己二酸生产工艺详解(图)教学内容
己二酸工艺技术培训
己二酸工艺技术培训己二酸是一种重要的有机化工原料，广泛应用于聚酯树脂、涂料、塑料等行业。
为了提高己二酸的生产效率和质量，公司决定开展己二酸工艺技术培训活动，以提升员工的专业能力和技术水平，以下是本次培训的内容和安排。
培训内容如下：1.己二酸的生产工艺流程：介绍己二酸生产的整个工艺流程，包括原料准备、反应装置、反应工艺控制等。
2.己二酸的生产反应机理：介绍己二酸的生产反应机理，从化学角度剖析反应过程，帮助员工深入理解反应机理和化学原理。
3.己二酸生产中的关键工艺参数控制：介绍己二酸生产过程中的关键工艺参数，如温度、压力、催化剂浓度等，讲解这些参数对生产质量和效率的影响，以及控制方法和注意事项。
4.己二酸生产中的设备操作技术：介绍己二酸生产中常用的设备及其操作技术，包括反应釜、分离设备、蒸汽提馏塔等，讲解操作注意事项和常见故障处理方法。
5.己二酸生产中的安全生产知识：强调己二酸生产过程中的安全生产意识和操作规范，包括急救知识、事故案例分析等，帮助员工提升安全意识和应急处理能力。
培训安排如下：1.培训时间：本次培训为期3天，每天8小时，共计24小时，培训时间为上午9:00-12:00，下午13:00-17:00。
2.培训地点：公司培训室。
3.培训形式：理论讲解与实际操作相结合，由公司技术部门的专业人员进行培训。
4.培训材料：提供培训课件和相关参考资料，并提供实际操作的模拟装置。
5.培训评估：培训结束后，进行培训评估，对参训人员进行知识检测和实际操作考核，评估合格者颁发培训合格证书。
通过本次己二酸工艺技术培训，员工可以全面了解己二酸的生产工艺和反应机理，掌握己二酸生产中的关键工艺参数控制和设备操作技术，提高生产效率和产品质量，增加公司的竞争力和市场份额。
同时，通过安全生产知识的学习，增强员工的安全意识和应急处理能力，降低生产事故的风险，确保生产过程的安全稳定。
已二酸的制备
已二酸的制备已二酸（Oxalic Acid）是一种常见的有机化合物，化学式为H2C2O4。
它是一种无色的结晶性固体，具有酸性和还原性。
已二酸的制备方法有多种，下面将介绍其中两种常用的方法。
第一种方法是通过碳酸钙和浓硫酸反应制备已二酸。
首先，将适量的碳酸钙加入到一定量的浓硫酸中，搅拌均匀。
反应开始时会产生大量的气体，这是二氧化碳的释放。
随着反应的进行，产生的碳酸氢根离子进一步与硫酸中的氢离子反应，生成已二酸。
反应结束后，将反应液过滤，得到含有已二酸的溶液。
通过蒸发溶液，得到已二酸的结晶。
第二种方法是利用乙烯的氧化反应制备已二酸。
首先，将乙烯与空气中的氧气在催化剂的作用下进行氧化反应。
催化剂常用的有过渡金属的氧化物或过渡金属的配合物。
氧化反应产生的产物中，含有已二酸。
然后，通过蒸馏或结晶等方法，将已二酸从反应产物中分离出来。
已二酸具有很多重要的应用。
首先，它是一种优良的螯合剂，可以与金属离子形成稳定的配合物。
这些配合物在工业上广泛应用于催化剂、染料、荧光剂等领域。
其次，已二酸也可以用于清洗和去污。
它可以溶解钙、锌、铁等金属的氧化物和水垢，使其变得容易清洗。
此外，已二酸还可以用作草坪的肥料，提供植物所需的营养元素。
已二酸作为一种有机化合物，具有一定的毒性。
因此，在使用和储存已二酸时应当注意安全。
避免接触皮肤和眼睛，以免引起刺激和损伤。
同时，已二酸也是可燃物，应远离火源，存放在阴凉干燥的地方。
已二酸是一种重要的有机化合物，具有广泛的应用。
通过碳酸钙和浓硫酸反应或乙烯的氧化反应，可以制备已二酸。
已二酸的制备方法简单易行，但在操作过程中应注意安全。
已二酸的应用领域广泛，包括催化剂、清洁剂和肥料等。
在今后的研究中，已二酸的制备方法和应用还有很大的发展空间。
己二酸制备工艺详解PPT
1. Castellan, A. et al, Catalysis Today, 1991,285. 2. Castellan, A. et al, Catalysis Today, 1991,30
第十四页，编辑于星期六：五点 一分。
3 己二酸（ADA）制备新工艺
3.1 环己烷一步氧化法
旭化成公司：催化剂醋酸钴，100℃, 6 h, 纯氧氧化，转化率80%，ADA选择性达74%。 Redox 公司：催化剂同上，以50% 氧气与50%氮气为氧化剂，105 ℃，45 min， 转化率 21.2%，ADA选择性88.2%。
+
Cat.
Cat.
旭化成工艺：1980研发，1984年小试，1991年正式生产。
O [O] Cat.
COOH COOH
OH
[H]
H2O
[O]
COOH
Cat.
Cat.
Cat. COOH
优点：提高碳资源利用率 70-80%→99%；氢单耗是传统工艺2/3；传统副产 物20-30%，新工艺几乎无副产物，无环境污染，产品纯度高达99.5%。
1. 妹尾鹿造等，化学工业，1993,57,410. 2. 妹尾鹿造等，化学工业，1991,55, 382
第十二页，编辑于星期六：五点 一分。
表 2 世界己二酸各种生成方法的生产能力比较
国家或地区
比例 （%）
环己烷法 环己烯法
苯酚法
美国
97
0
3
西欧
95
0
5
日本
52
48
0
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第七页，编辑于星期六：五点 一分。
1.2.2 硝酸氧化制ADA工艺反应机理
己二酸的制备
实验九：己二酸的制备［实验目的］学习用环己醇制备己二酸的原理和方法；掌握浓缩、过滤、重结晶等操作技能。
［实验原理］己二酸是合成尼龙-66的主要原料之一，它可以用硝酸或高锰酸钾氧化环己醇制得。
HNO3HO OCCH2CH2CH2CH2COOH［药品仪器］药品：50%HNO3, NH4VO3，环己醇，NaOH吸收液。
仪器：球形冷凝管、温度计、分液漏斗、100ml三颈烧瓶、布氏漏斗、抽滤瓶等。
［实验步骤］在装有回流冷凝管、温度计、和分液漏斗的100ml三颈烧瓶中，放置18ml(0.18mol) 50%HNO3,及少许偏钒酸铵(约0.03g)，并在冷凝管上接一气体吸收装置，用稀NaOH吸收反应过程中产生的二氧化氮气体。
三颈烧瓶用水浴预热到50o C左右，移去水浴，先滴入5~6滴环己醇，同时加以摇动，至反应开始放出二氧化氮气体，然后慢慢加入其余部分的环己醇，总量为6ml (约0.06mol),调节滴加速度，使瓶内温度维持在50~60°C之间(滴加时应不时摇动)。
温度过高时，用冷水浴冷却，温度过低时，则用热水浴加热，滴加完毕约需15min。
加完后继续摇荡，并用80~90o C的热水浴加热10min,至几乎无棕红色气体放出为止。
然后将此热溶液倒入100ml的烧杯中，冷却后析出己二酸，抽滤，用15ml 冷水洗涤两次，干燥，粗产物约6克。
粗制的己二酸可以在水中重结晶。
纯己二酸为白色棱状晶体，产量约 5.1g, mp 为153°C。
［实验注意事项］1. 环己醇和硝酸切不可用同一量筒量取。
2. 偏钒酸铵不可多加，否则产品发黄。
3. 本实验为强烈放热反应，所以滴加环己醇的速度不宜过快，以免反应过剧，引起爆炸。
一般可在环己醇中加1ml 水，一是减少环己醇因粘稠带来的损失，二是避免反应过剧。
4. 实验产生的二氧化氮气体有毒，所以装置要求严密不漏气，并要作好尾气吸收。
己二酸的制备(3学时)
己二酸的制备（3学时）
一、实验原理:
己二酸是合成尼龙-66的主要原料之一。
本实验用硝酸氧化环己醇制备己二酸。
OH
3HOOC(CH
)4COOH
2
二、参考步骤:
1.在125mL的三颈烧瓶上装置滴液漏斗，温度计和回流冷凝管。
在冷凝管上接一气体吸收装置，用10%的氢氧化钠溶液反应过程中产生的二氧化氮气体。
2．在三颈烧瓶中加入16mL50％的硝酸。
3．用水浴预热硝酸溶液到80℃，振荡下滴加一滴环己醇，温度迅速升至90℃。
待温度回到85℃时，再滴加第二滴，维持反应体系的温度在85℃左右，慢慢滴加环己醇。
滴加过程中需经常摇动反应瓶，控制滴加速度，使瓶内温度维持在85－90℃。
4．滴加结束后，继续振荡并用80-90℃的水浴加热，反应15分钟，至几乎无红棕色气体放出为止。
5．冷却反应瓶，使固体析出。
6．抽滤，用3mL冷水洗涤固体，压干水份[6]。
7．干燥,称重,测熔点,计算产率。
纯己二酸为白色棱状晶体，m.p.153℃。
三、注释:
1.NO2吸收装置的导气管不能扦入液面,否则会倒吸。
2.注意！环己醇与农硝酸切不可用同一量筒量取，两者相遇会发生剧烈反应，甚至发生意外。
3.二氧化氮气体有毒，装置应严密不漏气，且反应最好在通风橱内进行。
4.此反应为强放热反应，滴加速度要慢，以免反应过剧，引起爆炸。
5.温度过高可用冷水浴冷却，过低时可用水浴加热。
6.必要时可用热水作溶剂进行重结晶纯化。
（严赞开）。
己二酸生产工艺
己二酸生产工艺
己二酸生产工艺主要分为氢氧化法、空气氧化法和液相合成法三种，其中，以氢氧化法最为常用。
氢氧化法：将烯烃与水经过混合反应，得到羧酸，再经过氢氧化反应得到己二酸。
该反应可以采用无催化剂的条件进行，但是效率较低，因此经常使用铁离子等作为催化剂。
空气氧化法：将烯烃与水经过混合反应，得到羧酸，再经过空气氧化反应得到己二酸。
该反应的催化剂一般是铂催化剂。
液相合成法：将烯烃和氢氧化物在液态条件下，通过混合合成反应得到己二酸，该反应催化剂一般是金属离子，如铁离子。
己二酸的生产工艺
己二酸的生产工艺
己二酸是一种常用的有机化工原料，用途广泛，生产工艺多种多样。
以下是一种常见的己二酸的生产工艺。
1. 原料准备
生产己二酸的原料主要包括正己烷、氧气和溴。
其中，正己烷是己二酸的主要原料，氧气用作氧化剂，溴则用作催化剂。
2. 氧化反应
将正己烷和氧气加入氧化反应釜中，在适宜的温度和压力下进行氧化反应。
反应过程中，氧气作为氧化剂将正己烷氧化生成己二酸。
3. 溴化反应
将氧化生成的己二酸溶解在适量的溴中，并加入催化剂，进行溴化反应。
催化剂的主要作用是促进反应速度，提高反应效率。
溴化反应过程中，己二酸和溴发生反应，生成己二酸溴。
反应结束后，通过蒸馏分离己二酸溴和副产物。
4. 己二酸脱溴
将己二酸溴加入水中进行脱溴反应。
己二酸溴在水中经过酸碱中和反应，脱除溴，生成己二酸。
反应结束后，通过过滤或蒸馏等工艺将己二酸分离出来。
5. 己二酸精制
将己二酸进行精制，提高纯度和质量。
常用的精制方法包括晶体分离、析出结晶、溶剂结晶等。
6. 最终产品
精制后的己二酸可以提供给各种应用领域，如化工原料、医药、染料等。
同时，还可以根据市场需求进行包装和销售。
总结：己二酸的生产工艺包括原料准备、氧化反应、溴化反应、己二酸脱溴、己二酸精制和最终产品等步骤。
根据具体情况，生产工艺会有所不同，但基本的步骤和原则相似。
这种工艺能够高效地生产己二酸，满足市场需求。
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。
己二酸制备工艺详解PPT..
1.2.2 硝酸氧化制ADA工艺反应机理
1927年 DuPont 公司专利技术。
OH HNO3 O HNO2 H2O O NO2 H O H2O OH NOH NO2 (硝肟酸） 硝酸氧化制ADA工艺反应机理 2H2O HNO2 NH2OH O NO H O NO2 NO O OH OH O
HNO2, H2O
钒适合低温，其优点在于使生成的中间体选择性地转化成ADA，从而提高反应收率 有抑制作用。 目前尚未发现其它更好的催化剂。
铜适合高温，其优点是对副产物戊二酸的生成及对环己酮转化成二异亚硝基环己酮
1.2.4 硝酸氧化制ADA工艺中N2O气体分解技术
废气：NO，NO2，N2O，CO2。 NO，NO2 经过吸收处理后转化成硝酸回收利用。
己二酸制备的ADA），又称肥酸。常温下为白色晶体, 熔点152 ℃，沸点337.5 ℃。
•主要用途 有机合成中间体，主要用于合成纤维 (尼龙-66，大约占己二酸总量的70%)其
它的 (30%) 在制备聚氨酯：PA-46，PA-66，PA-610，合成树脂，合成革，聚酯泡沫塑料，
塑料增塑剂，润滑剂，食品添加剂， 粘合剂， 杀虫剂，染料， 香料， 医药等领域得以广
泛应用。
•产量情况 1902年首次合成。目前世界产量大约2.60 Mt/a，并以3.36% 年增长率增长。
其中世界上最大的5 家企业是: Dupont (1.09 Mt/a)、Rhodia (417 kt/a)、Solutia (385 kt/a)、 BASF (240 kt/a) 和旭化成 (112 kt/a)。 2002年我国年生产能力12万t/a (巴陵石化，辽阳石化 ，太原化学，上海燎原化工，神马集团)，市场消费量约为19.5万t/a。预计2010年全球ADA 生产能力有望达到3.32 Mt/a。
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
CATALOGUE
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
CATALOGUE
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。
粉尘图3.1-4 己二酸装置排污节点图内容总结（1）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（2）己二酸装置生产及排污工艺流程图见图3.1-4。
己二酸工艺流程
己二酸工艺流程
《己二酸工艺流程》
嘿，你知道己二酸是怎么生产出来的吗？今天就来给你讲讲这神奇的己二酸工艺流程。
首先呢，是原料准备阶段。
要用一些特别的东西，像环己烷之类的。
这些原料可是很关键的哦，它们就像是搭房子的基石。
然后呢，就进入到反应环节啦。
在一些大大的反应釜里，各种化学反应就开始热闹地进行着。
这个过程就像是一场奇妙的魔法表演，原料们在这里发生着神奇的变化。
接着，经过一系列复杂的操作，己二酸开始慢慢形成啦。
就像是从混沌中逐渐显现出一个清晰的形状。
再之后呢，要对生成的己二酸进行分离和提纯。
把它从其他的东西中挑出来，让它变得纯净又漂亮。
最后，经过这么多步骤，终于得到了我们想要的己二酸啦。
它可是有着很多重要用途的呢，可以用来做各种材料，给我们的生活带来很多便利。
我觉得己二酸的工艺流程真的很有趣也很神奇，能把一些普通的原料变成这么有用的东西，太厉害啦！。
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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。