第一篇:低溫甲醇洗工段實驗報告
低溫甲醇洗工段實驗報告
一、實驗?zāi)康?、通過仿真實驗,深入了解生產(chǎn)裝置的工藝流程,獲得基本生產(chǎn)感性認識,提高動手能力,理論聯(lián)系實際,擴大知識面,提高操作水平。
2、通過模擬化工生產(chǎn)過程中開車、運行、停車以及事故處理等操作過程,建立化工流程級概念,進一步認識化工生產(chǎn)各個設(shè)備操作的相互聯(lián)系和影響,理解化工生產(chǎn)的整體性。
3、深入了解煤氣化制甲醇過程的工藝和控制系統(tǒng)的動態(tài)特性,提高對復(fù)雜化工工程動態(tài)運行的分析和協(xié)調(diào)控制能力。
4、提高綜合能力,包括鍛煉動手能力,培養(yǎng)團隊合作意識,提高工程素養(yǎng)和創(chuàng)新能力等。
5、在一定程度上逐步實現(xiàn)學生由學校向社會的轉(zhuǎn)變,培養(yǎng)初步擔任技術(shù)工作的能力。
6、感受工廠操作實際情況,培養(yǎng)將理論運用于實踐,用所學知識分析問題、解決問題的能力。
二、實驗過程工藝流程圖
見附圖
三、實驗步驟
1、首先現(xiàn)場預(yù)習——單機練習,熟悉仿真軟件及工藝流程,熟練掌握各個參數(shù)的穩(wěn)定調(diào)控,外操同學同時需要熟悉各個截止閥、手動調(diào)節(jié)閥、泵的開關(guān)等在現(xiàn)場的具體位置。
2、啟動仿真系統(tǒng),準備開車。
3、依次打開PV3024、PV3025、3026B、PV3050、PV3059B、PV3078B、PV3079、PV3081、LV3006、LV3007、LV3008、FV3004、FV3005、LV3009、LV3011、LV3016、FV3006、FV3007、FV3008等測控儀表的前后球閥。
4、將下列液位、氣壓控制儀表按其設(shè)定值設(shè)定并投制動:PIC3003:2.4MPa(g),PIC3007:330KPa(g),PIC3024:690KPa(g),PIC3025:140KPa(g),PIC3026:60KPa(g),PIC3040:680KPa(g),PIC3050:250KPa(g),PIC3059:160KPa(g),PIC3078:100KPa(g),PIC3079:410KPa(g),PIC3079:410KPa(g),PIC3081:150KPa(g)。
5、向高壓系統(tǒng)充N2至給定值。
⑴ 準備對裝置進行氮氣充壓。
⑵ 向高壓系統(tǒng)充壓,用切斷閥VA3012控制充壓速度。當壓力達到2.4MP時,關(guān) 1
閉VA3012.⑶ 向T303Ⅰ段充壓,用截止閥VA3502控制充壓速度,充壓至690kpa,當壓力達到690kpa時,關(guān)閉截止閥VA3502。
⑷ 向T304Ⅰ段充壓,用截止閥VA3709控制充壓速度,充壓至680kpa,當壓力達到680kpa時,關(guān)閉截止閥VA3709。
⑸ 由PCV3135向T305Ⅱ段充壓,充壓至PIC3059指示160kpa。
⑹ 用VA3136控制速度向T308充壓,充壓至PIC3078指示100kpa。
⑺ 向V302充氮氣,打開前截止閥VA3014。
⑻ 將PIC3134壓力控制器設(shè)定值設(shè)定為50kpa。
⑼ 保持V302的壓力在50kpa。
6、向V302槽中充甲醇:
⑴ 打開VA3001,聯(lián)系甲醇罐區(qū),向VA302充甲醇。
⑵ 當LI3041指示50%左右時,準備啟動P316。
⑶ 啟動P316,給系統(tǒng)補充甲醇。
7、向T303填充甲醇,并建立再吸收甲醇循環(huán):
⑴ 通過FV3013緩慢向T304Ⅰ段填充甲醇至50%。
⑵ 通過FV3012緩慢向T304Ⅱ段填充甲醇至50%。
⑶ 打通E311到T304Ⅱ的流程。
⑷ 啟動P305,打通T303—T304流程。
四、實驗分析與討論
1、冷態(tài)開車的難點是什么,如何解決?
答:冷態(tài)開車的難點在于工藝參數(shù)(液位、溫度、壓力、液位等)的調(diào)節(jié),進而是如何保持整個工藝過程的穩(wěn)定性。具體如下:
(1)容器內(nèi)液位、壓力及流量的調(diào)節(jié)。在實際操作過程中,出現(xiàn)壓力超標及液面過高或過低等情況。究其原因是對液位、壓力等參數(shù)的變化趨勢不能作出正確的判斷,未能及時有效地進行調(diào)節(jié)。解決的方法:在操作中密切關(guān)注各個容器內(nèi)液位、壓力等參數(shù)的變化及其變化趨勢,對可能出現(xiàn)的工況有一個簡略的預(yù)計,進行提前調(diào)節(jié),調(diào)節(jié)時應(yīng)考慮影響容器內(nèi)液位、壓力等參數(shù)的各個影響因素,從多個方面進行有序地調(diào)節(jié)。例如,在調(diào)節(jié)一個容器內(nèi)的液位時,如果液位一直上升,在達到60%左右時就應(yīng)該開始調(diào)節(jié),減小入口閥的開度或加大出口閥的開度,至于開度的變化量應(yīng)根據(jù)液面變化的快慢來確定。
(2)容器內(nèi)溫度的調(diào)節(jié)。在實際操作過程中,出現(xiàn)溫度過低或過高的情況。解決的方法:在預(yù)習過程中應(yīng)熟練掌握工藝流程,理清各個管道及設(shè)備之間的物料聯(lián)系,掌握每個操作步驟的目的及對溫度的影響趨勢,在調(diào)解過程中應(yīng)密切關(guān)注溫度等工藝參數(shù)的變化趨勢,根據(jù)其變化趨勢進行較慢而有序的調(diào)節(jié)(由于溫度滯后時間長,故要對其進行較慢地調(diào)節(jié),以防調(diào)節(jié)過度,對生產(chǎn)造成事故。)
(3)整個工藝流程穩(wěn)定性的調(diào)節(jié)。在實際操作過程中,工藝流程穩(wěn)定性是整個實驗的核心,也是最難掌控的。此時小組成員合理分工,團結(jié)協(xié)作,嚴格按照操作步驟進行有序地操作。每一個成員應(yīng)堅守自己的崗位,熟練掌握自己所處的工藝流程,弄清楚自己每部操作的前因后果,尤其是內(nèi)操成員應(yīng)具有整個流程的大局觀,熟練地對出現(xiàn)的每一個不良狀況快速地做出應(yīng)急調(diào)節(jié)措施。
2、關(guān)于扣分和發(fā)生事故的可能原因及調(diào)整方法
(1)可能原因:外操人員未能及時地找到閥門進行調(diào)節(jié);○外操人員對閥門的開度把握不好,進而影響整個系統(tǒng)的穩(wěn)定性; ○內(nèi)操成員對圖不熟悉,不及時地找到閥門的位置; ○內(nèi)操成員不能快速準確得對工藝參數(shù)的變化趨勢做出判斷; ○內(nèi)操成員對閥門開度的調(diào)節(jié)忽高忽低; ○有些閥門失靈或調(diào)節(jié)時不靈敏?!?/p>
(2)調(diào)整方法:在預(yù)習的過程,熟練掌握整個工藝的操作流程,理解外界因素對液位、溫度、壓力、流量等工藝參數(shù)的影響,并熟練開度等外界因素對其影響趨勢。在實際操作中,外操人員應(yīng)熟悉所要操作閥門的位置,并能迅速得根據(jù)內(nèi)操的指令做出正確的操作。內(nèi)操人員應(yīng)熟悉DCS圖上各個自控閥門,迅速得對每種不良工況做出調(diào)整,盡量避免過大調(diào)節(jié)閥門的開度。
五、心得體會
在剛開學的兩個星期中,我們對義馬氣化廠進行了認識實習。在廠區(qū),工人師傅雖對每一個工段的工藝流程做了詳細的講解,但我們并沒有實際操作的機會,而此時實訓(xùn)所用仿真實訓(xùn)生產(chǎn)工藝是以義馬煤氣化廠生產(chǎn)工藝為背景,該系統(tǒng)的操作環(huán)境與生產(chǎn)中的中控室相似,操作參數(shù)、故障設(shè)置、出現(xiàn)故障時參數(shù)的變化及處理方法均來源于工廠實際。所以此次實訓(xùn)對我們來說是認識實習的深入,使我們學到的不僅是課本理論知識與實際應(yīng)用的簡單結(jié)合,更重要的是讓我們都有了工程人員的嚴謹,更加深刻地認識了化工廠,對化工中控室有了初步的實踐經(jīng)歷。
興趣是最好的老師,雖然在本次試驗中存在較多的抽象概念,龐大的實驗儀器設(shè)備,但是老師給學生做了詳細的講解,指導(dǎo)學生親自動手來檢驗所學理論,大大地激發(fā)我們的學習興趣和求知欲。
當剛進入實訓(xùn)室時,我們看到了各式各樣的閥門和許多的塔器。到中控室時,我們接觸了仿真軟件DCS圖和現(xiàn)場圖,剛開始我們都感到很不適應(yīng),由于以往的實驗都是有明確的步驟和豐富的實驗經(jīng)驗,而此次接觸的煤制甲醇實訓(xùn)實驗是一個全新的實驗,對我們也是一種極大的歷練。隨著實驗的進行,在老師的講解下,我們開始有了初步的認識,操作起來也不那么的費勁,能熟練地找到各個閥門,在穩(wěn)定性的調(diào)節(jié)上也漸漸地掌握了規(guī)律。
在考核過程中,我們對每一部都有明確的了解,嚴格按照實驗步驟進行穩(wěn)定而有序的調(diào)節(jié),通過外操成員和內(nèi)操成員的團結(jié)協(xié)作,最后非常穩(wěn)定地控制了液位、壓力、溫度等工藝參數(shù)。在此過程中,對講機也給實驗增添了不少樂趣,通過對講機也讓我們更加明確我們的身份——化工廠工人,更能體現(xiàn)實驗的工程性。
雖然只是短短的一天,但是我們的收獲將是終身。煤制甲醇開放性實驗培養(yǎng)了我們動手操作能力。操作的過程是獲取知識、熟練技術(shù)、思維創(chuàng)新的過程。運用新的科技成果和新的方法,優(yōu)化實驗講授內(nèi)容;認真做好實驗,不停地提高聽課質(zhì)量。
最后感謝寧老師詳細且生動的講解,他的科學嚴謹性也給我們產(chǎn)生了深深的影響,他對工作的認真也讓我們感受到老師的溫暖,同樣也感謝老師給我們這樣一個充滿挑戰(zhàn)和歷練的機會。感謝所有投入煤制甲醇實訓(xùn)的老師和領(lǐng)導(dǎo)們。
第二篇:關(guān)于低溫甲醇洗考核減免請示報告
關(guān)于低溫甲醇洗考核減免請示報告
尊敬的新疆宜化領(lǐng)導(dǎo):
我重慶亞龍防腐保溫有限公司,因低溫甲醇洗施工時間短,氣候寒冷,加之T01,T02設(shè)備高、風力大而無法施工,后來經(jīng)過努力按期完成此工程并投入生產(chǎn),為此,特申請領(lǐng)導(dǎo)減免對重慶亞龍的相關(guān)考核。
特此請示,懇請批復(fù)
重慶亞龍防腐保溫有限公司
2014年11月8日
第三篇:低溫甲醇洗技術(shù)轉(zhuǎn)讓合同附件(精選)
某某公司煤制甲醇項目低溫甲醇洗技術(shù)轉(zhuǎn)讓合同技術(shù)附件CWJF-080002
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某某公司煤制甲醇項目
低溫甲醇洗技術(shù)轉(zhuǎn)讓合同技術(shù)附件
(編號:CWJF-080002)
受讓人(甲方):某某公司煤化有限責任公司
出讓人(乙方):某大學
設(shè)計人(丙方):某工程公司
簽訂時間:二○○八年八月二十五日
簽訂地點: 某市 某某公司煤制甲醇項目低溫甲醇洗技術(shù)轉(zhuǎn)讓合同技術(shù)附件CWJF-080002
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某某公司煤制甲醇項目 低溫甲醇洗技術(shù)轉(zhuǎn)讓合同技術(shù)附件 1 總則
1.1 本文件規(guī)定了某某公司煤制甲醇項目低溫甲醇洗技術(shù)轉(zhuǎn)讓有關(guān)技術(shù)方面的基本要求,并未對該技術(shù)轉(zhuǎn)讓與服務(wù)的一切細節(jié)進行規(guī)定,也未充分引述有關(guān)標準和規(guī)范的條文,遵循標準規(guī)范和本文件的要求不能理解為可以減輕和解除乙方的一切責任和義務(wù)。
1.2本文件經(jīng)甲、乙、丙方授權(quán)代表簽字后生效,生效后的本文件作為某某公司煤制甲醇項目低溫甲醇洗技術(shù)轉(zhuǎn)讓合同不可分割的一部分,并與合同具有同等的法律效力。
1.3乙方提供的低溫甲醇洗技術(shù)應(yīng)先進、可靠、技術(shù)經(jīng)濟合理,依據(jù)該技術(shù)設(shè)計建成的裝置應(yīng)能保證安全、穩(wěn)定、可靠、長周期、滿負荷運行。2 原料氣規(guī)格 進低溫甲醇洗裝置的原料氣來自水煤漿氣化(操作壓力6.5MPa)后經(jīng)部分耐硫變換,具體流量、成份組成、溫度、壓力待甲方、丙方確認后傳真給乙方。3 技術(shù)要求 3.1 裝置能力
1)年開工時間7200小時。2)處理能力與操作工況:
a)工況1:按1000噸/日甲醇生產(chǎn)需要的氣量考慮。
b)工況2:考慮20萬噸/年醋酸對CO精制的需要后,剩余氣量生 2 某某公司煤制甲醇項目低溫甲醇洗技術(shù)轉(zhuǎn)讓合同技術(shù)附件CWJF-080002
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產(chǎn)甲醇。
3)裝置操作負荷50%~110%。3.2 工藝要求
3.2.1甲醇洗滌塔出口凈化氣中CO2體積含量2.5~3.0%,總硫含量<0.1ppm。洗滌塔出口氣體換熱后去甲醇合成,具體成份應(yīng)滿足甲醇合成工序的需要。3.2.2再生塔出口酸性氣H2S含量>40%,應(yīng)滿足硫回收工序的需要。3.2.3尾氣排放前增加尾氣洗滌塔,排出尾氣符合GB16297-1996《大氣污染物綜合排放標準》,甲醇含量<190mg/Nm3,總硫<20 mg/Nm3。(50米高度排放)
3.2.4滿足醋酸合成對CO精制處理的需要,CO2體積含量<20ppm,總硫含量<0.1ppm。
3.2.5消耗指標:冷量3000KW/h;0.45MPaG的氮氣5000 Nm3/h;每噸甲醇消耗1Kg甲醇;0.5MPaG飽和蒸汽7噸/小時,1.0 MPaG飽和蒸汽3噸/小時。乙方工作范圍與文件提供 4.1 乙方工作范圍
乙方向甲方提供技術(shù)許可證、工藝計算包。
4.2工藝計算包深度應(yīng)滿足丙方進行工程設(shè)計和甲方生產(chǎn)的需要。至少包括以下內(nèi)容:
1)工藝描述,包括工藝原理和流程敘述。
2)帶工藝參數(shù)和熱負荷的工藝流程圖(PFD)(經(jīng)甲方、丙方確認)。3)正常工況下的主要操作條件,比如溫度、壓力、流量、組成及主要 3 某某公司煤制甲醇項目低溫甲醇洗技術(shù)轉(zhuǎn)讓合同技術(shù)附件CWJF-080002
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控制值。
4)完成物料平衡及熱量平衡計算,提供操作參數(shù)和操作條件,提供各個物料點組成、溫度、壓力、熱容、比重、粘度、氣液相分率等工藝物流數(shù)據(jù);
5)提供塔器、重沸器、冷凝器、換熱器、機泵進行設(shè)備計算和選型的工藝參數(shù),各個換熱器的熱負荷,各塔各個理論塔板上的氣液平衡數(shù)據(jù)(滿足工程設(shè)計要求)。
6)提供裝置處理能力50%、100%、110%操作工況的工藝操作參數(shù)。7)設(shè)備一覽表,工藝設(shè)備數(shù)據(jù)表(外形圖和必要的計算)。8)關(guān)鍵設(shè)備的選擇說明。9)化學品消耗一覽表。
10)主要公用工程的期待值和消耗值。11)產(chǎn)品的質(zhì)量,期待值和保證值。
12)分析手冊,分析化驗數(shù)據(jù)表,分析內(nèi)容、取樣點說明、取樣點數(shù)據(jù)表、分析方法、分析儀器和分析用化學試劑清單。
13)操作手冊,包括每個裝置和系統(tǒng)的主要操作參數(shù)以及參數(shù)變化時的影響。測試過程、開車過程、正常開車過程、事故停車過程和正常停車過程的說明。
4.3 技術(shù)文件的提供
4.3.1 在4.2所列文件目錄中,序號9)、序號10)文件應(yīng)在收到進低溫甲醇洗界區(qū)原料氣規(guī)格后10個日歷日內(nèi)提供給甲方,其它文件(完整的工藝計算包)應(yīng)在之后15個日歷日內(nèi)提供給甲方。序號12)、序號13)文件待丙方 4 某某公司煤制甲醇項目低溫甲醇洗技術(shù)轉(zhuǎn)讓合同技術(shù)附件CWJF-080002
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提供PID后15個日歷日后提供給甲方。
4.3.2 提供的工藝計算包紙質(zhì)簽字版一式6份,電子版文件一式2份;乙方在交付工藝計算包正式版之前交付的中間資料應(yīng)為紙質(zhì)簽字版2份,電子版1份(可通過電子郵箱方式交付電子版)。
4.3.3 資料交付的具體地點:某市萬盛區(qū)關(guān)壩鎮(zhèn)雙壩村 某某公司煤化有限責任公司
4.4 技術(shù)服務(wù)
4.4.1 對乙方交付的工藝計算包由甲方、丙方進行審查,乙方根據(jù)審查會會議紀要的內(nèi)容要求對工藝計算包進行修改完善。審查會由乙方主辦,甲方主持,具體地點由雙方另行協(xié)商。
4.4.2 乙方將審查主要設(shè)計圖紙是否與乙方的工藝要求相一致。乙方對這些圖紙進行的審查不解除丙方、供貨商或制造廠商對有關(guān)機械設(shè)計所應(yīng)承擔的責任,其中一套上述圖紙應(yīng)標有乙方的審查意見,且以簽字和印鑒為準。若進行后續(xù)修改,則應(yīng)將相應(yīng)內(nèi)容提交乙方進行審查。如果需要乙方對其它的技術(shù)文件進行審查應(yīng)以甲方書面要求為準。主要審查內(nèi)容為:
帶控制點的工藝流程圖PID 塔器總圖
換熱器總圖
主要機泵數(shù)據(jù)表
儀表邏輯圖
4.4.3甲方的操作人員必須在上崗操作前,接受乙方在甲方合同現(xiàn)場進行的 某某公司煤制甲醇項目低溫甲醇洗技術(shù)轉(zhuǎn)讓合同技術(shù)附件CWJF-080002
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為期2天的理論培訓(xùn);在試車各階段,乙方應(yīng)協(xié)助、指導(dǎo)甲方試車過程的實施。
4.4.4 在甲方的主持下,在完成投料試車的基礎(chǔ)上,進行連續(xù)72小時穩(wěn)定運行考核,主要考核本文件規(guī)定的工作范圍內(nèi)乙方技術(shù)在本裝置上所能達到的技術(shù)經(jīng)濟指標。乙方負責提出考核測定方案。5 考核驗收 5.1 考核內(nèi)容
為本文件第3章規(guī)定的內(nèi)容。
5.2考核測定方案由乙方負責提出,經(jīng)甲方認可后,由乙方指導(dǎo)、甲方負責具體實施,或由甲乙雙方共同認可的第三方負責具體實施。5.3 考核時間:連續(xù)72小時
時間間隔:至少每班二次(每4小時一次)5.4 測定步驟及要求
1)對主要測定取樣點進行檢查,對分析測定方法及手段進行檢查,對要測定的工藝過程的監(jiān)測、控制點進行檢測。
2)在正式測定之前要求首先進行連續(xù)穩(wěn)定運行24小時的預(yù)測定,并進行氣化爐的物料及熱量平衡初步計算,對各物流的流量、溫度、壓力及分析測定方法及手段進行檢查及可靠性試驗,以確保正式測定數(shù)據(jù)的準確、可靠。
3)在預(yù)測定的基礎(chǔ)上,進行連續(xù)穩(wěn)定運行72小時的正式測定。如無特殊說明,合同及合同附件中的標準立方米(Nm3)均指在標準狀況(0℃,1個大氣壓)下的體積。6 項目通訊 某某公司煤制甲醇項目低溫甲醇洗技術(shù)轉(zhuǎn)讓合同技術(shù)附件CWJF-080002
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在項目實施期間,為了保證項目順利開展,甲、乙、丙方之間關(guān)于項目事項的任何通知都應(yīng)以書面形式并編碼后,發(fā)送給雙方授權(quán)的接收人。重要的通知、文件等接收人在收件后通過電話或傳真確認,并在文件資料發(fā)送單上簽字于一周內(nèi)返回。
電話、傳真或E-MAIL作為雙方通訊的手段,但通過電話以及E-MAIL聯(lián)系并形成的協(xié)議和決定,需以書面方式確認后,作為項目有效執(zhí)行文件。聯(lián)系人聯(lián)系地址的變更,變更方需要以傳真方式通知對方。
對重要的傳真文稿,如認為必要,可要求將原件送達,原件的法律效力高于傳真件。
(1)甲方:某某公司煤化有限責任公司
地址:某市
郵編:400805
電話:023-傳真:023-電子信箱: 聯(lián)系人:(2)乙方:某大學
地點: 遼寧省大連市 郵政編碼:116012 聯(lián)絡(luò)人: 電話: 電話:
某某公司煤制甲醇項目低溫甲醇洗技術(shù)轉(zhuǎn)讓合同技術(shù)附件CWJF-080002
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傳真: 0411- E-mail:(3)設(shè)計人:某工程公司
地址:中國 郵編:300400 聯(lián)系人: 電話:(022)手機:
傳真:(022)E-MAIL: 7附則
7.1本文件一式兩份,甲方一份,乙方一份。
7.2本文件未盡事宜,雙方可簽訂補充協(xié)議,有關(guān)協(xié)議及雙方認可的來往傳真、會議紀要等,均為本文件組成部分,與本文件具有同等法律效力。7.3本文件自雙方代表人簽字之日起生效,至全部條款履行完畢時止。某某公司煤制甲醇項目低溫甲醇洗技術(shù)轉(zhuǎn)讓合同技術(shù)附件CWJF-080002
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(簽字頁,本頁無正文)
受讓人(甲方):某某公司煤化有限責任公司 代 表(簽字):
工程公司:某工程公司 代 表(簽字):
出讓人(乙方):某大學代 表:
第四篇:魯奇低溫甲醇洗工藝國宏使用總結(jié)
魯奇低溫甲醇洗工藝國宏使用總結(jié)
優(yōu)點:
1、操作簡單。相比于林德工藝,流程控制更為簡單
2、操作彈性較大。低至70000Nm3/h變換氣量(約設(shè)計負荷的30%)時可以操作,小于70000Nm3/h時,操作會變得不穩(wěn)定,總硫間斷會超。懷疑低氣量時會發(fā)生偏流,氣液接觸不充分。
缺點:
1、冷量、熱量損失較大,比林德要高。因林德流程為富液兩次解析、氣提,冷量利用更充分。在第一次解析、氣提后,溫度降至-58度,然后換熱回收冷量后,溫度上升至-25度,這時再次解析、氣提,溫度下降至-38度。所需冷量、熱量約為魯奇的2/3
2、酸性氣濃度不如林德工藝高。H2S濃縮塔底部富液中CO2含量林德的為0.6%,魯奇的約為4.4%。林德酸氣濃度可以達到70%,我們只有33%。
3、在全燒神木煤(低硫煤)時,硫回收由于酸氣濃度太低(約為17%)無法正常運行,但是林德工藝可以保證酸氣濃度達到30%以上,便于硫回收裝置的優(yōu)化運行和硫磺回收率的提高
4、開車時,系統(tǒng)降溫速度比林德的要慢。冷量補的比較慢
5、溶液過濾器設(shè)置為一個,經(jīng)常需要清洗,最好設(shè)置兩個。便于系統(tǒng)維護
6、甲醇水分離塔煮沸器管程至水分離塔管線彎頭經(jīng)常出現(xiàn)漏點,約1月更換一次,磨損和腐蝕較為嚴重。到底是管道布置原因還是腐蝕原因需要具體分析,為避免頻繁更換我們已將此管線彎頭更換為內(nèi)襯陶瓷結(jié)構(gòu)。
7、分析顯示甲醇水分離塔底部廢水PH值為4.4,顯酸性
8、主洗塔至中壓閃蒸塔部分管線材質(zhì)為低溫鋼A333 Gr.6,但主洗塔及溶液系統(tǒng)大部分材質(zhì)為304L,從使用維護及材料購買角度考慮,最好全部換成304L。并且在系統(tǒng)高負荷運行突然切氣后,短時間內(nèi)這部分管線溫度能夠降到-50度,達到此低溫管線材質(zhì)的極限,對系統(tǒng)運行不安全
9、系統(tǒng)導(dǎo)淋很多閥門都是焊接閥,在閥門質(zhì)量不好的情況下,經(jīng)常內(nèi)漏,系統(tǒng)被迫停車處理,很不方便。建議全部換成法蘭閥,在閥門內(nèi)漏的情況下,可以用盲法蘭盲死,不必停車處理。
10、導(dǎo)淋管線埋于地下,建議全部換成304。因富硫甲醇存在腐蝕,導(dǎo)淋管線內(nèi)漏后很難處理。
11、系統(tǒng)布置的很緊湊,沒有檢修空間,特別是更換設(shè)備時,很難。
12、P2204貧甲醇泵的進口溫度為99度,這么高的溫度造成泵機封使用時間偏短。林德工藝為再生塔貧液經(jīng)貧富液換熱器換熱至45度后再進入貧甲醇泵,使泵的運行工況較好
13、個人認為P2201泵沒有多大作用,可以去掉
14、熱再生塔的操作溫度,建議適當提高。設(shè)計值塔頂酸氣出口溫度為75度。但低至81度就會出現(xiàn)總硫超標。現(xiàn)在我們控制在83度,低負荷時操作到85度。經(jīng)過交流林德的設(shè)計值為89度(壓力相同)。個人認為是魯奇計算問題 個人看法,如有不足,請指正。
第五篇:齊齊哈爾大學化學工程與工藝專業(yè)畢業(yè)設(shè)計論文(20萬噸甲醇羰基化法醋酸車間醋酸精餾工段)
摘 要
甲醇羰基化法醋酸又名尼龍酸,是己二酸生產(chǎn)過程產(chǎn)生的副產(chǎn)物,僅國內(nèi)己二酸生產(chǎn)企業(yè)每年就副產(chǎn)混合二元酸40-60萬噸。由于其含雜質(zhì)、水分多,顏色呈綠色或黃褐色,難以利用。國外一般將其送進污水處理裝置作焚燒或填埋處理;國內(nèi)有采用重結(jié)晶法回收,但回收率低于60%,廢水量較大,不僅對環(huán)境造成污染,而且也造成資源的浪費。為了物盡其用,本文開展了應(yīng)用基礎(chǔ)研究以C4-C6混合二元酸為原料、對甲苯磺酸為催化劑,制備混合二元酸二甲酯,并利用減壓精餾得到純凈的二甲酯。實驗中考查了各種反應(yīng)的影響因素,并利用制備的混合二甲酸二甲酯與異辛醇進行酯交換制備混合二元酸二異辛酯。
根據(jù)實驗數(shù)據(jù)表明,通過酯化法分離混合二元酸的工藝路線是可行的。酯化的適宜反應(yīng)條件為:反應(yīng)時間5.0h,醇酸物質(zhì)的量比6:1,催化劑用量1.0%混合酸,以此條件,二元酸二甲酯的收率可達89%。酯化所得粗酯可以在壓力為40mmHg下進行減壓精餾,截取95~105℃下的餾分,為丁二酸二甲酯,截取110~120℃下的餾分,為戊二酸二甲酯,截取145~155℃下的餾分,為己二酸二甲酯。利用精餾所得的二元酸二甲酯,通過酯交換法制得的二元酸二異辛酯的顏色很淺,說明通過酯化法可以有效地分離混合二元酸。
關(guān)鍵詞:甲醇羰基化;醋酸;酯交換;混合二元酸二甲酯
I
Abstract Mixed dibasic acid(DBA), also known as nylon acid, adipic acid production process by-products, only domestic producers of adipic acid by-product mixture in each of dicarboxylic acid 40-60 million tons.Because of its impurities, water content, the color green or brown, it is difficult to use.Foreign general to be sent to sewage treatment plant for incineration or landfilling;domestic use recrystallization recovery, but recovery was less than 60%, large amount of wastewater, not only pollute the environment, but also a waste of resources.In order to make the best use, this application of basic research carried out to C4-C6 dicarboxylic acid as raw material mixture, p-toluenesulfonic acid as catalyst, prepared by mixing two yuan acid ester, and the use of vacuum distillation to get pure dimethyl ester.Experiment examined the response of various factors, and use a mixture of dimethyl ester prepared with different octanol prepared by mixing two yuan for transesterification ethylhexyl sebacate.According to the experimental data show that, by esterification of dicarboxylic acid mixture separation process route is feasible.Esterification of the appropriate reaction conditions: reaction time 5.0h, alkyd molar ratio of 6:1, 1.0% mixed acid catalyst, in this condition, binary acid ester yield of 89%.Esters derived from crude esterification can be carried out under the pressure of 40mmHg vacuum distillation, the interception of 95 ~ 105 ℃ under the distillate, as dimethyl succinate, the interception of 110 ~ 120 ℃ under the fractions for Dimethyl glutarate , the interception of 145 ~ 155 ℃ under the distillate, is dimethyl adipate.The use of binary distillation from acid ester by transesterification of the binary system were acid-ethylhexyl the color is very light, indicating that by esterification can be effectively separated mixed dicarboxylic acid.Key words: mixed dibasic acid;toluenesulfonate;transesterification;mixed two yuan Dimethyl
II
目 錄
摘要..............................................錯誤!未定義書簽。Abstract..........................................................II
第1章 緒論........................................................5 1.1 課題的目的、意義............................................5 1.1.1 甲醇羰基化法醋酸的由來....................................5 1.1.2 甲醇羰基化法醋酸的利用....................................6 1.1.3 甲醇羰基化法醋酸的分離....................................7 1.1.4 甲醇羰基化法醋酸的用途...................................10 1.2 甲醇羰基化法醋酸制備的研究...................................11 1.2.1 固體酸H催化法........................................11 1.2.2 硫酸氫鈉催化法........................................12 1.2.3 固載磷鎢酸催化法......................................12 1.2.4 樹脂催化法............................錯誤!未定義書簽。1.2.5 一水硫酸氫鈉催化法....................錯誤!未定義書簽。1.2.6 復(fù)合固體酸催化法......................錯誤!未定義書簽。1.2.7 雜多酸催化法..........................錯誤!未定義書簽。
1.3 本課題的研究內(nèi)容...........................錯誤!未定義書簽。第2章 實驗部分...................................錯誤!未定義書簽。
2.1 實驗原理...................................錯誤!未定義書簽。2.1.1 酯化反應(yīng)原理...........................錯誤!未定義書簽。2.1.2 減壓蒸餾原理...........................錯誤!未定義書簽。2.1.3 酯交換反應(yīng)原理.........................錯誤!未定義書簽。2.2 實驗儀器設(shè)備及試劑.........................錯誤!未定義書簽。2.2.1 實驗儀器設(shè)備...........................錯誤!未定義書簽。2.2.2 實驗試劑...............................錯誤!未定義書簽。2.3 實驗裝置圖.................................錯誤!未定義書簽。2.4 實驗步驟...................................錯誤!未定義書簽。2.4.1 甲醇羰基化法醋酸的合成...................錯誤!未定義書簽。
III
2.4.2 甲醇羰基化法醋酸的分離...................錯誤!未定義書簽。2.4.3 甲醇羰基化法醋酸的應(yīng)用實驗...............錯誤!未定義書簽。2.5 工藝流程框圖...............................錯誤!未定義書簽。2.6 分析方法...................................錯誤!未定義書簽。2.6.1 酸值的測定.............................錯誤!未定義書簽。2.6.2 酯化率的確定...........................錯誤!未定義書簽。第3章 實驗記錄及數(shù)據(jù)處理.........................錯誤!未定義書簽。3.1 酯化的影響因素選擇及其水平的確定...........錯誤!未定義書簽。3.2 酯化正交實驗結(jié)果...........................錯誤!未定義書簽。3.3 數(shù)據(jù)處理...................................錯誤!未定義書簽。第4章 實驗結(jié)果討論...............................錯誤!未定義書簽。
4.1 酯化過程中反應(yīng)時間的影響...................錯誤!未定義書簽。4.2 酯化過程中醇酸摩爾比的影響.................錯誤!未定義書簽。4.3 酯化過程中催化劑用量的影響.................錯誤!未定義書簽。4.4 甲醇羰基化法醋酸的分離與提純.................錯誤!未定義書簽。4.5 甲醇羰基化法醋酸的應(yīng)用實驗...................錯誤!未定義書簽。結(jié)論..............................................錯誤!未定義書簽。參考文獻..........................................................14 鳴謝..............................................................28
IV
遼寧石油化工大學本科生畢業(yè)論文
第1章 引 言
1.1 課題的目的意義
甲醇羰基化法醋酸又名尼龍酸,是己二酸生產(chǎn)過程產(chǎn)生的副產(chǎn)物,僅國內(nèi)己二酸生產(chǎn)企業(yè)每年就副產(chǎn)混合二元酸40-60萬噸。由于其含雜質(zhì)、水分多,顏色呈綠色或黃褐色,難以利用。國外一般將其送進污水處理裝置作焚燒或填埋處理;國內(nèi)有采用重結(jié)晶法回收,但回收率低于60%,廢水量較大,不僅對環(huán)境造成污染,而且也造成資源的浪費。本課題通過酯化法分離混合二元酸不僅反應(yīng)條件溫和而且二元酸二甲酯的收率可達89%。利用精餾所得的二元酸二甲酯,通過酯交換法制得的二元酸二異辛酯的顏色很淺,說明通過酯化法可以有效地分離混合二元酸。因此,本課題不僅大大提高了回收率而且具有良好的環(huán)境效益。
1.1.1 甲醇羰基化法醋酸的由來
(1)甲醇羰基化法醋酸醇的生產(chǎn)路線
國內(nèi)外己二酸生產(chǎn)工藝大多以苯為起始原料,一般先由苯催化加氫制成環(huán)己烷,然后用空氣氧化制取KA油(環(huán)己醇和環(huán)己酮的混合物),或部分加氫生成環(huán)己烯,再水合生成環(huán)己醇,利用硝酸氧化得己二酸,即二步氧化法;工業(yè)上由KA油生產(chǎn)己二酸大多采用硝酸氧化法。另外開發(fā)的工藝路線有空氣氧化等多種工藝。
①KA油或環(huán)己醇硝酸氧化法
在銅、釩催化劑的作用下,用硝酸氧化KA油或環(huán)己醇生產(chǎn)己二酸。己二酸收率一般在94%左右,主要副產(chǎn)物是戊二酸和丁二酸(DBA)。這種工藝在2-酸生產(chǎn)中占主導(dǎo)地位,目前國際上主要生產(chǎn)廠家如美國的杜邦公司和孟山都公司、法國的羅那公司、國內(nèi)遼陽石化都是用KA油進行硝酸氧化;日本旭化成和我國的神馬集團用環(huán)己醇進行硝酸氧化。我國神馬集團、日本旭化成采用65%硝酸多釜反應(yīng)器串聯(lián)操作,溫度控制在70-90℃,己二酸結(jié)晶采用臥式真空絕熱蒸發(fā)結(jié)晶器,氧化產(chǎn)生的氮氧化合物采用三塔串聯(lián)吸收,母液酸由濃縮塔濃縮重復(fù)利用;陽離子樹脂吸附銅、釩催化劑。這套裝置的缺點是己二酸結(jié)晶器需定期清洗,結(jié)晶情況比較嚴重。另外,由于采用硝酸作氧化劑,易引起氮氧化合物大氣污染等問題。法國羅那公司在韓國建成的己二酸裝置對結(jié)晶器進行了改進,采用新型常壓結(jié)晶器,從根本上解決了己二酸裝置需定期停車清洗結(jié)晶器的難題。意大利RADICI公司生產(chǎn)己二酸,遼寧石油化工大學本科生畢業(yè)論文
采用獨特的銅、釩催化劑回收工藝,從而不需要設(shè)置陽離子樹脂吸附塔回收催化劑。美國杜邦公司和孟山都公司的氧化反應(yīng)器則采用二級高、低溫反應(yīng)器,低溫反應(yīng)器為列管式反應(yīng)器(反應(yīng)溫度80℃),高溫反應(yīng)器為空塔式反應(yīng)器(反應(yīng)溫度110℃),結(jié)晶器采用立式連續(xù)真空蒸發(fā)結(jié)晶器,1~1.5個月需停車一次。
②環(huán)己烷法
是目前世界上己二酸生產(chǎn)中主要采用的方法,產(chǎn)量占總產(chǎn)量的90%以上,原料為苯。環(huán)已烷法共分兩步進行,第一步為苯加氫作環(huán)已烷,世界上共有兩工藝,一種為氣相加氫,一種為液相加氫。美國普遍采用前一種工藝,西歐和日本則多采用液相加氫工藝,目前遼化的環(huán)己烷技術(shù)采用歐洲技術(shù)加上公司本身的技術(shù)改進,為液相加氫工藝,較原引進時工藝技術(shù)指標先進,操作穩(wěn)定。第二步環(huán)已烷氧化制備醇酮的生產(chǎn)路線,根據(jù)過程中是否加入催化劑分為:催化氧化和無催化氧化。催化氧化又可根據(jù)催化劑品種的不同而分為鈷鹽氧化法和硼酸氧化法。(2)廢酸水的由來及利用現(xiàn)狀
遼陽石油化纖公司化工引進的法國無催化氧化生產(chǎn)工藝,是以環(huán)己烷為原料,先空氣氧化得到環(huán)己醇和環(huán)己酮混合液,然后再用硝酸氧化制得己二酸。在生產(chǎn)環(huán)己醇和環(huán)己酮的過程中,總有相當部分的環(huán)己烷要轉(zhuǎn)變?yōu)楦碑a(chǎn)物,副產(chǎn)物的組成十分復(fù)雜,包括1~6個碳原子的一元酸、二元酸、含氧酸、酯類、縮聚物及少量低級醇、酮、醛等。副產(chǎn)物分兩大部分從裝置排出,大部分通過水洗除掉形成BI廢酸水,排到污水處理裝置處理。其余部分隨產(chǎn)物進到精餾系統(tǒng),最后以焦油(X油)形式排出。
目前工業(yè)上環(huán)己烷氧化廢堿液的處理方法主要有焚燒法和化學法兩種。焚燒法是將有機廢堿液加入蒸發(fā)鍋內(nèi),加熱濃縮去除20%~60%的水分。濃縮物放入焚燒爐內(nèi)加熱至250~300℃,直至濃縮物自燃,停止加熱。利用濃縮物燃燒時的熱量濃縮新的廢堿液。當濃縮物燃燒完畢,在溫度700~800℃下繼續(xù)加熱0.5~3個小時。焚燒物即成碳酸鈉成品。這種方法比較簡單,但是它不僅產(chǎn)生二次污染,而且資源浪費嚴重,顯然不值得提倡。
1.1.2 甲醇羰基化法醋酸的利用
目前,許多生產(chǎn)廠家都沒有專門回收DBA的車間或分廠,DBA產(chǎn)量較為可觀,售價也較便宜。國外一般將其送進污水處理裝置作焚燒或填埋處理,國內(nèi)有采用重結(jié)晶法回收,但回收率低于60%,廢水量較大,不僅對環(huán)境造成污染,而且也造成遼寧石油化工大學本科生畢業(yè)論文
了資源的浪費。對DBA進行綜合利用既可節(jié)約資源,又有利于保護環(huán)境。但由于DBA含雜質(zhì)和水分多,顏色呈綠色或土黃色,不利于對DBA進行綜合利用[1][2]。近年來,國內(nèi)外對混合二元酸進行了一系列的研究和綜合利用,主要包括DBA的分離純化和DBA的酯化,即利用DBA合成增塑劑和混合二元酸二甲酯(DME)等。其中,二元酸二甲酯的合成及應(yīng)用是利用混合二元酸的一個重要途徑。
1.1.3甲醇羰基化法醋酸的分離
長期以來,國內(nèi)外科研及工程技術(shù)人員對C4~C6混合二元酸的分離與純化工藝的研究較多,取得了豐碩的成果。并對其進行分析與研究。現(xiàn)將收集到的國內(nèi)外C4~C6混合二元酸的分離與純化技術(shù)列述如下。(1)酯化蒸餾法
①蒸發(fā)
蒸發(fā)工藝是濃縮、冷卻、結(jié)片而制取C4~C6混合二元酸。②酯化
酯化所用的醇是C1~C4醇中的一種醇,酯化催化劑是一種無機酸類,包括固體超強酸。酯化反應(yīng)溫度為60-140℃,應(yīng)壓力為常壓。酯化反應(yīng)經(jīng)過一個分餾塔不斷除去反應(yīng)所生成的水,與水一起出來的經(jīng)分離后的回收醇返回到酯化釜中,反應(yīng)趨向完全。
③精餾
精餾工藝是把混合二元酸酯經(jīng)過一個精餾塔分離為單體二元酸酯。精餾是在減壓下進行的。
④水解
水解工藝是將單體二元酸酯分別放入水解釜中,各自加入一定量的水進行水解。水解反應(yīng)在沸騰溫度下進行,同時連續(xù)取出反應(yīng)生成的醇,使水解反應(yīng)趨向完成。取出的醇返回到酯化工藝過程中。水解反應(yīng)結(jié)束后使二元酸溶液冷卻結(jié)晶,然后各自經(jīng)過濾器得到純的相應(yīng)單體二元酸。(2)脫水蒸餾法
乙酸酐和混合二元酸以0.75:1的質(zhì)量比例混合,加熱回流反應(yīng)3h,然后在120℃蒸出乙酸,再在減壓條件下蒸出殘余乙酸和乙酸酐后,分別收集160~165℃(5.333kPa)、163~164℃(2.533kPa)兩個餾分,前者為丁二酸酐,后者為戊二酸酐。反應(yīng)殘液用熱水溶解,然后冷卻結(jié)晶、過濾、洗滌、干燥得到己二酸。方法可
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行,接利用混合二元酸獲取有用的產(chǎn)品,達到分離混合二元酸的目的[3]。
根據(jù)戊二酸與丁二酸、己二酸在冷水中溶解度的不同進行分離,將混合二元酸溶解于水中,冷卻,析出丁二酸和己二酸晶體,用布氏漏斗抽濾,分離出晶體。濾液通過陽離子交換樹脂交換脫除金屬離子,然后用活性炭脫色。濾液濃縮,得到淡粉色固體,為戊二酸粗產(chǎn)品,濃縮后產(chǎn)品純度不夠理想,為進一步純化,根據(jù)戊二酸易脫水形成相應(yīng)酸酐,而酸酐易通過減壓蒸餾的方法進行純化,所以將其粗產(chǎn)品制成酸酐。將戊二酸粗產(chǎn)品與乙酸酐一起加入圓底燒瓶,在水浴上加熱回流,然后用冷水充分冷卻,析出戊二酸酐晶體,抽濾,晶體在室溫下自然干燥,然后減壓蒸餾,收集149-152℃的餾分(1.3kPa),水解為戊二酸,測其熔點為97-99℃。這樣得到的產(chǎn)品純度較高,而且涉及的化學反應(yīng)及操作均較為簡單[4]。(3)氨化蒸餾法
在170-230℃,無水氨氣與混合二元酸中的戊二酸、丁二酸反應(yīng)生成相應(yīng)的戊二酰亞胺和琥珀酰亞胺,所用無水氨氣的量應(yīng)能使戊二酸和丁二酸全部氨化,而且其量小于能使戊二酸、丁二酸和己二酸全部氨化的量,這些二酰亞胺可用蒸餾、分步結(jié)晶或溶劑萃取的方式從氨化混合物中分離出來,混合二元酸中的己二酸組分主要是以己二酸的形式回收。在溫度為170-215℃,壓力小于3.33kPa的條件下蒸餾分離氨化的混合物[5]。(4)直接減壓蒸餾法
直接蒸餾分離C4~C6混合二元酸容易發(fā)生副反應(yīng),造成損失,影響純度。因此對直接蒸餾法進行改進:
①混合二元酸溶液冷卻至10℃,將己二酸結(jié)晶出來,但大部分丁二酸、戊二酸仍保留在母液中,然后離心分離。
②母液中主要含有戊二酸、丁二酸及少量的己二酸,然后進行間歇蒸餾,在6.27kPa殘壓,汽相溫度125℃的條件下,采出丁二酸,壓力不變,在230℃條件下采出戊二酸。(5)萃取(浸取)法
用適量的水溶解混合二元酸固體,使水溶液結(jié)晶以獲得高純度的己二酸晶體(純度為98%)和母液1,使母液1結(jié)晶以獲得粗己二酸(純度為85%)和母液2,將母液2蒸發(fā)濃縮以獲得固體1,用單環(huán)芳烴(苯)浸取此固體1以溶解其中的戊二酸,將浸取液中的溶劑蒸發(fā)得到戊二酸。不溶于單環(huán)芳烴(苯)的固體2在低分子量脂肪族酮
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類溶劑(如丙酮)中重新溶解,使酮類溶液結(jié)晶以獲得高純度的丁二酸(純度為98%)[6]。
混合二元酸中己二酸含量約為12%-24%,戊二酸含量約為50%-74%,丁二酸含量約為13%-25%。從此混合二元酸中分出單體二元羧酸的方法為:將混合二元酸溶解于熱水中,冷卻,收集結(jié)晶。結(jié)晶中丁二酸含量超過50%,己二酸含量約為20%-45%,濾液含有大部分的戊二酸。用二異丙醚溶解結(jié)晶中含有的少量戊二酸后得到固體,然后用55%-65%的硝酸溶液溶解此固體,冷卻并收集結(jié)晶出的丁二酸。蒸發(fā)脫除硝酸,濃縮水溶液,冷卻并收集結(jié)晶出的己二酸[7]。
先用苯、硝基苯或氯仿浸取混合二元酸分離出戊二酸,然后用由水、環(huán)己醇和環(huán)己酮組成的萃取劑(水的質(zhì)量與環(huán)己醇和環(huán)己酮的質(zhì)量比為0.1-20),從含有丁二酸和己二酸的水溶液中萃取出己二酸,萃取溫度為20-120℃。從有機相中回收己二酸,剩余的有機相用作空氣或硝酸氧化生產(chǎn)己二酸的原料,再冷卻溶液以結(jié)晶出高純度(99.8%)的己二酸。
向混合二元酸溶液中加入足夠不溶的溶劑以形成水-溶劑比在0.05-5的混合物1。溶劑是C6~C15的飽和脂肪醇和由其與乙酸、丙酸、丁酸、戊酸、己酸、己二酸、戊二酸、丁二酸生成的酯。將混合物1分離成水相1和溶劑相1。將足夠的水加入溶劑相1以形成水-溶劑比在0.1~10的混合物2。將混合物2分離成水相2和溶劑相2,從水相2中回收己二酸。從丁二酸和戊二酸的水溶液中分離出丁二酸的方法為:向水溶液中加入足夠不溶的溶劑以形成水-溶劑比在0.05-5的混合物3,溶劑同前。將混合物3分離成水相3和溶劑相3;從水相3中回收丁二酸。向溶劑相3中加入足夠的水以形成水-溶劑比在0.1~10的混合物4,將混合物4分離成水相4和溶劑相4,從水相4中回收戊二酸[8]。(6)結(jié)晶法
通過蒸發(fā)脫除混合二元酸溶液中的硝酸,從剩余的母液中結(jié)晶出己二酸和丁二酸,使戊二酸留在溶液中。結(jié)晶過程分為兩個階段:一個階段溫度為45~55℃,另一階段溫度為20~30℃。結(jié)晶出的丁二酸脫水生成丁二酸酐,通過蒸餾把丁二酸酐和己二酸分開。從剩余的母液中結(jié)晶出戊二酸,結(jié)晶分為兩個階段,一個階段溫度為10~20℃,另一個階段溫度為20~30℃[9]。(7)脫水法
通過脫水可使二元酸在有機溶劑中飽和并析出晶體,可通過蒸發(fā)、過濾或膜滲
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透等方法進行脫水,也可通過吸收和吸附如利用3A分子篩或多孔硅膠進行脫水。對脫水后的含酸溶劑進行冷卻,利用離心過濾機過濾或沉降池使有機溶劑與固體酸分離,并通過干燥等手段進行酸類的分離與純化。可用適宜溶劑分離丁二酸和己二酸[10]。
(8)尿素加合結(jié)晶法
當混合二元酸中己二酸的含量為0~7%時,加入的尿素與混合二元酸的物質(zhì)的量比應(yīng)為1.2-1.5,溶液中戊二酸與丁二酸的質(zhì)量比≤1.2。當混合二元酸中己二酸的含量為7%~30%時,加入的尿素與混合二元酸的物質(zhì)的量比應(yīng)為1.5~1.8,戊二酸尿素加合物從溶液中沉淀出來;溶液中戊二酸與丁二酸的質(zhì)量比≤1.4?;旌隙崤c尿素的反應(yīng)可在水、醇、酮或酯中進行。
為了分離母液中的丁二酸和己二酸,向已經(jīng)分離出戊二酸尿素加合物的濾液中再加入最初二元酸量0.2~2.0倍的尿素,經(jīng)加合、冷卻結(jié)晶,析出丁二酸尿素加合物。過濾將其分離出來,后對母液進行濃縮以沉淀出己二酸和己二酸尿素加合物,用脂環(huán)族醚處理己二酸尿素加合物以得到粗己二酸,粗己二酸通過重結(jié)晶得到高純度的己二酸。
二元酸尿素加合物分離方便,易用過濾的方式從溶液中分離出來??捎秒x子交換樹脂或脂環(huán)族醚分解二元酸尿素加合物為單體二元酸和尿素,常用強酸性離子交換樹脂。用熱水或熱的有機溶劑使強酸性離子交換樹脂上吸附的尿素脫附[11]。
1.1.4 甲醇羰基化法醋酸的用途
混合二元酸二甲酯是由三種二價酸酯組成的混合物(DBE),俗稱尼龍酸二甲酯,包括琥珀酸二甲酯、戊二酸二甲酯和己二酸二甲酯?;旌隙岫柞闊o色透明液體,毒性低,溶解能力強,能生物降解,沸點高,可作為高效環(huán)保溶劑,廣泛應(yīng)用于煙草、醫(yī)藥、橡膠、塑料、高檔汽車烤漆、彩色鋼板涂料、木器涂料、家電涂料等?;旌隙岫柞ヒ部梢宰鳛獒t(yī)藥、染料和香料行業(yè)中重要的有機中間體,應(yīng)用于分析儀器的固定液高檔涂料、稀釋劑、化學反應(yīng)的溶劑等[12]?,F(xiàn)舉出幾個典型的例子。
(1)木器涂料
DBE沸點高,餾程長,可以幫助調(diào)節(jié)揮發(fā)速度,改善溜平,防止白霧、針孔等表面缺陷出現(xiàn)。DBE和常規(guī)溶劑如乙醇,丙酮,丁酯,乙二醇醚類具有良好的相溶性。在環(huán)保安全性能方面,DBE將是傳統(tǒng)溶劑如鹵代烷(三氯乙烷、氯甲烷等),遼寧石油化工大學本科生畢業(yè)論文
酮(環(huán)己酮、異佛爾酮等),甲苯等溶劑的良好替代品。
(2)烤漆工業(yè)
DBE有特殊的揮發(fā)性,隨著溫度的升高,DBE的揮發(fā)速度比其它溶劑提高的更快,即在揮發(fā)過程的前半段DBE揮發(fā)慢,后部分揮發(fā)快,這樣允許更有利烘干過程,溶劑揮發(fā)更平均,有利于改善溜平、光澤,消除表面缺陷。
(3)油墨工業(yè)
有些油墨如SCREEN INK 中常常需要有高沸點溶劑,如ISOPHORONE,但其毒性大,臭味濃,而DBE卻可以彌補著方面的缺陷,加以取代。
(4)樹脂工業(yè)
DBE 具有低黏度,其一可降低樹脂的黏度而無需降低分子量或者固含量,其二在保持同一黏度時,可提高固含量。利用DBE這一特點,可生產(chǎn)出高固體份,低黏度的樹脂。
(5)工業(yè)清洗劑
DBE可有效的清除設(shè)備和工作區(qū)殘留部分固化漆。DBE無論單獨使用還是同其它溶劑混合,都是溶解聚氨酯、丙烯酸、環(huán)氧、聚酯和醇酸脂的良好溶劑,它還可以除去聚氨酯、不飽和樹脂和彈性體。
(6)儲存
儲存DBE并不需要特別注意事項,沒有腐蝕性,沒有光化學反應(yīng)性,應(yīng)歸類為非有害物質(zhì),而且燃火性低,可分類屬非易燃品。
1.2 甲醇羰基化法醋酸制備的研究
二元酸二甲酯的合成目前主要是使二元酸在濃硫酸催化作用下與甲醇酯化而得到,這種采用濃硫酸催化酯化的工藝存在許多問題,例如設(shè)備腐蝕,副產(chǎn)劇毒的硫酸二甲酯以及后處理較繁鎖,環(huán)境污染嚴重等。目前,也有以水合硫酸氫鈉、雜多酸、磷鎢酸等為催化劑,通過酯化反應(yīng)制備該化合物的報道。
1.2.1 固體酸H催化法
該方法以固體酸H代替濃硫酸用于二元酸二甲酯的合成,旨在尋找一種可以代替硫酸的新型實用催化劑。通過對催化劑的比較,對反應(yīng)時間、酸醇比、催化劑濃度以及催化劑使用壽命對反應(yīng)影響的考察確定了固體酸H催化合成混合二元酸二甲酯的最適宜條件。
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對于酯化反應(yīng),適當?shù)匮娱L反應(yīng)時間,有利于反應(yīng)正向進行。但由于酯化反應(yīng)是一個平衡反應(yīng),一旦反應(yīng)達到平衡,即使再延長反應(yīng)時間,也無法提高其轉(zhuǎn)化率。因此,考察了時間對酯化反應(yīng)的影響,確定了適宜的反應(yīng)時間。增大反應(yīng)物的濃度,可使反應(yīng)正向進行。因此可通過提高酸醇比來提高轉(zhuǎn)化率。催化劑的濃度與使用壽命對反應(yīng)也有很大影響。
該方法固體酸H具有催化活性高、易分離、工藝簡單、不腐蝕設(shè)備、循環(huán)使用及減少污染等優(yōu)點,是一種可以替代濃硫酸的理想新型催化劑。確定了混合二元酸二甲醋的最佳合成條件為反應(yīng)時間:300min;酸醇比:1:4;催化劑濃度:10%;反應(yīng)溫度:甲醇回流溫度72~76℃。在最佳條件下,二元酸二甲酯轉(zhuǎn)化率可達96.38%,催化劑可連續(xù)使用六次以上,轉(zhuǎn)化率不低于96%[13]。
1.2.2 硫酸氫鈉催化法
該方法以混合二元酸和甲醇為原料,以硫酸氫鈉為催化劑,合成了混合二元酸二甲酯??疾炝舜妓崃康谋确磻?yīng)溫度、催化劑用量、反應(yīng)時間對混合二元酸二甲酯收率的影響。固定催化劑量和混合酸量,在回流溫度下考察了醇酸量的比對酯化反應(yīng)收率和殘渣率的影響,隨著醇酸量的比的增加,混合酸二甲酯的收率逐漸降低,殘渣率逐漸升高,這是由于醇酸量的比增加,甲醇體積分數(shù)增加,反應(yīng)體系回流反應(yīng)溫度降低所致。反應(yīng)時間對酯化反應(yīng)收率和殘渣率的影響,在相同條件下,隨著反應(yīng)時間的增加,混合二元酸二甲酯的收率也逐漸增加,殘渣率逐漸降低。反應(yīng)溫度對酯化收率的影響,隨著溫度的升高,酯化反應(yīng)收率也升高,殘渣率降低。固定醇酸量的、反應(yīng)時間和反應(yīng)溫度,考察催化劑用量對酯化反應(yīng)收率和殘渣率的影響,甲酯收率隨催化劑用量增加而增加,隨著催化劑的增加,混合二元酸二甲酯的收率反而降低。
反應(yīng)溫度低于80℃將使混合酸二元酸二甲酯收率下降;提高醇酸量的比使反應(yīng)溫度下降,導(dǎo)致二甲酯收率降低;酯化時間以4h為宜,繼續(xù)延長反應(yīng)時間將引發(fā)副反應(yīng);硫酸氫鈉催化劑適宜的使用量為20~30g(/mol酸)。單次酯化,混合二元酸二甲酯收率最高為80%。
1.2.3 固載磷鎢酸催化法
該方法是以固載型磷鎢酸催化劑催化混合二元酸(DBA)和甲醇反應(yīng)合成混合二元酸二甲酯(DBE)??疾炝舜呋瘎┯昧?、醇酸物質(zhì)的量比、反應(yīng)時間及帶水劑等因素對酯化率的影
遼寧石油化工大學本科生畢業(yè)論文
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參考文獻
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通過一個學期的努力,在徐老師的精心指導(dǎo)、幫助下,我順利的完成了本次論文。這次畢業(yè)論文是我從理論到實踐邁出的新一步,為日后的工作研究打下了良好的基礎(chǔ)。而徐老師認真、嚴謹、求實、一絲不茍的治學學風和兢兢業(yè)業(yè)、吃苦耐勞的工作作風以及對學術(shù)和工作的奉獻精神,所有這一切都給我留下了深刻的印象,并使我受益終生。在以后的工作中,我一定要以徐老師為榜樣,認真做好自己的本職工作。在此謹向徐老師表示衷心的感謝!
此外,我還要向在我完成畢業(yè)論文過程中給予我很大幫助的許多老師表示深深的謝意。