③精細化工生產(chǎn)過程與一般化工生產(chǎn)不同,它的生產(chǎn)全過程,不僅包括化學合成(或從天然物質(zhì)中分離、提?。?,而且還包括劑型加工和商品化,由兩個部分組成。其中化學合寶雞文理學院
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成過程,多從基本化工原料出發(fā),制成中間體,再制成醫(yī)藥、染料、農(nóng)藥、有機顏料、表面活性劑、香料等各種精細化學品。劑型加工和商品化過程對于各種產(chǎn)品來說是配方和制成商品的工藝,它們的加工技術(shù)均屬于大體類似的單元操作。
④大多以間歇方式小批量生產(chǎn)。雖然生產(chǎn)流程較長,但規(guī)模小,單元設備投資費用低,需要精密的工程技術(shù)。
⑤產(chǎn)品的商品性強,用戶競爭激烈,研究和生產(chǎn)單位要具有全面的應用技術(shù),為用戶提供技術(shù)服務。
通過本次實習使我知道涂料的組成包括:1成膜物(油脂、天然或合成的樹脂、不揮發(fā)的活性稀釋劑):是使涂料牢固的附著在被涂物的表面上并形成連續(xù)薄膜的主要物質(zhì),是構(gòu)成涂料的基礎,決定著涂料的基本特性。溶劑(有機)、水:作為分散介質(zhì),使成膜物分散而形成粘稠液體,調(diào)整體系粘度,使涂料粘度適合儲藏和施工應用。2顏料、填料:著色、防銹、防曬、耐水、耐化學品性。3助劑:原料的輔助材料。
本次實習使我學習到很多關(guān)于精細化工的知識,他不僅在各個方面有著很大范圍的應用,而且隨著國民經(jīng)濟的發(fā)展,精細化學品的開發(fā)和應用領域?qū)⒉粩嚅_拓,新的門類將不斷增加。
本次實習也使我學習到很多涂料方面的知識,使我受益匪淺。
(可以適當?shù)难a充和刪減一些內(nèi)容)
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第二篇:精細化工實習報告
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實習報告
實習目的:
1)增強學生的動手實踐能力,把課本所學的知識運用到生產(chǎn)實踐當中,達到學以致用的目的。
2)讓學生真正了解精細化工的意義、內(nèi)容、范圍、特點及其應用的過程。
3)培養(yǎng)學生的社會生產(chǎn)經(jīng)驗,為以后的社會生產(chǎn)打下基礎。
實習時間:
2010年XX月XX日~2010年XX月XX日
實習內(nèi)容:
1)實習單位介紹:
①寶雞宇航精細化工責任有限公司基本信息
企業(yè)標識:制造,合成樹脂,催化劑,涂料,化學,塑料
主營業(yè)務:涂料制造,合成樹脂及塑料制造,催化劑化學助濟制造
行業(yè)劃分:有機化學產(chǎn)品制造業(yè) >> 涂料制造業(yè) >>
所屬區(qū)域:寶雞市
②寶雞宇航精細化工責任有限公司的公司簡介
寶雞宇航精細化工責任有限公司成立于一九九四年,已有壹拾伍年歷史,寶雞宇航精細化工責任有限公司地處美麗富饒陜西省寶雞市金臺區(qū);主要經(jīng)營涂料制造,合成樹脂及塑料制造,催化劑化學助濟制造;員工人數(shù)約為壹拾伍名,注冊資金為伍仟(萬元)人民幣,寶雞宇航精細化工責任有限公司將以現(xiàn)代的理念,精湛的技術(shù)、科學的管理,優(yōu)質(zhì)的產(chǎn)品,一流的服務,與國內(nèi)外新老客戶建立全面、良好、和諧、長久的合作關(guān)系,攜手共創(chuàng)美好的未來。
2)生產(chǎn)流程:
寶雞文理學院應用化學專業(yè)何英
①涂料生產(chǎn)流程
接到生產(chǎn)制造令后,生產(chǎn)人員需選用大小合適的缸下料,(容積為生產(chǎn)量的1.5倍)和功率適當?shù)姆稚C,并檢查缸體和分散機是否干凈,生產(chǎn)非銀色漆時需確保缸體和分散機無銀粉。必需時分散機需拆下分散盤清洗。
根據(jù)生產(chǎn)制造令單填寫領料單到倉庫領取相關(guān)原材料,并記錄原料批號和所領取數(shù)量。嚴格按照制造成令上的配方單數(shù)量及施工工藝下料。生產(chǎn)光油有必要時可通知相關(guān)的工程師或技術(shù)員跟蹤指導。在生產(chǎn)色漆時通知相關(guān)的調(diào)色師調(diào)色。
在攪拌時分散機調(diào)整合適的轉(zhuǎn)數(shù),不可太快,也不可太慢,防止攪拌不均勻或油漆濺起。
光油攪拌結(jié)束后,由操作員填寫檢驗單送交品檢部,由品檢部派相關(guān)人員進行檢測,檢測合格后,品管部通知生產(chǎn)部過濾、包裝,檢測不合格品檢部需書面通知工程部和生產(chǎn)部相關(guān)人員,并請工程部派處理,處理并經(jīng)品檢部再次檢驗合格后,通知生產(chǎn)部過濾包裝,色漆生產(chǎn)調(diào)色員調(diào)色完畢后,通知品檢檢測,品檢需檢測性能和顏色是否合格,兩者均合格后通知生產(chǎn)人員包裝,性能不合格可通知工程部相關(guān)人員處理,顏色不合格通知調(diào)色師重調(diào),再次品檢檢測合格后打印標簽,并蓋上合格字樣印章和包裝通知單,通知生產(chǎn)部過濾包裝,并入庫。
包裝完畢后,須將分散機和生產(chǎn)用缸清洗干凈,以備下次使用。
②重防腐涂料生產(chǎn)工藝流程
1、前言
隨著現(xiàn)代工業(yè)的發(fā)展,一批新興工業(yè)領域的出現(xiàn)和許多現(xiàn)代工程的興建,對防腐涂料承受環(huán)境的能力和使用壽命提出了更高的要求。常用的防腐涂料已不能滿足這些需要。人們提出的“重防腐涂料(Heayy-duty Coating)”的概念,一般指在苛刻的腐蝕環(huán)境使用,包括底漆和面漆的配套涂料。簡單地說:重防腐涂料就是使用壽命更長,可適應更苛刻的使用環(huán)境的涂料稱為重防腐涂料。在化工大氣和海洋環(huán)境里重防腐涂料一般可使用10年或15年以上,在酸、堿、鹽和溶劑介質(zhì)里,并在一定溫度的腐蝕條件下,一般應能使用5年以上。重防腐涂料的應用涉及現(xiàn)代化各個領域,大型的工礦企業(yè):化工、石油化工、鋼鐵及大型礦山冶煉的管道、貯槽、設備等;重要的能源工業(yè):天然氣、油管、油罐、輸變電、核電設備及煤礦礦井等;現(xiàn)代化的交通運輸:橋梁、船舶、集裝箱、火車和汽車等;新興的海洋工程。海上設施、海岸及海灣構(gòu)造物及海上石油鉆井平臺等。以環(huán)氧樹脂為主要成膜物質(zhì)的涂料稱為環(huán)氧涂料。每年世界上約有40%以上的環(huán)氧樹脂用于制造環(huán)氧涂料,其中大部分用于防腐領域。環(huán)氧防腐涂料是目前世界上用得最為廣泛、最為重要的重防腐涂料之一。
2、生產(chǎn)工藝流程
環(huán)氧涂料均由甲、乙雙組份組成,并加溶劑。
甲組份:(漆料部分)
按配料方案選配料→破碎、烘干、脫水→過磅準確計量入釜,封嚴,送電加熱,反應、脫水、回流、攪拌30~40分鐘→停電、出釜于高速分散機中,加入烘干經(jīng)計量的顏填劑,強力攪拌30~40分鐘→研磨使其細度達到標準→放入分散機中,攪拌、調(diào)漆、測粘度(涂-4粘度計)粘度達到標準→出漆分裝過秤→測固含量,附著力,柔韌性等物理機械性能,各項指標合格后包裝入庫。
乙組份:(固化劑部分)
按不同環(huán)氧涂料方案配料→進行分散機中→送電、攪拌均勻→出料、過篩、分裝過秤入庫。稀釋劑部分:
按各種環(huán)氧涂料配套使用的稀釋劑配料方案配各種稀釋劑→過濾、分裝、過秤、入庫。實習總結(jié):
通過本次實習使我學習到精細化工,是生產(chǎn)精細化學品工業(yè)的通稱。具有品種多,更
新?lián)Q代快;產(chǎn)量小,大多以間歇方式生產(chǎn);具有功能性或最終使用性:許多為復配性產(chǎn)品,配方等技術(shù)決定產(chǎn)品性能;產(chǎn)品質(zhì)量要求高;商品性強,多數(shù)以商品名銷售;技術(shù)密集高,要求不斷進行新產(chǎn)品的技術(shù)開發(fā)和應用技術(shù)的研究,重視技術(shù)服務;設備投資較小;附加價值率高等特點。
通過本次實習使我了解到精細化工包括的范圍廣泛: 醫(yī)藥、農(nóng)藥、合成染料、有機顏料、涂料、香料與香精、化妝品與盥洗衛(wèi)生品、肥皂與合成洗滌劑、表面活性劑、印刷油墨及其助劑、粘接劑、感光材料、磁性材料、催化劑、試劑、水處理劑與高分子絮凝劑、造紙助劑、皮革助劑、合成材料助劑、紡織印染劑及整理劑、食品添加劑、飼料添加劑、動物用藥、油田化學品、石油添加劑及煉制助劑、水泥添加劑、礦物浮選劑、鑄造用化學品、金屬表面處理劑、合成潤滑油與潤滑油添加劑、汽車用化學品、芳香除臭劑、工業(yè)防菌防霉劑、電子化學品及材料、功能性高分子材料、生物化工制品等40多個行業(yè)和門類。
通過本次實習使我學習到精細化學品的品種繁多,有無機化合物、有機化合物、聚合物以及它們的復合物。生產(chǎn)技術(shù)上所具有的共同特點是: ①品種多、更新快,需要不斷進行產(chǎn)品的技術(shù)開發(fā)和應用開發(fā),所以研究開發(fā)費用很大,如醫(yī)藥的研究經(jīng)費,常占藥品銷售額的8%~10%。這就導致技術(shù)壟斷性強、銷售利潤率高。
②產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定,對原產(chǎn)品要求純度高,復配以后不僅要保證物化指標,而且更注意使用性能,經(jīng)常需要配備多種檢測手段進行各種使用試驗。這些試驗的周期長,裝備復雜,不少試驗項目涉及人體安全和環(huán)境影響。因此,對精細化工產(chǎn)品管理的法規(guī)、標準較多。如藥典(見《中華人民共和國藥典》、《英國藥典》)、農(nóng)藥管理法規(guī)等。對于不符合規(guī)定的產(chǎn)品,往往國家限令其改進,以達到規(guī)定指標或禁止生產(chǎn)。
③精細化工生產(chǎn)過程與一般化工生產(chǎn)不同,它的生產(chǎn)全過程,不僅包括化學合成(或從天然物質(zhì)中分離、提?。?,而且還包括劑型加工和商品化,由兩個部分組成。其中化學合成過程,多從基本化工原料出發(fā),制成中間體,再制成醫(yī)藥、染料、農(nóng)藥、有機顏料、表面活性劑、香料等各種精細化學品。劑型加工和商品化過程對于各種產(chǎn)品來說是配方和制成商品的工藝,它們的加工技術(shù)均屬于大體類似的單元操作。
④大多以間歇方式小批量生產(chǎn)。雖然生產(chǎn)流程較長,但規(guī)模小,單元設備投資費用低,需要精密的工程技術(shù)。
⑤產(chǎn)品的商品性強,用戶競爭激烈,研究和生產(chǎn)單位要具有全面的應用技術(shù),為用戶提供技術(shù)服務。
通過本次實習使我知道涂料的組成包括:1成膜物(油脂、天然或合成的樹脂、不揮發(fā)的活性稀釋劑):是使涂料牢固的附著在被涂物的表面上并形成連續(xù)薄膜的主要物質(zhì),是構(gòu)成涂料的基礎,決定著涂料的基本特性。溶劑(有機)、水:作為分散介質(zhì),使成膜物分散而形成粘稠液體,調(diào)整體系粘度,使涂料粘度適合儲藏和施工應用。2顏料、填料:著色、防銹、防曬、耐水、耐化學品性。3助劑:原料的輔助材料。
本次實習使我學習到很多關(guān)于精細化工的知識,他不僅在各個方面有著很大范圍的應用,而且隨著國民經(jīng)濟的發(fā)展,精細化學品的開發(fā)和應用領域?qū)⒉粩嚅_拓,新的門類將不斷增加。
本次實習也使我學習到很多涂料方面的知識,使我受益匪淺。
(可以適當?shù)难a充和刪減一些內(nèi)容)
第三篇:精細化工專業(yè)的認識實習報告
關(guān)于精細化工專業(yè)的認識實習報告
一、實習目的1.通過本次實習使我能夠從理論高度上升到實踐高度,更好的實現(xiàn)理論和實踐的結(jié)合,為我以后的工作和學習奠定初步的知識。
2.通過本次實習使我能夠親身感受到由一個學生轉(zhuǎn)變到一個職業(yè)人的過程。
3.本次實習對我完成畢業(yè)設計和實習報告起到很重要的作用。
二、實習時間
2012年5月29日
三、實習地點
息烽縣黑神廟
四、實習單位
開磷集團
五、實習主要內(nèi)容
日前,開磷集團完成合成氨優(yōu)化節(jié)能技改工程,實現(xiàn)了廢水循環(huán)利用和工業(yè)廢氣減排目標,年節(jié)能達8.9萬噸標準煤,節(jié)約原料煤6萬余噸標準煤,循環(huán)利用廢水3570萬立方米。
近年來,開磷集團針對固定床煤化工裝置工藝落后的情況,組織實施了合成氨系統(tǒng)優(yōu)化節(jié)能技改和環(huán)境綜合治理工程。通過完善工藝設施、環(huán)保設施,調(diào)整產(chǎn)品產(chǎn)能和結(jié)構(gòu),實現(xiàn)廢水循環(huán)利用和工業(yè)廢氣減排目標,提高了合成氨生產(chǎn)能力和裝置運行效率,全年節(jié)能達8.9萬噸標準煤,節(jié)約原料煤6.07萬噸標準煤,循環(huán)利用廢水3570萬立方米,從根本上改善了劍化公司生產(chǎn)區(qū)域內(nèi)的環(huán)境條件。
特別是通過實施白煤降耗攻關(guān),對煤氣爐進行系統(tǒng)性技改,該集團月度噸氨白煤消耗降到1.72噸,創(chuàng)歷史最好水平;成功對9#鍋爐實施改燒合成弛放氣、脫碳放空氣和造氣吹風氣的技術(shù)改造,充分利用廢氣及余熱,噸氨燃煤消
耗基本控制在0.7~0.9噸之間,日節(jié)約燃煤近70噸,同時還有效地減少了SO2等有害氣體的排放,實現(xiàn)了節(jié)能與環(huán)保的雙贏。
合成氨主要用作化肥、冷凍劑和化工原料
1、傳統(tǒng)水溶液全循環(huán)法中,未反應物經(jīng)三段分解、三段吸收,流程較長,分解消耗熱能較多;分解器冷凝溫度低,在吸收冷凝循環(huán)中放出的熱能都需要用冷卻水帶走,未能得到利用,只有一段分解氣的少量熱量用于一段蒸發(fā),能耗高。
2、改良C法采用較高的合成壓力和溫度,并取較高的氨碳比和較低的水碳比,轉(zhuǎn)化率高,降低了分解循環(huán)吸收的負荷。但熱回收利用不高,總能量消耗低于傳統(tǒng)水溶液全循環(huán)法。
3、UTI熱循環(huán)法采用等溫合成塔,二氧化碳轉(zhuǎn)化率高,減少了循環(huán)甲銨量和下游設備尺寸。原料二氧化碳有40%進入中壓系統(tǒng),節(jié)省壓縮耗能。另外采用工藝物料之間互相換熱,除第一分解器使用外供蒸汽外,其它不借助中間蒸汽,所以熱能充分利用。
生產(chǎn)方法 生產(chǎn)合成氨的主要原料有天然氣、石腦油、重質(zhì)油和煤(或焦炭)等。
①天然氣制氨。天然氣先經(jīng)脫硫,然后通過二次轉(zhuǎn)化,再分別經(jīng)過一氧化碳變換、二氧化碳脫除等工序,得到的氮氫混合氣,其中尚含有一氧化碳和二氧化碳約0.1%~0.3%(體積),經(jīng)甲烷化作用除去后,制得氫氮摩爾比為3的純凈氣,經(jīng)壓縮機壓縮而進入氨合成回路,制得產(chǎn)品氨。以石腦油為原料的合成氨生產(chǎn)流程與此流程相似。
②重質(zhì)油制氨。重質(zhì)油包括各種深度加工所得的渣油,可用部分氧化法制得合成氨原料氣,生產(chǎn)過程比天然氣蒸氣轉(zhuǎn)化法簡單,但需要有空氣分離裝置。空氣分離裝置制得的氧用于重質(zhì)油氣化,氮作為氨合成原料外,液態(tài)氮還用作脫除一氧化碳、甲烷及氬的洗滌劑。
③煤(焦炭)制氨。隨著石油化工和天然氣化工的發(fā)展,以煤(焦炭)為原料制取氨的方式在世界上已很少采用。合成氨的生成過程基本上可分為 3 個步驟:原料氣的制備;原料氣的凈化;氨的合成。
利用固體燃料(焦炭或煤)的燃燒將水蒸氣分解,將空氣中的氧與焦炭或煤反應而制得氮氣、氫氣、一氧化碳、二氧化碳等的氣體混合物。
氣化過程中的主要反應有:
C + H2O(g)=CO + H2ΔH= 131.39 kJ/mol
C + 2H2O(g)= CO2 + 2H2ΔH= 90.20 kJ/mol
將凈化后的氫、氮混合氣經(jīng)壓縮后,在鐵催化劑與高溫條件下合成氨,反應式為
3H2 + N2 = NH3
尿素合成過程包括:在過量氨存在下,用氨和二氧化碳作初始原料合成尿素;由此生成的尿素合成液,在高壓下,使用二氧化碳或氨作汽提劑,進行汽提,并且在比上述高壓低的壓力下,使得到的尿素合成液至少經(jīng)一步分解和分離未轉(zhuǎn)化物的操作,目的是為了分離過量氨和由氨基甲酸銨分解產(chǎn)生的氨和二氧化碳,該氨基甲酸銨沒有從合成液中轉(zhuǎn)化成尿素;以上生成的氨和二氧化碳氣體混合物用溶劑吸水或冷凝;然后將所得到的溶液或冷凝液再循環(huán)用于尿素合成工序。
我國合成氨工業(yè)的發(fā)展情況
解放前我國只有兩家規(guī)模不大的合成氨廠,解放后合成氨工業(yè)有了迅速發(fā)展。1949年全國氮肥產(chǎn)量僅0.6萬噸,而1982年達到1021.9萬噸,成為世界上產(chǎn)量最高的國家之一。近幾年來,我國引進了一批年產(chǎn)30萬噸氮肥的大型化肥廠設備。我國自行設計和建造的上海吳涇化工廠也是年產(chǎn)30萬噸氮肥的大型化肥廠。這些化肥廠以天然氣、石油、煉油氣等為原料,生產(chǎn)中能量損耗低、產(chǎn)量高,技術(shù)和設備都很先進。
5.化學模擬生物固氮的研究
目前,化學模擬生物固氮的重要研究課題之一,是固氮酶活性中心結(jié)構(gòu)的研究。固氮酶由鐵蛋白和鉬鐵蛋白這兩種含過渡金屬的蛋白質(zhì)組合而成。鐵蛋白主要起著電子傳遞輸送的作用,而含二個鉬原子和二三十個鐵和硫原子的鉬鐵蛋白是絡合N2或其他反應物(底物)分子,并進行反應的活性中心所在之處。關(guān)于活性中心的結(jié)構(gòu)有多種看法,目前尚無定論。從各種底物結(jié)合物活化和還原加氫試驗來看,含雙鉬核的活性中心較為合理。我國有兩個研究組于1973—1974年間,不約而同地提出了含鉬鐵的三核、四核活性中心模型,能較好地解釋固氮酶的一系列性能,但其結(jié)構(gòu)細節(jié)還有待根據(jù)新的實驗結(jié)果精確化。
國際上有關(guān)的研究成果認為,溫和條件下的固氮作用一般包含以下三個環(huán)節(jié):①絡合過程。它是用某些過渡金屬的有機絡合物去絡合N2,使它的化學鍵削弱;②還原過程。它是用化學還原劑或其他還原方法輸送電子給被絡合的N2,來拆開N2中的N—N鍵;③加氫過程。它是提供H+來和負價的N結(jié)合,生成NH3。
目前,化學模擬生物固氮工作的一個主要困難是,N2絡合了但基本上沒有活化,或絡合活化了,但活化得很不夠。所以,穩(wěn)定的雙氮基絡合物一般在溫和條件下通過化學還原劑的作用只能析出N2,從不穩(wěn)定的雙氮絡合物還原制出的NH3的量相當微少。因此迫切需要從理論上深入分析,以便找出突破的途徑。
固氮酶的生物化學和化學模擬工作已取得一定的進展,這必將有力地推動絡合催化的研究,特別是對尋找催化效率高的合成氨催化劑,將是一個有力的促進
六、實習總結(jié)和體會
在此次認識實習報告的攥寫過程中,翻閱了很多關(guān)于化工工藝流程方面的資料,了解到了很多關(guān)于精細化工專業(yè)的相關(guān)信息,使我對我們專業(yè)有了更深的認識,在實習報告寫的過程中增強了自己對化工行業(yè)的初步感性的認識,知道了一個比較完整的工藝流程,并且對其中單元操作與泵的選用進行了分析,在此更加深刻的理解了課本上的知識,是在學習過程中第一次將理論與實踐結(jié)合。才發(fā)現(xiàn)在工藝流程中沒有一個設備的選用是完美的,因為課本中的理想狀態(tài)在實際中是不存在的。所有的設備有利必有弊,所以在此我也初步學會了對工業(yè)設備選擇的利弊衡量與分析,尤其體現(xiàn)在對泵的選擇上。
另一個深刻的體會就是知道了節(jié)能減排在工業(yè)生產(chǎn)中的重要性,而能做到節(jié)能減排需要的就是科學技術(shù)與創(chuàng)新精神,現(xiàn)在我們所使用的也是被認可的節(jié)能技術(shù)是美國尿素技術(shù)公司開發(fā)的技術(shù)。我想在使用他們技術(shù)的同時也增加了我們的產(chǎn)權(quán)使用費用,所以我希望我們在以后的工作學習中要善于思考與研究,發(fā)現(xiàn)一個更加節(jié)約能耗的工藝流程。
在寫認識實習報告的這一周里,有很多空閑的時間讓我去查閱資料,所以每一次查閱的資料都是斷斷續(xù)續(xù)的夾在空閑時間里,所以在最后的整理與選擇中更顯有些慌亂。但是感覺這段時間過得還是很充實與有意義的,因為我所收獲的不僅僅是這一篇較完整的實習報告。更多的是對工業(yè)生產(chǎn)中的了解與對所學知識的應用,還在一定的程度上培養(yǎng)了學工科課程的學習思維,我相信這些收獲是在沒有經(jīng)過輾轉(zhuǎn)的思考與權(quán)衡下得不來的。所以這些天的努力我想是非常值得的。在本次的認識實習過程中我要由衷的感謝學校給我們這次認識學習的機會,使我們將理論和實際結(jié)合,使我們學到了豐富多彩的化工原理的知識。
第四篇:精細化工論文
綠色精細化工原料的最新發(fā)展
摘要:綠色化學的目標是從源頭上防止污染,最大限度地從資源合理利用、環(huán)境保護及生態(tài)平衡等方面滿足人類的可持續(xù)發(fā)展要求。為此,本文介紹了綠色精細化工原料的研制及綠色工藝的開發(fā)和進展,對減少人類環(huán)境污染具有極其重要的意義。
關(guān)鍵詞:綠色精細化工;污染;環(huán)境;生態(tài)平衡;綠色工藝
前言
綠色化學是20世紀90年代興起的研究領域,其背景是傳統(tǒng)的化學與化工正面臨著人類可持續(xù)發(fā)展要求的嚴重挑戰(zhàn)。綠色化學的目標是從源頭上防止污染、最大限度地從資源合理利用、環(huán)境保護及生態(tài)平衡等方面滿足人類的可持續(xù)發(fā)展要求。精細化工作為現(xiàn)代化學工業(yè)的重要組成部分,正面臨過程復雜和環(huán)境保護的嚴峻挑戰(zhàn)。要高效、理性地推進精細化工的發(fā)展,就要從可持續(xù)發(fā)展的高度重新審視傳統(tǒng)的化學研究和化工過程,努力實現(xiàn)精細化工原料、精細化工生產(chǎn)工藝和精細化工產(chǎn)品的綠色化,最終使精細化工發(fā)展成為綠色生態(tài)工業(yè)。
1探尋綠色原料
1.1綠色材料己二酸的發(fā)現(xiàn)
實現(xiàn)精細化工原料的綠色化,應該盡可能選用無毒、無害的化工原料,進行精細化工產(chǎn)品的合成。以碳酸二甲酯替代硫酸二甲酯進行甲基化有機合成、以二氧化碳代替光氣合成異氰酸酯、芐氯羰基化合成苯乙酸等都是典型的實例。利用取之不盡、用之不竭的可再生植物資源生產(chǎn)大宗石化產(chǎn)品,是實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展的長遠戰(zhàn)略目標,也是綠色化學的重要科研方向。將廉價的生物科學進展轉(zhuǎn)化為精細化工化學品,將是綠色精細化工的重要研究方向之一,目前在這方面已經(jīng)有了可喜的進展。己二酸是一種重要的精細化工中間體,目前工業(yè)生產(chǎn)己二酸是以苯為原料進行合成,現(xiàn)已開發(fā)出以纖維素和淀粉水解制得的葡萄糖為原料,在溫和條件下催化加氫合成己二酸的路線。一種綠色的己二酸生產(chǎn)工藝正在開發(fā)中,由D-葡萄糖生物催化生成的己二烯二酸可在固定在中孔二氧化硅中的雙金屬催化劑作用下轉(zhuǎn)化成己二酸。1.2雙金屬納米催化劑
英國皇家研究院和劍橋大學共同對用于反,反-己二烯二酸加氫制己二酸的四種固定在二氧化硅中的雙金屬納米顆粒催化劑以及兩種工業(yè)用單金屬催化劑進行了研究,發(fā)現(xiàn)Ru10Pt2的選擇性最高。雙金屬納米催化劑具有高表面積和熱穩(wěn)定性,這項研究預示著雙金屬催化劑將廣泛用于生物路線加氫制化學品反應中。聚乳酸具有良好的生物降解性,安全無毒,大量用作食品包裝材料、生物醫(yī)學材料和農(nóng)用化學品等,其常規(guī)生產(chǎn)方法成本高、聚合工藝復雜。
2綠色工藝的開發(fā)
精細化工生產(chǎn)工藝的綠色化,是要利用全新的化工技術(shù),開發(fā)高效、高選擇性的原子經(jīng)濟性反應和綠色合成工藝,從源頭上減少或消除有害廢物的產(chǎn)生,最終實現(xiàn)廢物的零排放。湖南大學和中石化巴陵分公司聯(lián)合研發(fā)了環(huán)己烷仿生催化氧化制備環(huán)己酮技術(shù),并在巴陵石化公司4.5萬t·a-1環(huán)己酮裝置上工業(yè)試驗取得成功。此舉標志著環(huán)己烷仿生氧化催化在世界上首次實現(xiàn)工業(yè)化。2.1仿生催化技術(shù)
仿生催化是模擬生命過程的酶催化反應,把生命體內(nèi)的化學變化通過一定工藝轉(zhuǎn)移到實驗室或工業(yè)生產(chǎn)上,因其具有條件溫和、環(huán)境友好、催化劑效率高、反應可調(diào)控、產(chǎn)物選擇性強等諸多特點,被稱為是對傳統(tǒng)化學氧化工業(yè)的一次革命。與現(xiàn)有引進技術(shù)相比,具有明顯優(yōu)勢:單程轉(zhuǎn)化率提高了2倍,大幅度降低了環(huán)己烷循環(huán)量,減少能耗,降低生產(chǎn)成本;選擇性高,環(huán)己醇、環(huán)己酮和過氧化物的選擇性可達90%以下,其中醇、酮占75%以上。這樣氧化物只需少量堿分解、中和,大大降低了廢堿液的產(chǎn)生和污染物的排放。2.2離子液體的研究
離子液體是完全由特定陽離子和陰離子構(gòu)成的在室溫或近于室溫下呈液態(tài)的物質(zhì),與其他固體或液體材料相比,離子液體往往展現(xiàn)出獨特的物理化學性質(zhì)及特有的功能,是一類值得研究發(fā)展的新型的“軟”功能材料或介質(zhì)?,F(xiàn)有的異氰酸酯生產(chǎn)工藝均需用劇毒的光氣為原料,這一方法普遍存在設備嚴重腐蝕、光氣泄露、導致污染環(huán)境與人員死亡等事故。因此,非光氣制異氰酸酯化學品清潔生產(chǎn)技術(shù)的研究開發(fā),是世界各國化學科學機構(gòu)與化工企業(yè)關(guān)注的熱點。2.3甘氨酸原料的研究
甘氨酸又名氨基乙酸,是一種重要的精細化工中間體,廣泛應用于農(nóng)藥、醫(yī)藥、食品、化肥、飼料等行業(yè)。老工藝生產(chǎn)甘氨酸存在原料成本高、“三廢”污染嚴重、收率低等問題。清華紫光和涿州新興化工公司共同研發(fā)的甘氨酸清浩生產(chǎn)工藝————羥基乙腈法,是對傳統(tǒng)工藝的一次突破,新工藝在產(chǎn)品品質(zhì)、收率及成本方面均具有顯著優(yōu)勢,工藝技術(shù)居國內(nèi)外領先水平。
3酶催化反應技術(shù)
酶催化反應在過去的十幾年間得到飛速的發(fā)展,并成為現(xiàn)代有機合成方法的1種強有力的補充手段。據(jù)估計,1996年以來關(guān)于不對稱合成的論文中,應用生物催化方法的論文比例達到15%左右,且仍呈上升趨勢。生物催化具有極其重要的應用前景,如可合成和制備許多光學純的醫(yī)藥、農(nóng)藥中間體和其他復雜功能化合物。生物催化反應條件非常溫和,產(chǎn)物純凈,是1種本質(zhì)上環(huán)境友好的綠色化學過程,不僅可以帶來顯著的經(jīng)濟效益,而且對綠色化工具有重要的戰(zhàn)略意義。
4采用耦合技術(shù)
耦合技術(shù)有利于節(jié)省資源、能源,減少污染,甚至提高生產(chǎn)效率。在不影響反應和分離效率的前提下,不同的反應或反應和分離過程最好選用同種溶劑和助劑,也可將反應和分離過程進行有效的耦合。在美國“總統(tǒng)綠色化學挑戰(zhàn)獎”中有4項是有關(guān)耦合技術(shù)的研究成果。舍曲林是抗抑郁癥藥物Zoloft○R中的一種活性組分。Pfizer公司開發(fā)的舍曲林生產(chǎn)新工藝在反應和分離過程中均選用環(huán)境友好的乙醇作溶劑,省去了原來需要應用的甲苯、四氫呋喃等溶劑。由于亞胺化合物在乙醇中的溶解度很小,很容易沉淀出來,不再需要應用TiCl4脫水,也無需中間體分離,而且順式異構(gòu)體的選擇性顯著提高。
5采用膜技術(shù)
膜分離技術(shù)具有成本低、能耗少、效率高、無污染并可回收有用物質(zhì)的優(yōu)點。膜催化反應可以“超平衡”地進行,提高反應的選擇性和原料的轉(zhuǎn)化率,節(jié)約資源,減少污染。因此,膜技術(shù)將在綠色化學中發(fā)揮重要作用。Argonne開發(fā)了一種以碳水化合物為原料合成高純度乳酸酯的新方法(1998年綠色反應條件獎)。該方法采用膜分離技術(shù)實現(xiàn)了銨離子和水與乙醇等醇類的選擇性分離,因而和以前的方法相比,減少了大量的含鹽廢水。該方法具有能耗低、效率高、選擇性好、污染小等特點。
6可再生資源的利用
目前所使用的有機化合物90%以上來自石油化工,它們屬于不可再生資源,正日趨枯竭。要發(fā)展可持續(xù)化學工業(yè),就必須尋找替代原料,并成功地完成向替代資源過渡。
7對綠色精細化工的展望
新的時代條件下,我們要用一些高新技術(shù)改造傳統(tǒng)化工,使原有的化工產(chǎn)品純度提高、分離更徹底、三廢排放更少、環(huán)境污染更小,使原有的生產(chǎn)技術(shù)和產(chǎn)品結(jié)構(gòu)更加完善。目前已發(fā)展或正在開發(fā)的新技術(shù)包括新的合成技術(shù)、分離技術(shù)、催化技術(shù)等。合成新技術(shù)有聲化學合成、一鍋合成法、微波電介質(zhì)熱效應合成、電化學合成、等離子體化學合成、力化學固相合成、沖擊波化學合成、手性合成、利用太陽能進行化學合成、超臨界狀態(tài)下化學合成、室溫和低熱溫度下固相化學合成及光化學合成等,備受矚目的是生物化工合成法如發(fā)酵工程、酶工程、基因工程和綠色化學合成法的清潔化生產(chǎn)。
結(jié)語
當前精細合成化學中常用的溶劑多是揮發(fā)性有機化合物,對人類健康和生態(tài)環(huán)境有較大的危害,因此,開發(fā)和利用環(huán)境友好的反應介質(zhì)也是實現(xiàn)精細化工工藝綠色化的關(guān)鍵。除了超臨界流體、離子液體,以及一些無溶劑的固態(tài)反應外,水作為環(huán)境友好的反應介質(zhì)也逐漸成為化學家關(guān)注的熱點。近10年來的研究表明,許多合成反應可在水中進行,這些反應在精細化學品領域都有重要的應用。
參考文獻
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第五篇:精細化工教案
課題
緒論
課時
2課時
時間
第2周 第1、2課時
教學目的1、了解精細化工的概念、分類;
2、了解精細化工生產(chǎn)的特點及經(jīng)濟特性;了解精細化工在國民經(jīng)濟中的作用及發(fā)展趨勢。
教學難點
精細化工概念的理解。
教學重點
精細化工概念分類
教學過程
投影
常見精細化學品
講解
第一章
緒
論
1.1 精細化學品的釋義
關(guān)于精細化學品的釋義,國際上有三種說法:
傳統(tǒng)釋義:產(chǎn)量小、純度高的化工產(chǎn)品。歐美各國釋義:
日本的釋義:具有高附加值、技術(shù)密集型、設備投資少、多品種、小批量生產(chǎn)的化學品。
我國原則上采用日本對精細化學品的釋義。
1.2 精細化學品的分類
我國精細化工產(chǎn)品包括11個產(chǎn)品類別:
(1)農(nóng)藥;(2)染料;
(3)涂料;
(4)顏料;
(5)試劑和高純物;
(6)信息用化學品(包括感光材料、磁性材料等);
(7)食品和飼料;
(8)粘合劑;
(9)催化劑和各種助劑;(10)化學藥品和日用化學品;(11)功能高分子材料。
作業(yè)
p.15、1 教后記
課題
第二節(jié)
精細化工的特點,特性
課時
2課時
時間
第2周 第3,4課時
教學目的1、了解精細化工的特點;
2、了解精細化工生產(chǎn)的特性;
教學難點 精細化工的特點。
教學重點
精細化工的特性
教學過程
投影
常見精細化學品
講解
1.3 精細化工的特點(1)小批量,多品種,高純度
除了化學合成反應、前處理和后處理外,還常常涉及劑型制備和
商品化才得到最終商品。(2)技術(shù)密集度高
生產(chǎn)規(guī)模小、生產(chǎn)流程大多為間歇操作的液相反應,常采用多品種綜合生產(chǎn)流程或單元反應流程。(3)綜合性生產(chǎn)流程與多功能生產(chǎn)裝置 固定投資少,資金產(chǎn)出率高。(4)大量采用復配技術(shù)
產(chǎn)品質(zhì)量要求高,知識密集度高;產(chǎn)品更新?lián)Q代快,壽命短;研究、開發(fā)難度大,費用高。(5)具有特定的功能
在生產(chǎn)工藝、技術(shù)和配方等方面都有很大的改進余地,生產(chǎn)穩(wěn)定期短,需要不斷地進行技術(shù)改進。(6)附加值高
美國精細化工率20世紀70年代為40%,80年代增至45%,90年代已超過53%;日本已達57%。預計到2000年發(fā)達國家精細化工率將增至60%~65%。我國精細化工率1990的只有25%,1995年增至32%,2000年提高到40%~50%,預計2010年提高到60%。(7)商業(yè)性強
商品性強,市場競爭激烈,因此市場調(diào)查和預測非常重要。
作業(yè)
p.15、2 教后記
課題
第三節(jié)精細化工與高新技術(shù)
課時
2課時
時間
第2周 第5,6課時
教學目的1、了解精細化工發(fā)展的戰(zhàn)略目標;細化工生產(chǎn)與能源技術(shù)的關(guān)系;
教學難點 精細化工的戰(zhàn)略目標。
教學重點
精細化工與能源的關(guān)系
教學過程
投影
常見精細化學品 復習:精細化工產(chǎn)品的特點
講解
一、精細化工發(fā)展的戰(zhàn)略目標 從政治上是影響力 從經(jīng)濟發(fā)展看是生產(chǎn)力 從軍事安全看是威懾力 從社會進步看是推動力
2、了解精信息技術(shù)是現(xiàn)代文明的三大支柱,精細化工的發(fā)展為微電子信息技術(shù)奠定了堅實的基礎近年來大型計算機已大部分采用金屬氧化物半導體,同時薄模多層結(jié)構(gòu)已大量用于集成電路,各種高純氣體,試劑,光刻膠等精細化學品都得到廣泛應用,航天,航空工業(yè)的迅猛發(fā)展所需的功能材料,電子化學品,結(jié)構(gòu)膠連劑,高純物質(zhì),高能燃料都屬于精細化工品。
二、精細化工與能源的關(guān)系
精細化學品與能源的關(guān)系十分密徹,如太陽能電池材料是新能源研究的熱點,氫能是人類未來的理想能源,而光解水所用的高效催化劑和各種儲氫材料,固體氧化物燃料電池所用的固體電解質(zhì)薄膜和陰極材料都是目前研究的熱點
教后記
P15 課題 精細化工生產(chǎn)技術(shù)及應用
課時
2課時
時間
第3周 第1、2課時
教學目的1、了解精細化工生產(chǎn)的特殊技術(shù)、;
2、了解有機精細化工生產(chǎn)的常規(guī)技術(shù)。
教學難點
精細化工生產(chǎn)的特殊技術(shù)。
教學重點
精細化工生產(chǎn)的常規(guī)技術(shù)
教學過程
投影
常見精細化學品生產(chǎn)
講解
一、有機精細化工生產(chǎn)的特殊技術(shù) 1,模塊多功能集成生產(chǎn)技術(shù) 2,特殊反應技術(shù) 3,特殊分離技術(shù) 4,極限技術(shù) 5,GMP技術(shù) 6,綠色精細化工技術(shù) 特點: 能持續(xù)利用的
以安全的用之不竭的能源為基礎 高效率地利用能源和其他資源 高效率地回收利用廢舊物質(zhì)和副產(chǎn)品 越來越智能化 越來越充滿活力
二、有機精細化工生產(chǎn)常規(guī)技術(shù) 1,生產(chǎn)工藝技術(shù)與改進(1)對比技術(shù)(2)優(yōu)化技術(shù)(3)改進技術(shù)
2反應后處理技術(shù) 3操作技術(shù) 4復配技術(shù)
(1)加和技術(shù)與助效技術(shù)(2)固體與液體形態(tài)控制與應用(3)控制釋放技術(shù) 總結(jié) 教后記
課題
第五節(jié)精細化工發(fā)展趨勢和重點
課時
2課時
時間
第3周 第3,4課時
教學目的1、了解國內(nèi)外精細化工發(fā)展的概況;
2、了解精細化工發(fā)展趨勢和重點;
教學難點精細化工發(fā)展趨勢和重點。
教學重點
精細化工發(fā)展趨勢和重點
教學過程
投影
常見精細化學品發(fā)展概況 復習:精細化工產(chǎn)技術(shù)
講解
一、國內(nèi)外精細化工發(fā)展的概況
美國精細化工率20世紀70年代為40%,80年代增至45%,90年代已超過53%;日本已達57%。預計到2000年發(fā)達國家精細化工率將增至60%~65%。我國精細化工率1990的只有25%,1995年增至32%,2000年提高到40%~50%,預計2010年提高到60%近二十年來,我國的精細化工發(fā)展較快,精細化工的品種已達3000多種,有染料,農(nóng)藥,涂料,食品添加劑,膠黏劑,表面活性劑,電子化學品,油田化學品 介紹我國的水處理技術(shù) 介紹電子化學品
二精細化工發(fā)展的趨勢和重點 1開辟精細化工新領域 2追求產(chǎn)品的高效性和專業(yè)性 3開發(fā)精細化工生產(chǎn)原料的新來源 總結(jié) 作業(yè)P15 4 教后記
課題
第二章第一節(jié)概述
課時
2課時
時間
第3周 第5,6課時
教學目的1、了解鹵化技術(shù);
2、了解引入鹵原子的三種方法,3了解引入鹵原子的目的
教學難點
解引入鹵原子的目的。
教學重點
引入鹵原子的三種方法
教學過程
投影
常見精細化學品發(fā)展概況 復習:精細化工產(chǎn)發(fā)展趨勢 講解
一,鹵化反應
1向有機物分子中引入鹵素的反應稱鹵化反應
根據(jù)引入鹵原子的不同可分為氟化,氯化,溴化合碘化。常用的是氯化,近年來人們對氟化的合成也十分重視
鹵 化:向有機分子中的碳原子上引入鹵原子的反應稱作鹵化。根據(jù)引入鹵原子的不同,鹵化又可分為氟化、氯化、溴化和碘化。按引入鹵原子的方式,又可分為取代鹵化、加成鹵化和置換鹵化。
2.1.1鹵化劑
(1)氯化劑
最常用的氯化劑是氯氣,為黃綠色氣體,有毒。氯氣來源于食鹽水的電解。價格低廉,供應量大。對于小噸位的精細化工的氯化過程,也可以用液態(tài)硫酰二氯SO2Cl2作氯化劑,其優(yōu)點是反應溫和、加料方便、計量準確,缺點是價格太貴。
當氯化反應在水介質(zhì)中進行時,也可用鹽酸加雙氧水、次氯酸鈉和氯酸鈉來產(chǎn)生分子態(tài)氯作氯化劑。(2)溴化劑
最常用的是分子態(tài)溴,也稱為溴素,溴素是以海水或海水曬鹽后的鹽鹵為原料,將其中所含的溴化鈉用空氣或氯氣進行氧化而得。由于海水中溴的平均含量只有6.5×10-5左右,所以溴素產(chǎn)量少,價格貴。因此溴化反應主要用于制備含溴的精細化學品,特別是含溴的阻燃劑。
(3)碘化劑
最常用的是分子態(tài)碘,亦稱碘素。在中國仍以海水為原料提取碘。碘比溴更少,價格更貴。
(4)氟化劑
分子態(tài)氟是由氟化氫-氟化鉀體系電解而得。價格昂貴。分子態(tài)氟與有機分子反應時,氟化的反應熱大于C-C單鍵的斷裂能,因此在用分子態(tài)氟進行取代氟化時,會發(fā)生C—C鍵的斷裂和聚合等副反應,所以在有機分子中引入氟時,都不采用分子態(tài)氟作為氟化劑,而改用氟化氫對雙鍵的加成氟化法、用氟化鈉、氟化鉀或氟化氫的置換氟化法或電解氟化法。
2引入鹵原子的目的 1)增加有機物分子的極性 2)獲得重要的中間體
3)向某些精細化學品引入一個或多個鹵原子,還可以改進其性能
三、向有機物分子中引入鹵原子的方法 取代鹵化 加成鹵化 置換鹵化 總結(jié) 教后記
課題
第二節(jié)芳環(huán)上取代鹵化
課時
2課時
時間
第4周 第1,2課時
教學目的1、了解芳環(huán)上取代鹵化氯化劑;
2、了解芳環(huán)上取代鹵化影響因素,3了解芳環(huán)上取代溴化
教學難點
芳環(huán)上取代鹵化影響因素。
教學重點
芳環(huán)上取代鹵化影響因素
教學過程
投影
常見芳環(huán)上取代鹵化產(chǎn)品 復習:引入鹵原子的三種方法 講解
一、芳環(huán)上的取代鹵化
反應歷程和催化劑 1.反應歷程
芳環(huán)上的取代鹵化為親電取代反應。以氯化為例,無催化劑時,苯與氯氣反應很慢。但在有催化劑時,則只發(fā)生芳環(huán)上的氫親電取代反應。催化劑的作用是氯分子極化,或生成氯正離子。
在無水狀態(tài)下,用氯氣進行氯化時,最常用的催化劑是各種金屬氯化物,如FeCl3,AlCl3,SbCl3、TiCl4、Lewis酸等。無水FeCl3的催化作用可簡單表示如下:
在無水狀態(tài)下或在濃硫酸作用下,用氯氣進行氯化時,有時用碘作催化劑,其催化作用如下:
在濃硫酸作用下,用氯氣進行氯化時,硫酸的催化作用可簡單地表示如下:
但濃硫酸的離解度很小,對氯氣的溶解度也很小,而且濃硫酸還可能引起磺化副反應,并產(chǎn)生廢硫酸,故很少使用。當有機物容易被氯化時,可不用催化劑,且反應可在水介質(zhì)中進行。水介質(zhì)中進行的氯化的反應歷程如下: 硫酰二氯SO2Cl2是溫和的氯化劑。SO2Cl2遇水分解成H2SO4和HCl,因此只能用在無水狀態(tài)下的氯化。2.催化劑的選擇
一般情況是:鹵化劑與催化劑所形成的配合物的體積越大,空間位阻越大,生成鄰位異構(gòu)體的比例越少。
(1)苯的一氯化制氯苯催化劑:選用最經(jīng)濟的催化劑FeCl3,但實際加入的催化劑是廢鐵屑、廢鐵管。
(2)苯的二氯化制對二氯苯催化劑:苯的二氯化時,如果用FeCl3作催化劑,對位與鄰位二氯苯的生成比例只有1.49~1.55︰1。近年來開發(fā)了多種催化劑:Sb2S3,對/鄰之比為3.3~3.6︰1;Sb2S3-I2,對/鄰之比為7.5︰1;經(jīng)氯氧混合氣處理過的硫化鐵-硅鋁膠,對/鄰之比為8.0︰1;經(jīng)二氯乙酸鈉等羧酸鹽處理過的沸石,對位收率可達95.7%。
(3)甲苯的氯化制對氯甲苯催化劑:對氯甲苯是用量很大的有機間體。甲苯環(huán)上氯化時,如果用FeCl3、AlCl3等Lewis酸催化劑,對位選擇性只有24% ~ 37%;中國近年來的主要研究有:用AlCl3和其他氯化物的復合催化劑,對位選擇性可達40%(4)對氯甲苯的氯化制2,4-二氯甲苯催化劑:對氯甲苯在SbCl3催化劑存在下,在60℃用氯氣氯化時,當對氯甲苯的轉(zhuǎn)化率為59.7%時,生成的二氯甲苯中,2,4-二氯甲苯的選擇性為75.6%,收率45.1%,高于用FeCl3催化劑時的選擇性。(5)苯酚的氯化催化劑:苯酚相當活潑,不用催化劑即可用氯氣氯化制得2,4,6-三氯苯酚。但在制一氯苯酚或二氯苯酚時,常常要加入定位催化劑。
① 鄰氯苯酚:當苯酚在非極性、非質(zhì)子性有機溶劑中,在微量胺類堿性催化劑存在下,110 ~ 120℃時,通入氯氣進行氯化,直到苯酚余量下降到10%時,一氯苯酚中鄰氯苯酚的含量可達93.5%。
② 對氯苯酚:苯酚在40℃時用SO2Cl2進行氯化時,主要生成對氯苯酚,收率可達70%。③ 2.4-二氯苯酚:苯酚在鐵催化劑存在下,用氯氣氯化時,2.4-二氯苯酚的收率為85%~92%。氯化重要實例 1.氯苯的制備
我國采用苯的塔式沸騰連續(xù)氯化法,其生產(chǎn)流程如下: 2.2,6-二氯苯酚的制備
2,6-二氯苯胺也是重要的醫(yī)藥中間體,純度要求99.5%,因此不宜采用苯胺的直接氯化法來。為此開發(fā)了許多復雜的合成路線:
3.2,6-二氯苯胺的制備
2,6-二氯苯酚是重要的醫(yī)藥中間體,對純度要求高,因此不宜采用苯酚的直接氯化法。為此開發(fā)了許多復雜的合成路線:
3溴化重要實例
產(chǎn)量最大的實例是芳香族溴系阻燃劑。它們都是高熔點的固體。
1.十溴二苯醚的制備 2.四溴雙酚A的制備
學名為2,2-雙-(3,5-二溴-4-羥基苯基)丙烷,它是由雙酚A四溴化制得: 3溴化重要實例
產(chǎn)量最大的實例是芳香族溴系阻燃劑。它們都是高熔點的固體。1.十溴二苯醚的制備 3.四溴苯酐的制備
二、影響因素
1、氯化深度的影響
2、氯化工藝的影響 3介質(zhì)的影響 作業(yè) :P31 1,2 教后記
課題
第三節(jié)脂烴與芳環(huán)側(cè)鏈取代鹵化
課時
2課時
時間
第4周 第3,4課時
教學目的1、脂肪烴的取代鹵化;
2、了解芳環(huán)側(cè)鏈取代鹵化 3了解典型工業(yè)應用實例
教學難點 脂肪烴的取代鹵化。
教學重點
了解芳環(huán)側(cè)鏈取代鹵化
教學過程
投影
工業(yè)氯丙烯的生產(chǎn)影像 復習:芳環(huán)上取代鹵化 講解
一、脂肪烴的取代鹵化
飽和烴的取代鹵化也是自由基鏈反應,與芳環(huán)側(cè)鏈鹵化的反應歷程相似,其最重要的生產(chǎn)實例是甲烷和一氯甲烷的氯化制各種氯甲烷以及石蠟的氯化制氯化石蠟。1 甲烷的氯化制各種氯甲烷
甲烷的氯化有氯氣氯化和氧氯化兩種: 1.1 氯氣氯化法
甲烷的氯化是連串反應,可依次生成一氯甲烷、二氯甲烷、三氯甲烷和四氯甲烷。甲烷的氯化,目前工業(yè)上都采用350~500℃的熱氯化法。為了控制反應溫度,工業(yè)上常采用如下方法:
(1)控制Cl2與CH4摩爾比。(2)使用多級串聯(lián)絕熱反應器。(3)利用流化床換熱反應器。
(4)向反應區(qū)噴入一定量的霧狀四氯化碳或其他多氯甲烷,利用它們的汽化來移除反應熱。2.氧氯化法
甲烷熱氯化時副產(chǎn)大量的氯化氫,為此開發(fā)了以氯化氫和(空氣中的)氧為氧化劑的氧氯化法。此法以CuCl2-Cu2Cl2-KCl組成的熔鹽催化劑兼熱載體。
2.1 一氯甲烷的氯化制多氯甲烷
在沒有天然氣的地區(qū),也可以石油化工的廉價甲醇為原料,先與鹽酸反應生成一氯甲烷,再將一氯甲烷氯化成多氯甲烷。除高溫氣相熱氯化法外,也可用液相引發(fā)氯化法。例如,在四氯化碳溶劑中,在1.3~2.5MPa和80~120℃,在少量過氧化物引發(fā)劑的存在下,用氯氣進行一氯甲烷的氯化時,氯的轉(zhuǎn)化率可達98%~100%。此法特別適用于二氯甲烷的制備。2.2 氯化石蠟
氯化石蠟是以C10~C30的正構(gòu)烷烴為原料,經(jīng)取代氯化制得的產(chǎn)物的總稱。每種產(chǎn)品都是混合物,因此其化學式和相對分子質(zhì)量都是平均值,商品的牌號通常是以氯的含量(質(zhì)量分數(shù))來命名,如氯蠟
42、氯蠟52和氯蠟70等。2.3減緩反應速率方法 采用大量過量的烴類蒸汽 在稀釋氣的存在下進行反應 將反應氣體通入某種惰性氣體中
先采用另外一種反應緩和的鹵素作反應劑 分段進行鹵化
三、芳環(huán)側(cè)鏈取代鹵化
芳環(huán)側(cè)鏈α氫的取代鹵化是典型的自由基鏈鎖反應,其反應歷程包括鏈引發(fā)、鏈增長和鏈終止三個階段:
鏈引發(fā):氯分子在高溫、光照或引發(fā)劑的作用下,均裂為氯自由基: 鏈增長:氯自由基與甲苯按以下歷程發(fā)生氯化反應: 鏈終止:
主要影響因素
(1)光源
氯分子的離解能是238.6kJ/mol,甲苯在沸騰溫度下,其側(cè)鏈一氯化已具有明顯的反應速度,可以不用光照和引發(fā)劑,但是甲苯的側(cè)鏈二氯化和三氯化,在黑暗下反應速度很慢,需要光的照射。氯分子的光離解能是250kJ/mol,它需要波長小于478.5nm的光才能引發(fā)。一般可用富有紫外線的日光燈?,F(xiàn)在趨向于選用高效引發(fā)劑。
(2)引發(fā)劑
最常用的自由基引發(fā)劑是有機過氧化物(例如過氧化苯甲酰和過氧化十二酰)偶氮化合物(例如偶氮二異丁脯),它們的引發(fā)作用是在受熱時分解產(chǎn)生自由基:
(3)雜質(zhì)
凡能使氯分子極化的物質(zhì),例如微量的鐵、鋁和水分等,都有利于芳環(huán)上的取代反應,因此甲苯和氯氣中都不應含有這類物質(zhì)。
氯氣中如果含有氧,它會與氯自由基結(jié)合成穩(wěn)定的自由基,導致鏈終止,所以側(cè)鏈氯化時,要用經(jīng)過液化后再蒸發(fā)的高純度氯氣。但是當加有被氯化物質(zhì)量3.6% ~ 5.4%PCl3時,即使氯氣中含有5%的氧(體積分數(shù)),也可以使用。
(4)溫度
為了使氯分子或引發(fā)劑熱離解生成自由基,需要較高的反應溫度,但溫度太高容易引起副反應。現(xiàn)在趨向于在光照和復合引發(fā)劑的作用下適當降低氯化溫度。例如,從對氯甲苯的側(cè)鏈二氯化制對氯二氯芐時,傳統(tǒng)的方法是用三氯化磷引發(fā)劑,在120~170℃氯化。
作業(yè) :P31 3 教后記 課題
第四節(jié)加成鹵化
課時
2課時
時間
第4周 第5,6課時
教學目的1、掌握鹵素對雙鍵的加成鹵化;
2、掌握鹵化氫對雙鍵的加成鹵化。教學重點
鹵素對雙鍵的加成鹵化 教學難點
鹵化氫對雙鍵的加成鹵化
教學過程
復習
1、芳環(huán)側(cè)鏈α氫的取代鹵化;
教學過程
投影
工業(yè)氯丙烯的生產(chǎn)影像 復習:芳環(huán)上取代鹵化 講解
一、鹵素對雙鍵的加成鹵化
鹵素對雙鍵的加成鹵化反應主要指用氯或溴的加成鹵化。因為氟與烯烴的加成反應過于激烈,難于控制,而碘與烯烴的加成反應比較困難。
用氯和溴的加成鹵化一般采用親電加成反應,但有時也采用自由基加成反應。親電加成鹵化 1).反應歷程 以溴為例,2.主要影響因素
用鹵素的親電加成鹵化一般用FeCl3等Lewis酸催化劑。當鹵化產(chǎn)物是液體時,可以不用溶劑或用鹵化產(chǎn)物作溶劑。當鹵化產(chǎn)物為固體時,一般用四氯化碳、三氯乙烯等惰性非質(zhì)子性溶劑。在不致引起副反應時,也可以用甲醇、乙醇等質(zhì)子溶劑。
溫度對于烯烴的鹵化反應歷程和反應方向有很大影響。如乙烯與氯的反應在40~70℃和催化劑存在下是親電加成反應。在90~130℃,無催化劑,在氣相是自由基加成氯化。在在250~360℃,無催化劑則過渡為自由基取代氯化。3.重要實例
(1)1,2-二氯乙烷
它是以乙烯為原料,與氯進行親電加成氯化或與氯化氫和(空氣中)氧進行氧氯化而制得的。
① 乙烯與氯的加成氯化
在工業(yè)上主要采用沸騰氯化法,以產(chǎn)品1,2-二氯乙烷為溶劑(b.p83.6℃),鐵環(huán)為催化劑。乙烯單程轉(zhuǎn)化率和選擇性均接近理論值。
② 乙烯的氧氯化
1,2-二氯乙烷主要用于高溫脫氯化氫制氯乙烯。
(2)四溴乙烷
由乙炔和溴親電加成而得。
(3)六溴環(huán)十二烷
由順-、反-1,5,9-環(huán)十二碳三烯和溴在乙醇或乙酸乙酯中,在15~20℃溴化而得:
二、自由基加成鹵化 1
在光、高溫或引發(fā)劑的作用下,氯分子和溴分子可以均裂為氯自由基或溴自由基,兩者可以與雙鍵發(fā)生自由基加成鹵化鏈反應:
2.鹵化氫對雙鍵的加成鹵化
鹵化氫的加成鹵化一般采用親電加成反應,但有時則需要采用自由基加成反應。3 親電加成鹵化 1.反應歷程
一般認為反應是分兩步進行的,第一步是HX分子中的H+對雙鍵進行親電進攻,生成碳正離子中間體,第二步是X-的進攻,生成加成產(chǎn)物:
HX
H+
+ X-在反應液中加入FeCl3,AlCl3等Lewis酸催化劑,有利于HX的異裂,例如:
H—X + FeCl3
H+ + FeCl4-
2.反應物結(jié)構(gòu)的影響
鹵化氫的活潑性次序是:HI>HBr>Hl>HF,當雙鍵中的碳原子上有供電子基時,雙鍵中的π電子向含供電子基少、含氫多的碳原子轉(zhuǎn)移,H+加到含氫多的碳原子上,即服從馬氏規(guī)則。當雙鍵碳上連有吸電子基時,雙鍵中的π電子向含吸電子基多、含氫少的碳原子轉(zhuǎn)移,H+加到含氫少的碳原子上,即與馬氏規(guī)則相反。.重要實例
(1)1-氯-3-甲基-2-丁烯
是重要的合成香料中間體,是由異戊二烯與氯化氫進行親電加成氯化和異構(gòu)化而得的。
(2)1,1,1-三氯乙烷
是重要的低毒有機溶劑。其合成路線涉及多種氯化反應,由于其破壞大氣溴氧層,被禁止使用。三 自由基加成鹵化
在沒有異裂催化劑,并在過氧化物自由基引發(fā)劑的存在下,溴化氫可以均裂產(chǎn)生溴自由基,它進攻碳-碳雙鍵,發(fā)生加溴化氫鏈反應。
值得注意的是:溴化氫的鍵能和碳碳雙鍵中π鍵的鍵能相差不大,因此在引發(fā)劑的作用下,也可能發(fā)生烯烴的自由基聚合反應,所以限制了溴化氫或氯化氫的自由基加成鹵化反應。
作業(yè) :P31 4,5 教后記
課題
第五節(jié)置換鹵化
課時
2課時
時間
第5周 第1,2課時
教學目的1、掌握置換鹵化 定義 ;
2、掌握常見置換鹵化。教學重點
常見置換鹵化 教學難點
置換鹵化 教學過程
復習
1、加成鹵化;
教學過程
投影
工業(yè)氯乙烯的生產(chǎn)影像 講解
一、置換鹵化
鹵原子置換有機分子中的已有取代基的反應稱為“置換鹵化”??杀辉铀脫Q的取代基主要有:羥基、重氮基、硝基、氯基、溴基和磺酸基等。鹵原子置換羥基
醇類與鹵化氫反應時,醇羥基可被鹵原子所置換。這類反應是酸催化的親核置換反應,對于伯醇一般是單分子SN1反應,對于烯丙型醇、叔醇或促醇則可能是雙分子SN2反應。鹵氫酸的活潑性:HI>HBr>Hl>HF。
醇類的活潑性次序:烯丙型醇>叔醇>仲醇>伯醇
2.鹵原子置換酸羥基
(1)鹵化劑
制得的羧酰鹵非?;顫?,遇水會分離。因此不能用鹵化氫的水溶液作鹵化劑,而必須用光氣(COCl2)、亞硫酰鹵(SOCl2)、三鹵化磷(PCl3)、三鹵氧磷(POCl3)等活潑鹵化劑與羧酸或酸酐在無水條件下反應。
光氣的優(yōu)點是:反應后無殘留,產(chǎn)品質(zhì)量好。但光氣是劇毒的氣體,因此,它的應用受到限制。近年來出現(xiàn)二光氣、三光氣代替光氣的新方法。
亞硫酰氯或亞硫酰溴的優(yōu)點是:反應后只殘留很少的SOCl2、等雜質(zhì),操作起來很方便,但價格貴。
三氯化磷和三溴化磷的優(yōu)點:是價廉,有廣泛應用,但反應后殘留亞磷酸,產(chǎn)品難于精制。
三氯氧磷價格貴。五氧化磷是固體,使用不便,價格貴,兩者都很少使用。
(2)氯乙酰氯
氯乙酰氯是羧酰氯中產(chǎn)量很大的實例,它的生產(chǎn)方法:
①以乙酸或乙酐為原料在催化劑或催化劑與光的協(xié)同作用下有氯氣氯化;②乙酰氯用氯氣氯化;③氯乙酸的羥基置換氯化;④乙烯酮的氯化。
中國主要采用氯乙酸-PCl3和氯乙酸-COCl2法。光氣法反應速度快,收率高,但為了使產(chǎn)品氯乙酰氯達到生產(chǎn)農(nóng)用化學品和醫(yī)藥的質(zhì)量要求,必須用高純度的氯乙酸為原料。
乙烯酮法的特點是先將乙酸熱解成乙烯酮,然后在催化劑的存在下,向乙烯酮-氯乙酰氯溶液中通入氯氣進行加成氯化直接得到氯乙酰氯。
此法雖然收率只有90%,但無副產(chǎn)物,原料和產(chǎn)品易分離,由催化劑帶入的含磷雜質(zhì)極少,產(chǎn)品純度可達99.7% , 三廢少,成本低,但一次性投資大。3.鹵原子置換雜環(huán)上的羥基 芳環(huán)上和吡啶環(huán)上的羥基很難被鹵原子置換,但是某些雜環(huán)上的羥基則容易被氯原子或溴原子置換。所用的鹵化劑可以是COCl2和SOCl2,在要求較高的反應溫度時可以用三氯氧磷(POCl3,bp137.6℃)或五氯化磷(PCl5, mp148℃, 可由PCl3+Cl2在反應介質(zhì)是就地得到)。重要實例: 4 氟原子置換氯原子 1.一般反應條件
常用的氟化劑:無水氟化氫、氟化鈉和氟化鉀等。
脂鏈上和芳環(huán)側(cè)鏈上的氯原子比較活潑,氟原子置換反應易進行。
芳環(huán)上的氯原子不夠活潑,只有當氯原子的鄰位或?qū)ξ挥袕娢娮踊ㄖ饕窍趸蚯杌r,氯原子才比較活潑,但仍需要很強的反應條件。為了使反應較易進行,要使用對氟化鈉或氟化鉀有一定溶解度的高沸點無水強酸性有機溶劑。最常用的溶劑是N,N-二甲基甲酰胺(DMF)、二甲基亞砜(DMSO)和環(huán)丁砜。為了促使氟化鈉分子中的氟離子活化,最好加入耐高溫的相轉(zhuǎn)移催化劑,如聚乙二醇-600等。
2.重要實例
(1)α,α,α-三氟甲苯及其衍生物
如:
(2)1,1,1,2-四氟乙烷
是對大氣臭氧層無破壞作用的制冷劑組分,商品名HFC-134a。它的合成路線主要有三個:四氯乙烯氣相氟化法、三氯乙烯液相二步氟化法和三氯乙烯氣相二步氟化法。工業(yè)上普遍采用三氟乙烯氣相二步氟化法:
(3)2,4,6-三氟-5-氯吡啶
是重要的活性染料中間體。傳統(tǒng)的制備方法是2,4,6-三羥基吡啶(巴比妥酸)的氯化、氯基置換氟化法:
不與氮原子相連的相當穩(wěn)定,不能被氟原子置換。作業(yè)P31 6 教后記
課題
璜化技術(shù)概述
課時
2課時
時間
第5周 第3,4課時
教學目的1、了解璜化技術(shù)的重要性 ;
2、掌握常見璜化劑。教學重點
掌握常見璜化劑; 教學難點
掌握常見璜化劑;
教學過程 復習1置換鹵化;
教學過程 講解
一、璜化技術(shù)的重要性 1,橋梁的作用 2,定位作用 3,結(jié)構(gòu)修飾作用
二、璜化劑 1硫酸和發(fā)煙硫酸 2三氧化硫 3氯磺酸 4其它磺化劑 實例
脂鏈上的鹵基,芳環(huán)上活化的鹵基和硝基,以及脂鏈上的磺氧基(即酸性硫酸酯基)可以被亞硫酸鹽置換在磺酸基,這類反應都是親核置換反應,反應是在亞硫酸鹽的水溶液中加熱而完成的。其重要實例如下: 3.6.1 ?;撬岬闹苽?/p>
?;撬岬幕瘜W名稱是2-氨基乙基磺酸,它是重要的藥物和保健營養(yǎng)品。它的合成路線很多,其中重要的方法如下:
① 1,2-二氯乙烷先用亞硫酸鈉置換磺化得2-氯乙基磺酸鈉,后者再用濃氨水氨解。
② 環(huán)氧乙烷先與亞硫酸氫鈉加成得2-羥基乙基磺酸鈉,后者再用濃氨水氨解。
③ 環(huán)氧乙烷先用濃氨水胺化得乙醇胺(氨基乙醇),后者用氯化氫(或溴化氫)氯化(或溴化)得2-氯(溴)乙基胺,最后再用亞硫酸氫鈉置換磺化。
④ 乙醇胺先用濃硫酸酯化得2-氨基乙基酸性硫酸酯,后者再用亞硫酸鈉將磺氧基置換成磺基,反應式如下:
H2NCH2CH2OH H2NCH2CH2OSO3H + H2O H2NCH2CH2OSO3H H2NCH2CH2SO3H + Na2SO4
+ H2SO4
+ Na2SO
33.6.2 苯胺-2,5-雙磺酸(2-氨基苯-1,4-二磺酸)的制備
苯胺-2,5-雙磺酸是重要的染料中間體,目前中國主要采用間氨基苯磺酸用發(fā)煙硫酸磺化的方法。此法的優(yōu)點是工藝簡單,收率高;缺點是磺化廢液多,難處理。作業(yè)P56 1 教后記
課題
璜化反應原理及影響因素
課時
2課時
時間
第6周 第5,6課時
教學目的1、了解璜化反應原理 ;
2、掌握磺化影響因素 教學重點
磺化影響因素 教學難點
磺化影響因素
教學過程
復習1磺化反應;2磺化重要性
教學過程 講解
一、反應原理 在芳環(huán)上引入磺基的主要目的有:
(1)使產(chǎn)品具有水溶性、酸性、表面活性或?qū)w維素具有親和力;(2)將磺基轉(zhuǎn)化為、,或等取代基;
(3)先在芳環(huán)上引入磺基,完成特定反應后,再將磺基水解掉。芳環(huán)上取代磺化的主要方法有:(1)過量硫酸磺化法;(2)共沸去水磺化法;(3)芳伯胺的烘焙磺化法;(4)氯磺酸磺化法;(5)三氧化硫磺化法。
芳環(huán)上取代磺化的主要磺化劑是濃H2SO4、發(fā)煙硫酸、氯磺酸和三氧化硫。
一、α-烯烴用三氧化硫的取代磺化
α-烯烴用三氧化硫-空氣混合物進行磺化的主要產(chǎn)物是α-烯烴磺酸和其他內(nèi)烯烴磺化,其鹽類是一類重要的陰離子表面活性劑。
1、反應歷程
從α-烯烴與SO3的主要反應產(chǎn)物看,是磺基取代了烯烴碳原子上的氫,即它是取代反應,但是從反應歷程看,則是親電加成-氫轉(zhuǎn)移反應,其反應歷程可簡單表示如下:
2、磺化和老化和主要反應條件
由α-烯烴與SO3反應生成1,2-磺酸內(nèi)酯是強烈放熱的快速可逆反應,可在瞬間完成,其反應速度是直鏈烷基苯的磺化速度的100倍,所以要用低濃度的SO3。由1,2-磺酸內(nèi)酯等產(chǎn)物的反應都是慢速反應,亦稱為老化反應?;腔涸?0℃經(jīng)3~5min老化,1,2-磺酸內(nèi)酯就完全消失。老化時間長會生成較多難水解的1,4-磺酸內(nèi)酯。
3、老化液的中和與水解
老化液要用氫氧化鈉水溶液中和,并在約150℃進行水解,這時各種碳酸內(nèi)酯都水解成烯烴磺酸和羥基烷基磺酸。如:
二、高碳脂肪酸甲酯用三氧化硫的取代磺化
高碳脂肪酸甲酯的α-磺酸鹽是一類重要的陰離子表面活性劑。它們是由高碳酸甲酯用三氧化硫-空氣混合物進行磺化而制得的。
三、鏈烷烴用二氧化硫的磺氧化和磺氯化
高碳鏈烷基磺酸是一類重要的表面活劑,用量很大。鏈烷烴相當穩(wěn)定,不能用硫酸、氯硫酸、氨基磺酸或三氧化硫等親電試劑進行取代磺化。目前采用的磺化方法是用二氧化硫的磺氧化法和磺氯化,它們都是自由基鏈反應。
1、鏈烷烴的磺氧化
高碳鏈烷烴(C14~C18)的磺氧化是以二氧化硫和空氣為反應劑的自由基鏈反應,其反應歷程可表示如下: 引發(fā):
鏈增長:
副反應:
2、鏈烷烴的磺氯化
鏈烷烴的磺氯化是以二氧化硫和氯氣為反應劑的自由基鏈反應,生成的產(chǎn)物是磺酰氯,其反應歷程可簡單表示如下: 引發(fā):
鏈增長:
氯磺化反應是在300~400nm紫外光照射下,在30~65℃進行的。為了抑制烷烴的氯化副反應,SO2/Cl2的摩爾比為1.05~1.10︰1?;锹然a(chǎn)物中伯烷基磺酰氯含量較多,但二磺酰氯含量也高,為了抑制二磺氯化副反應,必須控制鏈烷烴的轉(zhuǎn)化率。
3.烯烴與亞硫酸鹽的加成磺化鏈烷烴
烯烴和炔烴與亞硫酸鹽的加成磺化一般是通過自由基鏈反應而完成的,其反應歷程可簡單表示如下: 引發(fā):
鏈增長:
最常用的烯烴是高碳α-烯烴(C10~C20),加成產(chǎn)物是高碳伯烷基磺酸鈉,它也是一類陰離子表面活性劑,性能良好,但α-烯烴供應量少,價格貴,產(chǎn)品成本高。
四、影響因素 作業(yè)
p.32 8 教后記
以下實習