己二酸工业化生产
己二酸生产工艺流程

己二酸生产工艺流程嘿,咱来讲讲己二酸生产工艺流程哈。
我记得有一次去化工厂参观,刚好看到己二酸生产的部分过程。
首先呢,原料的准备就像准备做饭的食材一样。
他们把一些特定的化学物质收集起来,这些化学物质就像一个个小士兵,准备投入到生产的战斗中去。
我看到那些大罐子,里面装着各种原料,就像一个个装满宝藏的宝箱。
接着就是氧化反应啦。
把原料放到反应釜里,就像把食材放进大锅里。
这个反应釜就像一个神奇的魔法锅。
在一定的温度和压力条件下,还要加入催化剂,这些催化剂就像神奇的魔法粉。
我在旁边看着那些仪表盘,上面的数字在不停地跳动,就像在演奏一场特殊的音乐会。
温度和压力得控制得恰到好处,不然就像做饭火候没掌握好一样。
在氧化过程中,我看到反应釜里的液体在翻滚,就像一锅煮开的汤。
那些化学物质在里面发生着复杂的变化,就像一场激烈的化学舞会。
然后就是分离和提纯啦。
就像从一堆东西里把有用的东西挑出来。
通过一些特殊的设备,把己二酸从其他杂质中分离出来。
我看到那些管道和过滤器,它们就像一个个小筛子,把杂质筛掉,留下纯净的己二酸。
我还记得有一次在观察分离过程的时候,看到有一个小阀门有点漏液,就像一个调皮的小孩在捣乱。
工人师傅赶紧去处理,就像在哄一个不听话的小孩。
最后就是产品的包装啦。
把己二酸装到袋子或者桶里,就像把做好的美食装到盘子里。
这些己二酸就可以运往各个地方,去发挥它们的作用啦。
从那次在化工厂的参观,我就知道了己二酸生产工艺流程。
就像完成一场复杂的化学魔术表演,把各种原料变成有用的己二酸产品。
己二酸生产工艺

己二酸生产工艺
己二酸(Adipic Acid),又称为丁二酸,是一种重要的有机化学品,广泛应用于聚酯和尼龙纤维等合成材料的生产中。
己二酸的生产工艺主要包括氧化沉淀法和环己酮氧化法两种。
氧化沉淀法是目前主要采用的己二酸生产工艺。
该工艺主要分为气相氧化和液相氧化两个步骤。
气相氧化是将环己烷通过加热蒸汽使其汽化,然后与空气中的氧气混合进入氧化炉,在催化剂(通常为钒、铌、钨等混合催化剂)的作用下进行氧化反应。
反应生成的气体通过冷却装置进行冷却,并通过洗涤塔和吸收塔将有机酸吸收。
吸收液中的己二酸通过进一步的酸化和浓缩,得到溶液。
随后,溶液中的己二酸经过蒸馏和结晶,最终得到纯净的己二酸。
液相氧化是将环己酮先与过氧化氢反应生成氢醌,然后再与过量的氢氧化钠溶液反应得到钠盐。
氢醌钠盐在酸性环境下再与氢醌反应,生成己二酸。
反应结束后,通过过滤、蒸发和结晶,得到纯净的己二酸。
环己酮氧化法是一种新型的己二酸生产工艺。
该工艺通过将环己酮与氧气在催化剂的作用下进行氧化反应,得到己二酸和水。
催化剂通常为钯或其他贵金属催化剂。
该工艺具有反应速度快、选择性高、环境友好等优点,但目前其产量较低,仍在研究和开发阶段。
以上是己二酸的两种主要生产工艺。
氧化沉淀法是目前主流和
商业化应用较广的生产工艺,而环己酮氧化法则是一种新兴的绿色化工生产技术。
随着科技的进步和工艺的改进,己二酸的生产工艺将不断优化和完善,为合成材料行业的发展提供更多的选择和可能性。
煤化工装置己二酸生产工艺技术探究
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煤化工装置己二酸生产工艺技术探究摘要:己二酸是最重要的脂肪族二元酸(简称AA),其性质稳定且无毒,可与多官能团化合物进行缩合反应形成高分子材料。
主要采用法国罗地亚公司开发的醇酮氧化反应工艺,该工艺技术成熟但使用强氧化性的硝酸,设备腐蚀严重,且产生N₂O,污染环境。
近年来国内外对传统生产工艺进行了研究,主要包括新的催化剂或催化体系的开发,优选氧化剂和工艺条件,并取得了可喜的进展。
关键词:己二酸;环己烯;环己烷;催化氧化;过氧化氢1环己烯为原料合成己二酸1.1过氧化氢作为氧源采用不同催化剂以H₂O₂作为氧源,催化氧化环己烯合成己二酸的研究报导相对较多。
如T.Oguehi等)发现以叔丁醇为溶剂,H₂WO₄可催化35%H₂O₂氧化环己烯,己二酸的分离产率仅为62%,副产物1,2-环己二醇为18%,产率不高且副产物较多。
K.Sato等采用Na₂WO₄催化剂,只能用[CH₃(n-C₈H₇)₃N]HSO₄相转移催化剂,用30%H₂O₂直接氧化环已烯制备己二酸,已二酸的产率达93%,但该相转移催化剂价格昂贵难于推广。
张英群等4分别以苄基三乙基氯化铵、十六烷基三甲基溴化铵等为相转移催化剂,用磷钨酸催化H₂O₂氧化环己烯合成己二酸,己二酸的收率均在70%以上。
赵建波等以钨酸钠和盐酸为原料,采用液相沉淀法制备钨酸,并将自制的钨酸催化剂用于H₂O₂氧化环己烯合成己二酸。
己二酸产率可达74.2%。
H₂O₂在己二酸生产过程中表现出氧化反应过程温和,避免了和氧气直接反应发生过度氧化而生成二氧化碳和水的问题,从而更加易于控制。
反应产物单一,只有己二酸和水,具有绿色环保的特点。
但目前还局限于实验室阶段,由于过氧化氢用量大,目前的最少用量也要在30%以上。
因此价格相对昂贵的过氧化氢,会直接导致工业化生产成本增加,从而失去竞争力。
1.2臭氧作为氧源以H₂O₂为氧化剂,要加入添加剂如叔丁醇。
生产过程中必将增加生产成本,而且难于回收,同时也会给环境带来污染。
己二酸生产工艺技术路线
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己二酸生产工艺技术路线
己二酸是一种重要的有机化合物,广泛应用于化工、医药和食
品等领域。
其生产工艺技术路线对于提高产量、降低成本具有重要
意义。
下面我们来探讨一下己二酸的生产工艺技术路线。
己二酸的生产工艺技术路线通常包括以下几个步骤:
1. 原料准备,己二酸的生产原料主要包括己内酯和氧化剂。
己
内酯是己二酸的前体,通常由己二醇经过氧化反应得到。
氧化剂则
是用来促进己内酯的氧化反应,常用的氧化剂包括空气、过氧化氢等。
2. 氧化反应,己内酯经过氧化反应生成己二酸。
氧化反应通常
在高温下进行,同时需要控制反应的氧化剂的用量和反应时间,以
保证产率和产品质量。
3. 分离提纯,生产得到的己二酸通常需要进行分离和提纯工艺,以去除杂质和提高产品纯度。
常用的分离提纯方法包括结晶、蒸馏、萃取等。
4. 废物处理,在己二酸生产过程中会产生一定量的废水和废气,需要进行合理的处理,以减少对环境的影响。
在己二酸生产工艺技术路线中,优化反应条件、提高反应效率、降低能耗和减少废物排放是关键的技术挑战。
近年来,随着催化剂
和反应工艺的不断改进,己二酸生产技术取得了显著进展,产量和
质量得到了大幅提高。
总的来说,己二酸生产工艺技术路线的不断完善和优化,将为
己二酸的大规模生产提供更加可靠和经济的技术支持,同时也将推
动相关产业的发展和应用。
希望未来能够有更多的创新技术应用于
己二酸生产,为社会和经济发展做出更大的贡献。
己二酸生产流程pid

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1.高锰酸钾氧化环己醇制备己二酸

1.高锰酸钾氧化环己醇制备己二酸己二酸是一种重要的有机化学品,广泛应用于聚酯树脂、塑料、涂料、医药等领域。
传统的制备方法采用氧化己烷或环己烯,但其存在烷基侧链或双键结构,对于制备高品质的聚酯树脂有一定的限制。
近年来,高锰酸钾氧化环己醇制备己二酸的方法逐渐得到重视。
1. 原理高锰酸钾是一种强氧化剂,具有高效、无毒、易得等特点。
环己醇是一种稳定的脂肪醇,易于用高锰酸钾进行选择性氧化。
高锰酸钾氧化环己醇生成的环己酮在酸催化下进行环氧化反应,得到环己酮酸。
环己酮酸与高锰酸钾反应,可生成己二酸。
2. 实验过程实验器材:高锰酸钾、环己醇、硫酸、烧瓶、漏斗、冷却器、隔水加热器等。
实验步骤:1)首先,将高锰酸钾5克与500毫升蒸馏水混合,搅拌至高锰酸钾完全溶解,得到高锰酸钾溶液;2)在烧瓶中加入环己醇25克,加入适量的高锰酸钾溶液,不断搅拌,使反应进行均匀。
此时,环己醇呈淡黄色,高锰酸钾悬浮在其上;3)经过数小时的反应,环己醇溶液变成深黄色,反应完全;4)将反应液倒入分液漏斗,加入稀硫酸,混合均匀,并用蒸馏水洗净;5)将溶液倒入隔水加热器中加温,提取己二酸。
3. 结果分析用高锰酸钾氧化环己醇制备己二酸的反应是一个多步反应,其中环己醇选择性氧化生成环己酮是关键步骤。
反应时间、温度、环己醇和高锰酸钾的摩尔比等均对反应产率有影响。
实验表明,在高锰酸钾氧化环己醇制备己二酸的反应中,最适宜的反应条件是高锰酸钾用量相对于环己醇为0.08,反应时间为5小时,反应温度为70℃。
4. 结论高锰酸钾氧化环己醇制备己二酸具有简单、无毒、高产率等优点,适用于工业化生产。
研究表明,在特定的反应条件下,利用高锰酸钾氧化环己醇制备己二酸是一种高效的方法,并有望应用于聚酯树脂、涂料、医药等领域。
己二酸的市场分析

己二酸的市场分析市场概况:己二酸是一种重要的有机化学品,化学式为C6H10O4,也被称为己二酸酯或琥珀酸。
它是一种无色结晶体,可溶于水和多种有机溶剂。
己二酸具有广泛的应用领域,包括聚酯树脂、塑料、涂料、溶剂、染料和医药等。
市场规模和增长趋势:根据市场研究报告,己二酸市场在过去几年中保持了稳定增长的态势。
预计在未来几年中,己二酸市场将继续保持良好的增长势头。
这主要归因于己二酸在聚酯树脂和塑料行业中的广泛应用,以及对环保和可持续发展的需求增加。
主要应用领域:1. 聚酯树脂:己二酸是生产聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)和聚酯纤维的重要原料。
随着全球对可回收和可再生材料的需求增加,聚酯树脂市场有望继续扩大,从而推动己二酸市场的增长。
2. 塑料:己二酸可以用于制造聚己内酯(PCL)和聚己二酸丁二醇酯(PBT)等高性能塑料。
这些塑料在汽车、电子、包装和建筑等行业中得到广泛应用,预计将对己二酸市场需求产生积极影响。
3. 涂料:己二酸可用作溶剂和添加剂,用于涂料和油墨的生产。
随着建筑和汽车行业的发展,涂料市场的需求不断增长,将提振己二酸市场的发展。
4. 医药:己二酸在医药领域中用作制药中间体,用于合成多种药物。
随着人们对健康和医疗服务的关注增加,医药行业的发展将对己二酸市场带来新的机遇。
市场竞争格局:己二酸市场具有一定的竞争性,主要供应商包括化工巨头公司和中小型生产商。
一些全球领先的化工公司在己二酸市场占据主导地位,拥有先进的生产技术和广泛的销售网络。
然而,由于市场需求的多样化,中小型生产商也有机会在特定领域中获得一定的市场份额。
市场驱动因素:1. 工业发展:随着全球工业化的推进,己二酸作为化工中间体的需求将继续增长。
2. 环保和可持续发展:对可回收和可再生材料的需求增加,将推动聚酯树脂和塑料市场的增长,从而促进己二酸市场的发展。
3. 新兴应用领域:己二酸在新兴领域如生物可降解塑料和医药中的应用潜力巨大,将为市场带来新的增长机会。
己二酸未来发展趋势分析

己二酸是脂肪族二元酸(简称AA),也是一种重要的有机化工原料。
己二酸是美国杜邦公司于1937年开始工业化生产的,已有70年的生产历史。
世界上,己二酸产品早已进入成熟期,而在我国则是在上世纪70年代才规模化生产的化工新材料。
随着科学技术的发展进步,己二酸的用途不断扩大。
在工业上,己二酸与己二胺缩聚反应可以生成尼龙66盐,尼龙66盐进一步缩聚反应可以得到尼龙66树脂。
与二苯基甲烷二异氰酸酯(纯MDI)结合可以生产聚氨酯(PU)及其合成革。
己二酸还用作聚酯多元醇的原料,生产各种食品和饮料的酸化剂。
己二酸聚酯不但能生产聚氨基甲酸弹性体,而且能合成润滑剂。
此外,聚氨酯胶粘剂、增塑剂、高档涂料等对己二酸也有一定的消费和应用。
由于己二酸的生产技术一直掌握在外国跨国公司手中,我国能够生产己二酸的企业仅有少数几家。
其中,辽阳石化总公司是国内最大的生产企业,年产能达到14万吨;河南神马尼龙化工公司位居第二,年产能6万吨。
上述两家公司原始装置均为引进国外的技术。
其余生产厂家规模较小,年产都在数千吨或数百吨。
2006年,我国己二酸生产能力达到22万吨(见附表)。
目前,我国己二酸市场需求量大于实际产能和产量,处于产不足需的状况。
2006年,我国共生产己二酸约20万吨,而实际需求量则在39万吨左右,市场缺口部分均需从国外进口。
近几年,我国进口己二酸呈现快速增长态势,直到2005年辽阳石化总公司第二期己二酸装置投产后,才有回落。
但是,2006年、2007年又出现回升。
仅2007年1到10月份,我国进口己二酸已经超过2006年全年的进口数额的30.2%,依靠进口来满足市场需求的状况暂未改变(己二酸进口情况见附表2)。
近两年,我国己二酸的市场价格出现了大幅波动。
2005年以前,己二酸的市场价格在8000~11000元(吨价,下同)之间波动,波幅不大,长时间相对稳定。
但是,从2006年初开始,价格出现上涨,从二季度开始出现了疯涨。
国内外己二酸生产现状与发展前景

己二 酸 生 产 工 艺使 用 强 氧化 性 的硝 酸, 产生大 量三废 , 重污染环 境和 严
腐 蚀 设备 。在 生 产 过程 中硝 酸蒸 汽
有 7 多年 的生产 历史 。世界 上 己二 0
酸 产 品早 已进入 成 熟 期 。 而我 国则
是在 2 世纪 7 年代 才开始规 模化 生 0 0 产这 种 化 工新 材 料 。 随着 科 学 技 术
的发 展 进步 , 己二 酸 的应 用 领域 正
也 污 染环 境 ,而 且产 生 的 氧化 氮 又
也 称 为 硝 酸 氧化 法 。 目前 国外 几乎 所 有 己二 酸生 产 厂 商都 采 用 以环 己 醇 和环 己酮 混 合 物 ( 酮 油 ,俗 称 醇 KA 油 )原料 的硝 酸 氧化工 艺路 线 , K 油 可 由环 己烷或苯 酚氧 化制 得 。 A 近 年来 国 内外 科 技人 员 对 传 统
产 品分 类 , 己二 酸在 尼 龙 产 品方 面
究 ,主 要 是开 发 新 的催 化 剂 或催 化
体系 , 选氧化 剂和 工艺条件 , 优 取得
了 可喜 的进 展 。其 中 以环 己烯 为 起
的用途 主要 是 通过 和 己二胺 的缩 合
反应 生产尼龙 6 盐 ,尼龙 6 盐进 一 6 6 步缩 聚反应 可 以生产 尼龙 6 6纤维 和
还 有 苯酚 加 氢 硝 酸 氧化 法 、环 己烯 直接 氧化 法 、l 2 环 己二 醇氧 化法 ,
用生物技术生产 己二酸,原料
葡 萄糖 来 自淀 粉 、 纤维 素 等生 物 物
质 ,而不 必 消耗 石 油等 不 可再 生 资 源 ,改 变 了 己二酸 生 产 依赖 苯 或环
己二酸生产工艺详解(图)

3.1.2 工艺流程及排污节点本项目以精苯为原料,通过选择加氢生成环己烯,环己烯水合生成环己醇,环己醇经硝酸氧化生成己二酸。
其中氢气以甲醇合成驰放气为原料,采用变压吸附技术生产;硝酸以液氨为原料,采用双加压法生产。
主体工艺流程框图见图3.1-1,生产工艺污染源排放节点一览表见表31-14。
图3.1-1 己二酸生产主体工艺流程框图3.1.2.1 制氢装置工艺流程及排污节点本装置采用8-2-4PSA工艺流程,即:装置的8个吸附塔中有2个吸附塔始终处于进料吸附的状态。
其吸附和再生工艺过程由吸附、连续四次均压降压、顺放、逆放、冲洗、连续四次均压升压和产品气升压等步骤组成。
制氢装置产生的污染物为安全阀排放气(G1)、生产不正常排放气(G2)、解析气(G3)、废气中主要污染物CH4、CO、H2,送火炬进行焚烧处理。
3.1.2.2 硝酸装置工艺流程及排污节点项目采用氨氧化法生产硝酸,其生产过程包括氨-空混合气制备、氨的氧化和热能回收、一氧化氮氧化及吸收等工序,硝酸装置生产及排污工艺流程图见图3.1-2.。
图3.1-2 硝酸装置生产及排污工艺流程图3.1.2.3 环己醇装置工艺流程及排污节点项目采用环己烯法制环己醇,其生产过程包括苯加氢、萃取精馏、水合、环己烷精制、加氢催化剂再生、水合催化剂再生等工序,环己醇装置生产及排污工艺流程图见图3.1-3。
图3.1-3 环己醇装置排污节点图3.1.2.4 己二酸装置工艺流程及排污节点己二酸是以铜和钒作催化剂,用硝酸氧化环己醇反应生成,然后经过结晶、增浓、离心得到粗己二酸。
粗己二酸经溶解、活性炭脱色再经过结晶、增浓、离心、干燥后得到精己二酸产品。
后续系统包括:氧化氮气体回收、硝酸浓缩、催化剂及己二酸回收。
己二酸装置生产及排污工艺流程图见图3.1-4。
溶剂图3.1-4 己二酸装置排污节点图。
我国己二酸生产工艺

我国己二酸生产工艺目前,己二酸的生产方法主要有苯法(环己烷法)和苯酚法。
苯法精苯经催化加氢生成环己烷,环己烷经氧化生成KA油(环己酮、环己醇的混合物),再经硝酸氧化生成己二酸。
该工艺的原料除精苯外还涉及氢气、硝酸(液氨)等,工艺流程长,一次性资金投入大,副产物较多,存在工业三废污染,产品收率不高,但该工艺成熟,是目前工业上广泛采用的方法。
目前全球采用苯法的己二酸合计产能为238万t/a,占总产能的88.2%。
近年,在原始苯法的基础上,科研人员开发出一种新的己二酸生产方法:采用特殊催化剂使苯部分加氢生成环己烯,环己烯水合生成环己醇,再经硝酸氧化生成己二酸。
该方法在生产环己醇过程中氢气消耗较少,副产物为环己烷,生成环己醇的过程几乎没有三废污染,产品质量好,收率较高,生产成本相对较低。
目前日本旭化成和我国神马集团均采用此法生产己二酸,总规模约为17万t/a,占全球总产能的6.3%。
苯酚法苯酚加氢生成环己醇,而后用硝酸氧化制得己二酸。
该法设备投入和生产复杂程度与苯法相差不大,适合在苯酚原料相对丰富的地区。
仅在美国Hopewell、巴西Paulinia、比利时Zandvoorde、德国Zeitz、意大利Novara有5家工厂采用此法,总规模约为15万t/a,占全球总产能的5.5%。
己二酸(AA)主要用于生产尼龙、聚氨酯浆料及鞋底原液。
2007年全球AA产能为294万t/a,其中北美、西欧产能合计占80%以上。
英威达是世界最大的AA生产商,产能占全球总产能的40%,罗地亚紧随其后,占18.4%,其他拥有自主工艺路线的生产商有巴斯夫、旭化成,其余比较大的生产商包括首诺、兰蒂奇、辽化和朗盛等。
国外AA主要用于尼龙生产,聚氨酯行业应用不多,与国内有明显区别。
目前国外尼龙66对AA的需求约占需求总量的62%,年均增长约1.9%,其中工程级尼龙66领域的需求年均增长超过4%,而纤维级尼龙66对AA的需求则增长缓慢。
我国AA工业起步晚,发展快。
己二酸生产工艺的研究及改进措施

己二酸生产工艺的研究及改进措施摘要:己二酸是最主要的脂族二元酸,其稳定性好,无毒性,可以与多种官能化合物进行缩合。
本研究主要是由法国罗迪尔公司研发的一种醇酮氧化法。
该工艺已较为成熟,但使用的是强氧化硝酸。
设备发生了严重的腐蚀,产生了N20,对环境造成了污染。
近几年来,人们一直在探索新的催化剂、催化系统、优化工艺等方面的传统生产技术,并取得了一些令人鼓舞的成果。
关键词:己二酸;环己烯;环己烷;催化氧化;过氧化氢1环己烯为原料合成己二酸1.1过氧化氢作为氧源在氧化环己烯催化下,以H2O2为氧源的各种催化剂进行了大量的报道。
如T.Oguehi等,在H2WO4中,用叔丁醇作溶剂,能使环己烯35%的H202氧化,而己二酸的产率只有62%,副产物为18%,效率低,副产物多。
KSato等在使用Na2WO4催化剂时,仅使用[CH3(n-C8H17)3N]HSO4相转移催化剂,以30%H202为原料,对环己烯进行直接氧化,使己二酸的收率达到93%。
将苄基三乙基氯化铵、十六烷基三甲基溴化铵等作为反应催化剂,用磷钨酸催化H202氧化环己烯,得到了产率超过70%的己二酸。
研究了以盐酸和钨酸钠为主要原料,利用自制的钨酸催化剂进行了H202氧化环的制备。
结果表明,二酸的收率为74.2%。
H2O2在二酸制工艺中的氧化反应比较柔和,可以避免与氧的直接反应引起过氧化,形成CO2和水,因而更容易控制。
该方法的优点是:反应产物单一,仅含己二酸和水,对环境友好。
但是,目前仅限于实验室阶段,因为使用过氧化氢的数量较多,所以现在使用的最小剂量也要超过30%。
所以,过氧化氢的价格比较高,会造成工业成本的上升,使其丧失市场竞争力。
1.2臭氧作为氧源用H202作氧化剂,加入叔丁醇等添加物。
在此基础上,不仅提高了生产成本,而且难以进行再利用,对环境造成了严重的污染。
Odinokoy等在-75-10℃的醚基溶剂中用臭氧氧化了环己烯,随后在20℃下加入氢,再加入林德拉催化剂,以78%-99%的产率获得了正二酸。
己二酸的制备课件

实验室安全
在实验前需要了解实验室安全规定,并穿戴适当的防护装 备,如实验服、化学防护眼镜和化学防护手套等。
实验操作步骤
步骤一
将乙醇和碳酸钠混合 搅拌,然后加入硫酸。
步骤二
将混合物加热至沸腾, 并保持一段时间。
步骤三
冷却混合物,然后加 入适量的水,并进行 搅拌。
步骤四
将混合物进行分液, 收集有机相,并对其 进行洗涤和干燥。
04
在实际生产中,还需要考虑原料的来源和成本、设备的选择和操作方 式等因素。
03
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己二酸制备工艺流程
原料准 备
1
己二酸制备所需的原料:苯酚、硫酸、硝酸等。
2
原料的质量要求:确保原料纯度、水分等指标符 合工艺要求。
3
原料的储存与运输:确保原料安全、稳定地储存 和运输,防止事故发生。
产物储存与运输
确保己二酸安全、稳定地储存和运输,防止事故发生。
04
CATALOGUE
己二酸制备实验操作
实验前的准备
实验材料
需要准备己二酸、硫酸、乙醇、碳酸钠等实验材料。
实验设备
需要准备烧杯、搅拌器、温度计、分液漏斗等实验设备。
实验试剂的纯化
为了保证实验结果的准确性,需要确保所使用的实验试剂 是高纯度的。
己二酸的制备课件
目 录
• 己二酸制备工艺流程 • 己二酸制备实验操作 • 己二酸制备实验结果分析 • 己二酸制备的工业化生产
01
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己二酸简介
己二酸的性 质
物理性质
己二酸为白色晶体,熔点较高,易溶 于水,不溶于有机溶剂。
化学性质
己二酸具有羧基和酮羰基,可参与多 种化学反应,如酯化、酰胺化等。
己二酸合成工艺研究
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己二酸合成工艺研究摘要:综述了己二酸目前主要的生产工艺技术,介绍了传统的苯酚法、环己烷法、丁二烯法、环己烯法以及环己烯直接氧化法、生物氧化法等新技术的优缺点,并提出了己二酸生产工艺未来的发展方向。
关键词:己二酸;生产工艺;发展方向引言己二酸是脂肪族二元酸,分子式为C6H10O4,外观为白色晶体粉末,微溶于水,易溶于乙醇、乙醚等大多数有机溶剂。
己二酸是一种重要的有机化工原料,可以发生成盐、酯化、胺化、酰氯化及成酐等反应,因此主要用于合成尼龙66、聚氨酯、增塑剂和润滑剂,此外,在医药、农药、香料、染料等方面也有广泛的应用。
随着国家对环保生产的重视程度逐渐提高,传统的己二酸合成工艺因多采用硝酸氧化法,产生的氮氧化物会造成环境污染,不符合绿色化学的生产工艺,因此,开发新的、清洁无害的己二酸绿色合成新工艺成为当今技术的研究热点。
1传统生产工艺1.1苯酚法苯酚加氢氧化法是最早合成己二酸的工业方法,该生产工艺采用苯酚为原料,首先加氢得到环己醇,再进一步脱氢生成环己酮,环己酮在乙酸中用空气氧化得到己二酸,或在得到环己醇后直接使用硝酸氧化合成己二酸。
苯酚法的主要优点是低耗能、高经济性,所生产的己二酸纯度高,生产技术也比较成熟,但是受到苯酚资源的限制,会提高己二酸的生产成本。
此外,以硝酸为氧化剂产生的污染气体不可避免的会对生态环境造成影响。
1.2环己烷法环己烷法是目前世界上生产己二酸的主要方法,该生产工艺以苯和硝酸为原料,经过两步合成己二酸。
第一步环己烷被氧化生成环己醇和环己酮的混合物(KA油),第二步在催化剂条件下硝酸氧化KA油得到己二酸。
该工艺方法的优点是原料单一、生产技术成熟、原材料消耗少、能耗低,但工艺过程复杂,副产物较多,会产生大量废气、废水,对生态环境造成破坏,同时硝酸用量较大,会腐蚀设备,并且硝酸所产生的氮氧化物也会对生态环境造成不良影响。
1.3丁二烯法丁二烯法改变了以苯为原料的加氢工艺,改用廉价的丁二烯作为原料,该生产工艺根据合成方法的不同分为丁二烯羰烷基化法、氢羧基化法和氢氰化法,其中羰烷基化法是经过两步羰化反应生成己二酸二甲酯,然后水解生成己二酸;氢羧基化法是丁二烯先氢羰基化生成 3-戊烯酸,3-戊烯酸再经氢羰基化生成己二酸;氢氰化法是经过两步氢氰化得到己二腈,然后水解得到己二酸。
制备己二酸的生物学方法
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制备己二酸的生物学方法
制备己二酸常用的方法是环己酮氧化法。
苯酚经过加氢,变成环己醇,环己醇氧化成环己酮,然后经过硝酸氧化,形成己二酸。
这是生产己二酸的最常规的方法。
现在应该有直接采用空气氧化的工艺诞生。
1937年,美国杜邦公司用硝酸氧化环己醇(由苯酚加氢制得),首先实现了己二酸的工业化生产。
进入60年代,工业上逐步改用环己烷氧化法,即先由环己烷制中间产物环己酮和环己醇混合物(即酮醇油,又称KA油),然后再进行KA油的硝酸或空气氧化。
环己烷一步氧化法
以环己烷为原料,以醋酸为溶剂,以钴和溴化物为催化剂,于2MP。
和90℃下反应10~13h。
产率75%。
环己烷分步氧化法
KA油的制备可于1.0~2.5MPa和145~180℃下用空气直接氧化,收率达70%~75%。
也可用偏硼酸作催化剂,1.0~2.0MPa和165℃下进行空气氧化,收率可达90%,醇酮比为10:1;反应物用热水处理,可使酯水解、分层,水层回收硼酸,经脱水成偏硼酸循环使用;有机层用苛性钠皂化有机酯,并除去酸,蒸馏回收环己烷后得醇酮混合物。
KA油的氧化以过量50%~60%的硝酸在两级串联的反应器中,于60~80℃和0.1~0.4MPa下氧化KA油。
催化剂为铜-钒系(铜0.1%~0.5%,钒0.1%~0.2%),收率为理论值的92%~96%。
反应物蒸出硝酸后,经
两次结晶精制可得高纯度己二酸。
己二酸的市场分析
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己二酸的市场分析市场背景:己二酸,又称为己二酸二甲酯,化学式为C8H14O4,是一种有机化合物。
己二酸在工业上广泛应用于涂料、塑料、纤维、油墨等领域。
本文将对己二酸市场进行详细分析,包括市场规模、市场趋势、竞争格局以及未来发展机遇等方面。
市场规模:根据市场研究机构的数据显示,全球己二酸市场规模从2015年的XX亿美元增长到2019年的XX亿美元。
预计到2025年,市场规模将进一步增长至XX亿美元。
己二酸市场的增长主要受到涂料、塑料和纤维等行业的需求推动。
市场趋势:1. 可持续发展:随着环境保护意识的增强,己二酸市场趋向于可持续发展。
生物基己二酸的研发和应用逐渐增多,取代传统的石油基己二酸,以减少对环境的影响。
2. 技术创新:己二酸生产技术不断创新,新的生产工艺和催化剂的应用使得己二酸的生产成本降低,同时提高了产品质量和产能。
3. 市场竞争加剧:己二酸市场竞争激烈,主要厂商之间的价格战和产品创新竞争日益激烈。
市场参与者需要不断提升自身的研发能力和产品质量,以保持竞争优势。
竞争格局:己二酸市场存在着多家主要厂商,其中包括ABC化学公司、XYZ化工集团、123塑料有限公司等。
这些公司在己二酸市场具有较强的市场份额和品牌影响力。
此外,还有一些中小型企业在己二酸市场上有一定的市场份额。
市场竞争主要体现在产品质量、价格和售后服务等方面。
未来发展机遇:1. 新兴市场需求增长:己二酸在新兴市场的需求增长迅速,尤其是亚太地区。
亚太地区的工业化进程加速,涂料、塑料和纤维等行业对己二酸的需求不断增加。
2. 生物基己二酸市场增长:随着环保意识的提高,生物基己二酸的市场需求将持续增长。
生物基己二酸具有可再生性和低碳排放的特点,受到越来越多企业的青睐。
3. 技术创新驱动发展:随着己二酸生产技术的不断创新,产品质量不断提高,生产成本不断降低。
新的技术将进一步推动己二酸市场的发展。
结论:己二酸市场具有较大的发展潜力,市场规模不断扩大。
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己二酸氧化合成操作要点
己二酸是一种重要的化工原料,主要用于合成尼龙-66 ,还广泛应用于聚氨酯、合成树脂等领域,目前应用于工业化生产的方法主要有两种:环己烷氧化法和环己烯水和法。
华鲁恒升化工股份有限公司己二酸生产装置目前采用的是环己烷氧化法合成己二酸原料醇酮。
本装置以铜、钒作为催化剂,用硝酸氧化醇酮生成己二酸,经结晶、增浓、离心分离得到工业级己二酸,工业级己二酸再经过溶解、活性炭吸附过滤、结晶、增稠、离心、干燥包装后的到成品精己二酸。
1、环己烷氧化法合成己二酸工业化生产的主要技术特点:
(1)用铜、钒作为费催化剂进行醇酮的氧化,可以加快反应进程、抑制副反应,反应温度范围大,己二酸收率高。
(2)氧化反应采用过量的硝酸,可使反应稳定,易于控制,生成的己二酸易于溶于硝酸溶液中,不会结晶出来;硝酸是一种冷量,可带走部分反应热;硝酸过量可使醇酮充分反应,防止醇酮积聚发生爆炸。
(3)己二酸的结晶、分离系统采用连续结晶、分离的设备,使整个装置连续生产运行。
(4)由于对氧化反应产生的氧化氮气体进行回收,以及硝酸母液酸经浓缩后循环使用,降低了硝酸的消耗并减少了己二酸的损失。
2、己二酸氧化工序工艺流程
由回收硝酸和新鲜硝酸混合制备氧化酸,依次流经六台串联的氧化反应器。
氧化反应所用的催化剂用新鲜硝酸溶解,并与回收的催化
剂溶液一起经硝酸浓缩后,随氧化硝酸进入反应器,反应过程中,醇酮平行并联加入六台反应器内参与反应。
从第六台反应器流出的混合物收集在氧化熟化罐内,反应过程中产生的亚硝气经压缩机压缩后,在吸收塔内回收再利用。
在六台串联带搅拌器的反应器中,含有催化剂的过量氧化酸,在微负压下把醇酮氧化成己二酸。
硝酸加入第一台反应器,利用位差依次向下一台反应器溢流。
在醇酮与硝酸反应过程中,容易产生大量的气泡,反应器内存在大量的气泡经影响反应器内硝酸的量,进而影响反应的摩尔比,使反应失去控制,为消除气泡,反应原料醇酮加入反应器前加入适量消泡剂,醇酮与消泡剂混合后并联加入第一至第六台反应器。
由于反应是放热反应,生产中,为维持各反应釜的温度在指标范围内,用新鲜水、工艺水循环冷却换热。
每台反应器装有两根冷却换热盘管和一个半管夹套,其中工艺冷却水经泵在一个含有换热器的闭合环路内循环,工艺冷却水在换热器内与循环水、冷冻水进行换热,以工艺冷却水温度指标调节循环冷却水流量。
氧化工序六台反应器控制温度依次升高,第一台反应器的温度控制在硝酸和醇酮能进行反应的最低温度,随着后续反应釜温度的升高,前一台反应器内未完全反应的醇酮可以在下一台高温反应器内继续反应。
六台反应器内醇酮的加入量依次降低,随着反应温度色升高,反应在高温下易发生副反应,生产副产物,影响产品的收率及产品质量,为提高产品质量,反应尽可能控制在低温反应釜内进行,高温反应器是为了避免有未反应完全的醇酮流入后工序生产。
氧化反应过程中,利用亚硝气压缩机吸收压缩产生的亚硝气,控制反应器一直处于微负压状态,可以及时除去反应过程中产生的一氧化氮、二氧化氮等气体,给氧化反应创造良好的反应条件,同时易于除去溶液内的气泡,避免影响机泵的运行。
3、己二酸氧化工序开停车步骤
(1)开车前的准备工作
<1>配制氧化反应需要浓度的氧化酸
<2>配制氧化反应需要浓度的催化剂
<3>配制生产需要浓度的消泡剂
(2)开车步骤
<1>启动氧化酸泵,向反应器内加氧化酸,氧化反应器内氧化酸向下一台反应器溢流是,启动搅拌,六台反应器内加满氧化酸后,停止向反应器内进酸。
<2>启动六台反应器循环换热的水循环泵,建立冷却水循环回路。
<3>打开工艺水冷却器冷却水循环手阀,控制工艺冷却水的温度。
<3>依次对六台反应器进行升温,升温至每台反应器的指标温度。
<4>当反应器温度稳定后,通知现场启动氧化酸进料泵向反应器送氧化酸,控制氧化酸流量。
<5>按照80 t/d的负荷向反应器加醇酮(现场打开手阀),加醇
酮的顺序从第六台开始依次向前加。
随时调节氧化酸的流量,控制氧化酸和醇酮的摩尔比在指标范围内。
<6>确认每台反应器温度稳定后,通知现场关闭氧化反应器加热蒸汽
<7>根据生产指令逐步调整氧化负荷,同时调整消泡剂加入量
(3)停车步骤
<1>通知醇酮装置停止向己二酸装置供醇酮,等待醇酮管线处理完毕,手动关闭界区阀
<2>停醇酮泵,停止向六台反应器内加醇酮,总控关闭调节阀,现场关闭手阀。
<3>停氧化酸泵,关闭界区阀。
<4>氧化反应器温度降至35℃以下时停搅拌
<5>停六台反应器循环换热的水循环泵。