新戊二醇合成工艺条件优化

2014届毕业生

毕业论文

题目: 新戊二醇合成工艺条件优化

院系名称：化学化工学院专业班级：

学生姓名：学号：

指导教师：教师职称：副教授

2014年 5 月20 日

摘要

新戊二醇（NPG）是典型的新戊基结构二元醇，具有良好的化学反应性能，可快速参与酯化、缩合和氧化等多种化学反应。新戊二醇主要用于生产不饱和树脂、聚酯粉末涂料﹑增塑剂﹑表面活性剂及合成航空润滑油等，同时，新戊二醇又是优良的溶剂，可用于芳烃和环烷烃的选择分离，高级润滑油的添加剂及其他精细化学品。

本课题受鹤壁市淇县彤邦化工有限公司委托以提高产品得率为主要目标，对歧化法合成新戊二醇的反应条件进行全面优化。

本文通过对歧化法生产新戊二醇进行一系列正交实验, 得到了较好的新戊二醇合成工艺条件为：第一步反应不用额外添加催化剂直接用液碱，原料配比为n(异丁醛)：n（甲醛）：n（液碱）=1:2.2:1.1；最佳反应温度为40℃，反应总时间为10小时，新戊二醇的收率在94%之上。

关键词: 新戊二醇歧化反应工艺优化

Title:Neopentyl glycol synthesis process optimization

Abstract:

Neopentyl glycol (NPG) is a typical structure of neopentyl diol, having good chemical reactivity, chemical reactions involved in many fast esterification, condensation and oxidation. Neopentyl glycol is widely used in production of polyester resin, polyurethane, and synthetic lubricants, powder coatings, while neopentyl glycol is an excellent solvent, is used to select the separation of aromatic and naphthenic hydrocarbons, higher the lubricating oil additives and other fine chemicals.

This topic by Hebi City State Chemical Co., Ltd. Tong Qi County commission to improve product yield was the main objective of the synthesis of new diol disproportionation reaction conditions were fully optimized

Man disproportionation produced by a series of new diol orthogonal experiment to get a better neopentyl glycol synthesis conditions: the first reaction is not directly used to add additional caustic catalyst , molar ratio of n ( isobutyraldehyde ): n ( formaldehyde ): n ( caustic ) = 1:2.2:1.1 ; optimal reaction temperature is 40 ℃, the total reaction time of 8 hours , neopentyl glycol, 94% yield over .

Key words：Neopentyl glycol；Disproportionation ；Process Optimization

目录

1 绪论......................................................... - 1 -

1.1 生产方法........................................... - 1 -

1.2 新戊二醇物性及质量指标............................. - 3 -

1.3 新戊二醇的生产及需求............................... - 4 -

1.3.1 国外新戊二醇的生产及需求....................... - 5 -

1.3.2 国内新戊二醇的生产及需求....................... - 6 -

1.4 国内外研究进展..................................... - 7 -

1.4.1 国内研究进展................................... - 7 -

1.4.2 国外研究进展................................... - 7 -

1.5 本文研究目标....................................... - 8 -

2 实验原理与方法............................................... - 9 -

2.1 羟醛缩合反应的原理................................. - 9 -

2.2 坎尼扎罗反应的原理................................ - 10 -

2.3 试验结果分析方法.................................. - 10 -

3 实验部分.................................................... - 11 -

3.1 实验试剂与仪器设备................................ - 11 -

3.2 主要物质的物性.................................... - 11 -

3.3 新戊二醇的合成.................................... - 12 -

4 实验结果与讨论.............................................. - 13 -

4.1 反应条件的选取.................................... - 13 -

4.2 实验结果.......................................... - 14 -

4.3 反应温度对NPG收率的影响.......................... - 15 -

4.4 异丁醛和甲醛的配比对NPG收率的影响................ - 16 -

4.5 异丁醛和液碱的配比对NPG收率的影响................ - 17 -

4.6 反应时间对NPG收率的影响.......................... - 17 -

4.7 最佳工艺条件的选取................................ - 18 -

4.8 最佳工艺条件放大试验.............................. - 19 -

5 反应釜的工艺计算............................................ - 21 -

5.1 物料衡算.......................................... - 21 -

5.2 能量衡算.......................................... - 23 -

5.3 外循环冷凝器...................................... - 25 - 实验结论....................................................... - 27 - 致谢......................................................... - 28 - 参考文献....................................................... - 29 -