合成工艺的优化

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合成氨工艺流程设计与参数优化

合成氨工艺流程设计与参数优化

合成氨工艺流程设计与参数优化随着全球经济的发展和人们的生活需求日益增长,合成氨作为一种重要的化工原料在农业、化肥、医药等领域扮演着重要的角色。

合成氨的生产工艺流程设计和参数优化对于提高生产效率、降低能源消耗,具有重要意义。

本文将重点介绍合成氨工艺流程设计和参数优化的相关内容。

一、合成氨工艺流程设计合成氨工艺流程设计是指从氮气和氢气出发,通过一系列反应和分离步骤,最终将它们转化为合成氨的过程。

具体的工艺流程设计包括以下几个关键步骤:1. 原料准备:合成氨的主要原料为氮气和氢气,需要保证其纯度和供应稳定性。

在工艺流程设计中,需要考虑如何选择合适的原料供应商,并确保原料的充分净化和脱氧处理。

2. 反应器设计:合成氨的反应器是实现氮气和氢气转化为合成氨的核心设备。

反应器设计的关键是确定合适的反应温度、压力和催化剂使用量。

通过反应器的合理设计,可以提高反应的转化率和选择性。

3. 分离纯化:在合成氨工艺中,由于反应产物中还会含有一些未反应的氮气和氢气等杂质,需要通过分离纯化步骤将其去除。

分离纯化的方法包括压缩、冷却、吸附等。

4. 副产物处理:在合成氨的工艺流程中,还会产生一些副产物,如水和二氧化碳等。

这些副产物需要进行回收利用或者处理,以减少对环境的影响。

二、合成氨工艺参数优化为了提高合成氨工艺的效率和经济性,需要对工艺参数进行优化调整。

下面列举几个常见的参数优化方法:1. 温度的优化:反应温度是合成氨反应速率的重要影响因素。

通过合理调整反应温度,可以提高反应的转化率和选择性,降低能源消耗。

2. 压力的优化:反应压力对合成氨反应的平衡位置和反应速率都有影响。

适当增加反应压力可以提高反应速率,但过高的压力也会增加设备的成本和能耗。

因此,需要根据实际情况进行合理的压力优化。

3. 催化剂的选择和用量:催化剂在合成氨反应中具有重要作用。

合理选择和控制催化剂的用量,可以提高反应的转化率和选择性。

此外,还需要考虑催化剂的寿命和再生等问题。

甲醇合成装置工艺介绍及工艺指标优化调整

甲醇合成装置工艺介绍及工艺指标优化调整

甲醇合成装置工艺介绍及工艺指标优化调整发布时间:2022-01-19T03:08:05.724Z 来源:《新型城镇化》2021年24期作者:张昊毛彦彬冯金喜任小永[导读] 甲醇是重要化工原料,在化工生产中被广泛应用,可用于生产制造烯烃、甲醛、苯二甲酸二甲酯、甲胺等,涉及医药、塑料、涂料、染料、农药等众多领域。

宝丰能源集团股份有限公司宁夏银川 750411摘要:甲醇是重要化工原料,在化工生产中被广泛应用,可用于生产制造烯烃、甲醛、苯二甲酸二甲酯、甲胺等,涉及医药、塑料、涂料、染料、农药等众多领域。

目前甲醇合成工艺流程大体是:原料气制备、气体净化、原料气压缩、甲醇合成。

对操作控制进行优化,可以提升生产效率、降低运行成本。

本文将针对甲醇合成工艺进行介绍以及工艺参数优化调整问题展开研究和分析。

关键词:甲醇合成;工艺调整;参数优化;一、甲醇合成装置工艺简述近些年来,随着我国化工生产水平的提高,化工生产中对甲醇需求量越来越大。

为提高甲醇生产水平,解决甲醇供求问题,研究甲醇合成工艺具有重要意义。

我国煤炭资源丰富,所以甲醇原料多采用天然气和煤,生产工艺分为:单产甲醇和联产甲醇两种。

甲醇合成工艺流程长,工艺复杂,具体生产中不同净化方式,不同原材料,工艺流程存在一定差异,所使用的设备与催化剂也会不同。

以天然气为原料的工艺技术有:气流床气化炉技术、固定床气化技术、流化床气化技术等。

而以煤为原料的工艺技术有:高压技术、催化技术、粉煤纯气化工艺、水电解制氢联合成气工艺等,工艺流程包括:原料气制造、原料气净化、甲醇合成、粗甲醇精馏等工序[1]。

二、甲醇合成装置工艺介绍甲醇合成装置如操作控制不当,会造成催化剂活下下降,导致精馏不达标,影响产品合格率,增加生产成本,甚至带来一系列安全问题。

因此,有必要进行甲醇合成操作控制优化。

具体优化过程中,应从设备优化、工艺参数优化等多个方面入手,因设备优化需新增投资,且需停车工艺交出改造,故优先考虑工艺参数优化调整。

偶氮二甲酰胺合成工艺

偶氮二甲酰胺合成工艺

偶氮二甲酰胺合成工艺偶氮二甲酰胺是一种重要的有机合成原料,广泛应用于染料、医药、农药和生物科学等领域。

它的化学式为C8H8N4O2,呈白色结晶状固体,具有很好的稳定性和挥发性。

本文将介绍偶氮二甲酰胺的合成工艺及其工艺优化。

偶氮二甲酰胺的合成工艺主要分为两步:首先通过苯胺和甲酰胺反应生成偶氮二甲酰苯胺,再通过酸催化反应脱水生成偶氮二甲酰胺。

C6H5NH2 + CH3NHCHO → C6H5NHNHCHO该反应需在弱碱条件下进行,反应物的摩尔比为1:1.2-1.5,反应时间为1-2h,反应温度为50-70℃。

该反应的催化剂为氢氧化钾或碳酸钠,催化剂的用量为反应物物质的0.5%-1%,反应后产物为偶氮二甲酰苯胺。

该合成工艺存在一些缺点和不足之处,如反应时间较长、产率较低、废气处理难度大等问题。

因此,有必要对该工艺进行优化和改进。

优化工艺一:改进反应条件为了改善该合成工艺的产率和反应速度,必须对反应条件进行改进。

首先,可以加大催化剂的用量和浓度,增加其活性,促进反应的进行。

其次,可以改变反应温度和反应时间使其更加适合反应的进行。

比如升高反应温度和缩短反应时间可提高反应速率和产率,降低反应温度和延长反应时间可提高细胞膜通透性和反应的物质转化率。

优化工艺二:提高反应物质的纯度为了提高反应的产率和纯度,必须保证反应物质的纯度和质量。

首先,可以采用高纯度的苯胺和甲酰胺,减少杂质对反应的干扰。

其次,可以对反应物进行预处理或高洁工艺处理,消除或减少反应物中的杂质和有害成分。

最后,可以采用多级反应或连续流式反应,在反应活性的基础上进一步提高反应物的纯度和产量。

优化工艺三:完善废气处理及环保措施为提高偶氮二甲酰胺工艺的环保性,必须合理安排废气处理和环保措施。

首先,可以采用催化剂来催化氧化反应,减少有害气体的排放。

其次,可以通过控制反应的温度和压力等条件,防止产生有害气体和杂质物。

最后,可以加强废气处理和环保措施,选择适当的废气收集、处理和排放方式,减少对环境的污染和影响。

合成冰片的制备工艺优化与工业化生产研究

合成冰片的制备工艺优化与工业化生产研究

合成冰片的制备工艺优化与工业化生产研究中国作为世界上最大的冰片生产和消费国家,对于合成冰片的制备工艺优化以及实现工业化生产具有重要意义。

本文将对合成冰片的制备工艺进行研究,并提出优化方案,以推动其工业化生产。

合成冰片是一种人工合成的冰晶,其成分主要为淡水和食盐溶液,可以用于冰雪运动、食品冷藏等领域。

合成冰片的制备工艺包括溶液制备、冷却结晶、冰片分离等环节。

优化合成冰片的制备工艺,可以提高制备效率和产品质量,降低生产成本。

首先,溶液制备是合成冰片制备的重要环节。

目前,常用的溶液制备方法包括浓缩法和稀释法。

浓缩法主要通过加热溶液,使溶液中的淡水和食盐浓缩,然后冷却结晶得到冰片。

稀释法则是将浓缩的溶液逐渐稀释,使其中的淡水和食盐浓度逐渐下降,最后冷却结晶得到冰片。

对比两种方法,浓缩法具有制备速度快、产品质量稳定的优点,但需要大量的能源;而稀释法则能节约能源,但制备周期较长。

因此,在实际生产中,可以根据具体情况选择合适的溶液制备方法,以达到经济效益和环境效益的平衡。

其次,冷却结晶是合成冰片制备过程中的关键步骤。

通过控制冷却速度和结晶温度,可以影响冰片的尺寸和形状。

研究表明,较慢的冷却速度和适宜的结晶温度可以得到较大且形状规整的冰片,而较快的冷却速度和较高的结晶温度则会得到较小且形状不规则的冰片。

因此,在工业生产中,可以通过控制冷却设备的设计和操作参数,实现对冷却速度和结晶温度的精确控制,以获得符合产品要求的冰片。

最后,冰片分离是合成冰片制备过程中的最后一步。

合成冰片与天然冰片相比,具有较强的附着力,使得冰片的分离变得复杂。

目前,常用的冰片分离方法包括机械分离、电磁分离和化学分离等。

机械分离方法是通过机械设备将冰片与其他杂质分离,但需要频繁更换设备部件,维护成本较高。

电磁分离方法是利用冰片和其他材料在电磁场中的不同性质,实现冰片的分离。

化学分离方法则是利用化学反应将冰片与其他物质分离。

在实际生产中,可以根据需求选择合适的冰片分离方法,以提高产品质量和生产效率。

杀虫双(单)合成反应的研究及其工艺条件的优化

杀虫双(单)合成反应的研究及其工艺条件的优化

杀虫双(单)合成反应的研究及其工艺条件的优化裔连祥(江苏安邦电化有限公司,江苏淮安223002)摘要:文章对杀虫双、杀虫单、中间体N,N-二甲基丙烯胺、中间体1-二甲胺基-2,二氯丙烷的制备过程进行了详细的讨论,指出了发生副反应的途径和老式生产工艺中存在的问题,分析了原因和解决途径,并提出了工艺改进的具体办法。

小试成功地优化了工艺条件,减少了副反应,并将其成果直接应用于大生产,大幅度地提高了质量和收率.关键词:杀虫双;杀虫单;N,N-二甲基丙烯胺;1-二甲胺基-2,3-二氯丙烷盐酸盐;工艺改进;收率Synthetic study and process innovation of bisulfap and monosultapYi Lian Xiang(Jiangsu Anpon Electrochemincal Co.Ltd , Huaian 223002 ,China)Abstract:The artice has carried on detailed research in the productiontechnology of Bisulfap、Monosultap、Intermediate-N,N-dimethyl-propylene amine、Intermediate-1-(dimethylamino)-2,3-dichloropropane,The way of side reaction and the existing problem in traditional process were put forward.And the reasons and solutions were analyzed.Process conditions were optimized,and side reaction was reduced in the lab scale experiment.The process that got in the test was applied in the production.Quality and yield were improved in a high range.Keywords:Bisulfap;Monosultap;N,N-dimethyl-propyleneamine;1-(dimethylamino)-2,3-dichloropropane;process innovation;yield概述杀虫双是我国上世纪七十年代中期开发研究完成的农用杀虫剂。

蒽醌合成工艺的改进

蒽醌合成工艺的改进

蒽醌合成工艺的改进蒽醌合成工艺的改进摘要:对以无水三氯化铝为催化剂,苯和苯酐为原料合成蒽醌的传统工艺进行了改进优化,通过控制反应底水的浓度,采用水蒸汽蒸完过量的苯之后,邻苯甲酰苯甲酸(BB酸)和剩余的水分经过静置,可以实现分层。

这样就可以分离出液态BB酸,省掉了原有工艺BB酸的粒化工序;然后考察了BB酸的脱水条件,用蒸汽在130℃加热脱水4小时,水分可以降低到2.8%;再用105硫酸进行脱水闭环,105硫酸的消耗量可以降低到0.9吨/吨蒽醌,比原有工艺降低了1.6吨/吨蒽醌,大大降低了105硫酸产生的废酸污染。

关键词:蒽醌苯酐法邻苯甲酰苯甲酸蒽醌是合成蒽醌系染料及中间体的主要原料。

以蒽醌为原料,经磺化、氯化、硝化等,可得到应用范围很广的染料中间体,用于生产蒽醌系分散染料、酸性染料、活性染料、还原染料等,形成色谱全、性能好的染料类别,据统计,蒽醌染料有400多个品种,在合成染料领域中占有十分重要的地位。

一、苯酐法合成蒽醌的工艺及改进以无水三氯化铝为催化剂,苯和苯酐为原料合成蒽醌的传统工艺如图1-1。

工业上一直用该工艺合成蒽醌,以传统的Lewis酸(AlCl3)和Bronsted酸(H2SO4)为催化剂,由于其具有反应条件温和,目标产物收率高等优点,目前在工业生产中仍被广泛应用。

然而,此类均相催化剂有其不可克服的缺点:(1)对反应的仪器设备有着严重的腐蚀;(2)催化剂用量过大,大于其化学计量比,且无法回收,大大增加了其生产成本;(3)生产过程中产生大量的废酸、废水,给环境造成极大的污染。

特别是硫酸的用量大,每吨蒽醌消耗2.5吨105硫酸,造成大量的废酸,本研究的重点就是对原工艺进行改进,减少105硫酸的用量,解决环境污染的问题。

经过实验室的研究,我们发现,采用水蒸汽蒸完过量的苯之后,邻苯甲酰苯甲酸(BB酸)和剩余的水分经过静置,可以实现分层。

这样就可以分离出液态BB酸,然后用蒸汽加热脱水,可以直接用105硫酸进行脱水,而且105硫酸的消耗量大大降低。

药物合成及其设计优化

药物合成及其设计优化

药物合成及其设计优化随着人们对健康的需求和追求不断增加,药物研发领域也成为了一个备受关注的热门领域。

药物合成及其设计优化则是药物研发过程中不可或缺的一环。

本文将从药物合成的基本原理出发,分别从合成路线设计、反应条件优化、合成工艺优化、纯化与分离等方面探究药物合成及其设计优化的相关问题。

一、药物合成及其基本原理药物合成可以理解为通过特定的化学反应依靠基础化学知识和技巧创造出新的化合物来达到治疗疾病或缓解疾病症状的目的。

药物的合成通常可以分为多步反应,每步反应都需要进行一定的优化和控制。

药物合成的目的是获得高产率、纯度良好、安全而可控的物质,并探究化合物的生物活性和药效学特征。

因此,药物合成的设计与基础化学、有机化学及药物化学的知识紧密相关。

二、合成路线设计合成路线设计是药物研发过程中的关键环节之一。

通常情况下,我们需要根据药物的分子结构、目标性质等因素设计最优的合成路线。

在药物分子的构建和优化过程中,通常可以借助计算机辅助设计和分子模拟等工具,通过分析分子间的化学键和分子间相互作用等条件来确定化学反应的序列和反应条件。

例如,研发一种新型抗生素,我们需要通过分析分子结构和目标活性位,推断出可能的反应途径和反应条件,进而设计一个综合考虑经济性、高效性和对环境友好的合成路线。

同时,在设计路线过程中还需要考虑到反应的稳定性、可能影响反应的中间体以及催化剂的选择等因素,这些都能够通过计算机模拟来实现。

三、反应条件优化当合成路线被确定后,反应条件的优化就是关键环节之一。

反应条件的优化实质上是针对反应的条件和反应物的组合进行探究和调整,以达到提高反应产率、缩短反应时间和减少副反应产生等目的。

反应条件的优化对于药物合成的成功与否有着至关重要的作用。

例如,氢氧化钠(NaOH)可以作为一种碱性催化剂,常用于缩合反应的催化剂中。

如果反应的碱性浓度不足或过多,都会对反应的产率、选择性和反应速度产生不同程度的影响。

另外,在控制反应条件中,还需要注意反应的温度、压力、时间等关键参数的控制,以及反应过程中所需的消耗物的选择和控制。

甲醇合成工艺过程与操作控制优化的分析

甲醇合成工艺过程与操作控制优化的分析

甲醇合成工艺过程与操作控制优化的分析甲醇合成工艺是一种重要的化工工艺,其过程需要经过一系列的反应和分离步骤。

在该工艺中,优化操作控制是提高甲醇合成效率和产品质量的关键。

甲醇合成过程通常通过合成气(主要是一氧化碳和氢气)的加氢反应实现。

反应器是整个工艺的核心设备,其操作条件(如温度、压力和气体流量)对甲醇产率和选择性有重要影响。

为了优化操作控制效果,需要综合考虑反应器的热力学特性、动力学特性和传质特性,以确定最佳的操作条件。

在甲醇合成过程中,控制反应器的温度是十分重要的。

温度过高会导致甲醇产率下降和副反应增加,而温度过低则会导致反应速率降低。

需要根据不同反应物的热力学特性和反应速率常数来确定最佳的反应器温度。

反应器的压力也会对反应速率和产物质量产生影响,因此需要优化压力控制方法。

甲醇合成过程中的催化剂选择和催化剂负载量也对合成效果有重要影响。

催化剂的选择需要考虑活性、稳定性和抗毒性等指标,以及催化剂与反应物之间的相容性。

催化剂负载量的选择也需要根据反应物的浓度和催化剂的分散度来进行优化。

除了反应器的操作控制外,甲醇合成过程还需要进行分离和净化操作,以获得高纯度的甲醇产品。

分离操作通常包括蒸馏、吸附和结晶等步骤,其中蒸馏是常用的分离方法。

在蒸馏操作中,通过调整温度和压力来控制甲醇和其他组分的汽液平衡,从而实现有效的分离。

优化蒸馏操作需要考虑进料组分的变化、产品纯度要求和能源消耗等因素。

为了实现甲醇合成工艺的优化操作控制,需要使用先进的自动控制系统和高效的在线监测技术。

自动控制系统可以实时监测和调节反应器的温度、压力和气体流量等参数,从而保持最佳的操作条件。

在线监测技术可以实时监测反应器中的物质浓度和催化剂活性等关键指标,以及产品中的杂质含量和纯度等质量指标。

甲醇合成工艺过程与操作控制优化是一个复杂而重要的问题。

只有综合考虑反应器的操作条件、催化剂选择、分离操作和在线监测技术等因素,才能实现甲醇合成过程的高效、稳定和可持续发展。

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传播优秀Word版文档 ,希望对您有帮助,可双击去除! 1 / 11 合成工艺的优化 有机合成工艺优化是物理化学与有机化学相结合的产物,是用化学动力学的方法解决有机合成的实际问题,是将化学动力学的基本概念转化为有机合成的实用技术。 转化率是消耗的原料的摩尔数除于原料的初始摩尔数。 选择性为生成目标产物所消耗的原料摩尔数除于消耗的原料的摩尔数。 收率为反应生成目标产物所消耗的原料的摩尔数除于原料的初始摩尔数。 转化率 × 选择性 = 收率 反应中消耗的原料一部分生成了目标产物,一部分生成了杂质,少量原料依然存在于反应体系中。 反应的目标是提高收率,但是影响收率的因素较多,使问题复杂化。 化学动力学的研究目标是提高选择性,即尽量使消耗的原料转化为主产物。 只有温度和浓度是影响选择性的主要因素。在一定转化率下,主副产物之和是一个常数,副产物减少必然带来主产物增加。 提高转化率可以采取延长反应时间,升高温度,增加反应物的浓度,从反应体系中移出产物等措施。传播优秀Word版文档 ,希望对您有帮助,可双击去除! 而选择性虽只是温度和浓度的函数,看似简单,却远比转化率关系复杂。因此将研究复杂的收率问题转化为研究选择性和转化率的问题,可简化研究过程。 2.选择性研究的主要影响因素 提高主反应的选择性就是抑制副反应,副反应不外平行副反应和连串副反应两种类型。平行副反应是指副反应与主反应同时进行,一般消耗一种或几种相同的原料,而连串副反应是指主产物继续与某一组分进行反应。主副反应的竞争是主副反应速度的竞争,反应速度取决于反应的活化能和各反应组分的反应级数,两个因素与温度和各组分的浓度有关。因此选择性取决于温度效应和浓度效应。可是,活化能与反应级数的绝对值很难确定。但是我们没有必要知道它们的绝对值,只需知道主副反应之间活化能的相对大小与主副反应对某一组分的反应级数的相对大小就行了。我们知道,升高温度有利于活化能高的反应,降低温度有利于活化能低的反应,因此选择反应温度条件的理论依据是主副反应活化能的相对大小,而不是绝对大小。 (1)温度范围的选择:在两个反应温度下做同一合成实验时,可以根据监测主副产物的相对含量来判断主副反应活化能的相对大小,由此判断是低温还是高温有利于主反应,从而缩小了温度选择的范围。实际经验中,一般采取极限温度的方式,低温和高温,再加上二者的中间温度,可判断出反应温度对反应选择性的影响趋势。传播优秀Word版文档 ,希望对您有帮助,可双击去除! (2)某一组分浓度的选择:在同一温度下(第一步已经选择好的温度下),将某一组分滴加(此组分为低浓度,其他组分就是高浓度)或一次性加入(此组分为高浓度,其他组分就是低浓度)进行反应,就可根据监测主副产物的相对含量来判断该组分是低浓度还是高浓度有利于主反应。确定了某一组分的浓度影响,接下来就是研究该组分的最佳配比问题。相同的条件下,再确定其他组分浓度的影响。 3.定性反应产物 动力学研究方法要求副反应最小,而其他方法要求主反应最大。因此研究反应的选择性,搞清副反应的产物结构是必要地前提。在条件允许的情况下,应尽量分析反应混合物的全部组分,包括主产物,各种副产物,分析他们在气相色谱、液相色谱或薄层色谱上的相对位置和相对大小。从而可以看出各组分的相对大小及各组分随温度和浓度条件不同的变化。对不同的副反应采取不同的抑制方法。 (1)首先搞清反应过程中那些副产物生成;(2)重点找出含量较多的副产物的结构,因为只有抑制了主要副反应,才能显著提高主反应的选择性;(3)根据主要副产物的结构,研究其生成的机理,速度方程和对比选择性方程,并据此进行温度效应、浓度效应分析;(4)由对比选择性方程确定部分工艺条件,并据此设计获取活化能相对大小和反应级数相对高低的试验方按。(5)也应该找出最难除去的杂质的结构,进行(3),(4)的方法研究。传播优秀Word版文档 ,希望对您有帮助,可双击去除! 4.跟踪定量反应产物 在定分析的基础上,对同一实验不同时刻各组分的含量进行跟踪测试,根据跟踪测试结果认识影响因素,再根据影响因素调整实验方按。 (1)可在同一实验中考察原料、中间体、产物,各副产物在不同条件下的变化趋势,从一个实验中尽可能获取更多的信息,实验效率大大提高。 (2)根据实验过程中的新现象调整和修改预定方按,使每一具体实验的目标多元化,即可使每一次实验的目的在实验中调整和增加,从而提高工作效率和研究开发进度。 (3)将不同时刻、不同组分的相对含量,整理成表格或曲线,从数据表或曲线中观察不同组分的数量,各组分在不同阶段依不同条件的变化趋势和变化率,从而找出宏观动力学影响因素,并根据这些因素去调整温度、浓度因素,以提高选择性。 这里的定量并非真正的含量,只是各组分的相对值。 5.分阶段研究反应过程和分离过程 大多数人习惯于每次实验部分都分离提纯产品并计算收率。然而,除非简单的实验外这是不科学的。 (1)研究开发的初始阶段,分离过程是不成熟的,很难估算分离过程损失,这样,所得产品不能代表反应收率。 (2)实验的最终结果是反应过程与分离过程的总结果,影响因素太多,考察某一影响因素太难。传播优秀Word版文档 ,希望对您有帮助,可双击去除! (3)一个实验真正做到完成分离提纯的程度很难,往往后处理时间多于反应时间,若每个实验都做到提纯分离,则工作效率降低。 (4)为降低费用,往往进行微量制备,而微量制备的实验几乎不能完成全过程。比如精馏,没有一定数量就无法进行。 (5)反应过程中直接取反应液进行中控分析最接近于反应过程的在线测试,最能反映出过程的实际状态,对于某一因素的变化的影响也最敏感,应用起来方便。 (6)做好反应过程是分离过程研究的基础。副产物越少,则分离过程越简单。 总之,在研究开发的最初阶段,应先回避分离过程而仅研究反应过程。可以在反应过程中得到一系列的色谱分析谱图和定性分析结果,根据原料、中间体、产品、副产品出峰的相对大小来初步定量,根据不同反应温度条件下不同组分的消涨来判断活化能的相对大小;根据副产物结构机不同的加料方式引起的副产物的消涨来判断活性组分的反应级数的相对高低。从理论到实践实现了动力学所要求的温度效应、浓度效应,再实现最大转化率,最后研究分离过程。这是一种循序渐进的、条理清晰的、理性的和简单化的工艺优化程序。 6.程序升温法确定温度范围 程序升温法是另一种反应温度的优化方法。其是在实验的最初阶段采用的。一般采用微量制备,物料以满足分析测试即可。为使放热反应的温度可控制,反应物料不必成比例(一般使某一种原料微量)。传播优秀Word版文档 ,希望对您有帮助,可双击去除! 在跟踪测试的基础上,采取程序升温方法,往往一次实验即可测得反应所适合的温度范围,并可得到主反应与某一特定副反应活化能的相对大小和确认反应温度最佳控制条件。程序升温过程如图所示。

T

τab

c

d

efg

h

T1

T2

T3

T4

在T1 温度下反应一段时间,取样a分析;若未发生反应,则升温至T2后反应一段时间后取样b分析;若发现反应已经发生,但不完全,则此时应鉴别发生的是否是主反应;若在温度T2下先发生的是主反应,则继续取样c分析;若反应仍不完全,升温至T3后反应一段时间取样d分析;若仍不完全则升温至T4,取样e分析,直至反应结束。 若样品d中无副产物,e中有副产物,则主反应的活化能小于副反应的活化能,反应温度为T4以下,再在T3上下选择温控范围。 若样品b中发生的是副反应,则应立即升温,并适时补加原料,边升温边取样f,g,h等,直至主反应发生。若主反应在较高温度时发生了,说明主反应的活化能大于副反应的活化能,反应应避开较低温度段。此时的程序升温过程应在缺少易发生副反应的那种主原料下进行,即预先加热反应底物至一定温度,再滴加未加入的原料,后滴加的原料用溶剂稀释效果更加。传播优秀Word版文档 ,希望对您有帮助,可双击去除! 可见,一次程序升温过程便可基本搞清主副反应活化能的相对大小和反应温度控制的大致范围,取得了事半功倍的效果。 在低温有利于主反应的过程中,随着反应的进行,反应物的浓度逐渐降低,反应速度逐渐减慢,为保持一定的反应速度和转化率以保证生产能力,就必须逐渐缓慢升温以加速化学反应的进行,直至转化率达到目标,这才实现最佳控制。 7.调节加料法 滴加的作用: (1)对于放热反应,可减慢反应速度,使温度易于控制。 (2)控制反应的选择性,对每种原料都应采取是滴加还是一次性加入对反应选择性影响的研究。如果滴加有利于选择性,则滴加时间越慢越好。如不利于选择性的提高,则改为一次性的加入。 温度效应、浓度效应对反应选择性的影响是个普遍存在的一般规律,但在不同的具体实例中体现出特殊性,有时某一种效应更重要,而另一种效应不显著。因此必须具体问题具体分析,在普遍的理论原则指导下解决特殊的问题。 7.动力学方法的工艺优化次序 (1)反应原料的选择 反应原料的选择除了考虑廉价易得的主要因素外,另一个必须考虑的因素是副产物的形成,所用的原料应该尽可能以不过多产生副反应为准,原料的活性应该适当,活性高了相应的副反应形成的速度也就加大了,原料的反应点位应该尽可能少,以防进行主反应的同时进

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