年产450吨丁酮乙二醇缩酮的车间工艺设计课程设计说明书(编辑修改稿)

年产450吨丁酮乙二醇缩酮的车间工艺设计课程设计说明书(编辑修改稿)内容摘要：

更好，用活性炭负载杂多酸催化合成 丁 酮缩乙二醇 ,催化活性高 ,后处理简单 ,环境污染少 . 其中以活性炭负载磷钨酸 为催化剂 ,更具催化剂重复使用性能好的特点 ,这是一种有着工业应用前景的催化剂。 ： 由于 丁 酮缩乙二醇具有的特性使其广泛的应用于香料中，日用品中，随着日用品的发展， 丁 酮缩乙二醇的需求越来越多，应用越来越广泛，合成 丁 酮所乙二醇的方法也越来越多。 丁 酮缩乙二醇将会向着更加高效，低成本，更加环保，绿色，更具可持续发展的方法发展。 9 第一章工艺流程概述 产品名称： 丁酮乙二醇缩酮 分子式： 产品性质 产品是一种无色 透明的液体，具有 果香，不溶于水，溶于乙醇等有机溶剂。 它具有香味，常用于香精中，原料来源广丰富，生产工艺简单，化学性质稳定。 在日用香料和食用香精中应用广泛。 10 产品用途 他可作为化学工业合成中间体和溶剂，也可以用作香精和香料添加剂。 合成路线 在反应釜中加入丁酮、乙二醇、一定量的对苯二甲酸和环己烷溶剂共沸剂，装上搅拌器、分水器、回流冷凝管和温度计，加热反应 3 小时，反应产生水和共沸剂共沸蒸出，至没水产生，结束反应、冷却、过滤、蒸馏收集一定温度范围内的馏分。 [2] 生成工艺流程框 图 [13] 3 原辅料介绍 丁酮 中文名称： 2丁酮 中文别名：丁酮。 MEK；。 2氧代丁烷 英文名称： 2Butanone 外观与性状：无色液体，有似丙酮的气味。 熔点 ℃ )： ； 相对密度（水 =1）： ；沸点 (℃ )： ； 相对蒸气密度（空气 =1）：； 饱和蒸气压 (kPa)： (20℃ )； 燃烧热 (kJ/mol)： ； 临界温度 (℃ )： 260； 临界压力 (MPa)： ； 辛醇 /水分配系 数的对数值： ； 闪点 (℃ )： 9 ； 爆炸上限 %(V/V)：； 引燃温度 (℃ )： 404 ； 爆炸下限 %(V/V)： ； 溶解性：溶于水、乙醇、乙醚，可混溶于油类 丁酮 乙二醇 对苯二甲酸 环己烷 缩合反应 中和洗涤 Na2CO3 分层分离 减压蒸馏 产品 油水分离 环己烷 11 丁酮由于具有羰基及与羰基相邻接的活泼氢，因此容易发生各种反应。 与盐酸或氢氧化钠一起加热发生缩合，生成 3,4二甲基 3己烯 2酮或 3甲基 3庚烯 5酮。 长时间受日光照射时，生成乙烷、乙酸、缩合产物等。 用硝酸氧化时生成联乙酰。 用铬酸等强氧化剂氧化时生成乙酸。 丁酮对热比较稳定， 500℃ 以上热裂生成烯酮或甲基 烯酮。 与脂肪族或芳香族醛发生缩合时，生成高分子量的酮、环状化合物、缩酮以及树脂等。 例如与甲醛在氢氧化钠存在下缩合，首先生成 2甲基 1丁醇 3酮，接着脱水生成甲基异丙烯基酮。 该化合物受日光或紫外光照射时发生树脂化。 与苯酚缩合生成 2,2双 (4羟基苯基 )丁烷。 与脂肪族酯在碱性催化剂存在下反应，生成 β 二酮。 在酸性催化剂存在下与酸酐作用发生酰化反应，生成 β 二酮。 与氰化氢反应生成氰醇。 与氨反应生成酮基哌啶衍生物。 丁酮的 α 氢原子容易被卤素取代生成各种卤代酮，例如与氯作用生成 3氯 2丁酮。 与 2,4二硝 基苯肼作用生成黄色的2,4二硝基苯腙 (. 115℃ )。 健康危害：对眼、鼻、喉、粘膜有刺激性。 长期接触可致皮炎。 该品常与己酮同 [2]混合应用，能加强己酮 [2]引起的周围神经病现象，但单独接触丁酮未发现有周围神经病现象。 燃爆危险：该品易燃，具刺激性。 乙二醇 名称： 乙二醇（ ethylene glycol）又名 “ 甘醇 ” 、 “ 1,2亚乙基二醇 ” ，简称 EG。 化学式 为 (HOCH2)₂ 乙二醇是无色无臭、有甜味液体，对动物有 毒性 ，人类致死剂量约为 g/kg。 乙二醇能与水、 丙酮 互溶，但在醚类中溶解度较小。 用作 溶剂 、 防冻剂 以及合成 涤纶 的原料。 乙二醇的高聚物 聚乙二醇 （ PEG）是一种 相转移催化剂 ，也用于 细胞融合 ；其硝酸酯是一种 炸药。 [3] 冰点 ： ℃ 沸点 ： ℃ 密度 ：相对密度 (水 =1)(20℃ ）；相对密度 (空气 =1) 外观与性状：无色、有甜味、粘稠液体 蒸汽压 ： ( 毫米汞柱 )/20℃ 闪点 ： ℃ 粘度： (16℃ ） [1] 溶解性 ：与水 /乙醇 /丙酮 /醋酸甘油 吡啶 等混溶，微溶于乙醚，不溶于石油烃及油类，能够溶解氯化锌 /氯 化钠 /碳酸钾 /氯化钾 /碘化钾 /氢氧化钾 等无机物。 表面张力 ： mN/m (20℃ ) 燃点： 418℃ 燃烧热： 在 25 摄氏度下，相对介电常数为 37 12 浓度较高时易吸潮 由于 分子 量低 ,性质活泼 ,可起酯化 /醚化 /醇化 /氧化 /缩醛 /脱水等反应。 与乙醇相似，主要能与无机或有机酸反应生成酯，一般先只有一个 羟基 发生反应，经升高温度、增加酸用量等，可使两个羟基都形 成酯。 如与混有硫酸的 硝酸 反应，则形成二硝酸酯。 酰氯 或 酸酐 容易使两个羟基形成酯。 乙二醇在 催化 剂 （ 二氧化锰 、 氧化铝 、氧化锌或硫酸）作用下加热，可发生分子内或分子间 失水。 乙二醇能与 碱 金属 或 碱土金属 作用形成醇盐。 通常将金属溶于二醇中，只得 一元醇 盐；如将此醇盐（例如乙二醇一钠）在氢气流中加热到 180～ 200176。 C，可形成乙二醇二钠和乙二醇。 此外用乙二醇与 2摩尔 甲醇 钠一起加热，可得乙二醇二钠。 乙二醇二钠与 卤代烷 反应，生成乙二醇单醚或双醚。 乙二醇二钠与 1，2－ 二溴乙烷 反 应，生成二氧六环。 此外，乙二醇也容易被氧化，随所用氧化剂或反应条件的不同 , 可生成各种产物 ,如 乙醇醛 HOCH2CHO 、 乙二醛 OHCCHO 、 乙醇酸HOCH2COOH、 草酸 HOOCCOOH 及二氧化碳和水。 乙二醇与其他二醇不同 ,经 高碘酸 氧化可发生碳链断裂。 应用 乙二醇常可代替 甘油 使用。 在制革和制药工业中，分别用作水合剂和溶剂。 乙二醇的衍生物二硝酸酯是炸药。 乙二醇的单 甲醚 或单 乙醚 是很好的溶剂，如甲溶纤剂 HOCH2CH2OCH3 可溶解纤维、树脂、油漆和其他许多有机物。 乙二醇的 溶解能力 很强，但它容易代谢氧 化，生成有毒的 草酸 ，因而不能广泛用作溶剂。 属于低毒类化学物。 ：对苯二甲酸 中文别名：精对苯二甲酸。 PTA。 1,4苯二甲酸。 对苯二 (甲 )酸 ,对酞酸。 松油苯二甲酸。 纯对苯二酸。 对酞酸。 对苯二酸。 对二苯甲酸 英文名称： pphthalic acid 分子式 C8H6O4； HOOCC6H4COOH 分子量 ： 该品为白色晶体或粉末，低毒，可燃。 若与空气混合，在一定的限度内遇火即燃烧甚至发生爆炸。 13 自燃点 680℃ 燃点 384~421℃ 升华热 燃烧热 闪点 110℃ 密度。 溶于碱溶液，微溶于热 乙醇 ，不溶于水、 乙醚 、冰醋酸、 乙酸乙酯 、 二氯甲烷 、甲苯、氯仿 等大多数有机溶剂，可溶于 DMF、 DEF 和 DMSO 等强 极性 有机溶剂。 对苯二甲酸可发生 酯化反应 ；在强烈条件下，也可发生卤化、 硝化 和磺化反应。 [3] 毒性：属低毒类。 健康危害：对眼睛、皮肤、粘膜和上呼吸道有刺激作用 危险特性：遇高热、明火或与 氧化剂 接触，有引起燃烧的危险。 燃烧（分解）产物： 一氧化碳 、 二氧化碳。 ：环己烷， 别名六氢化苯，为无色有刺激性气味的液体。 不溶于 水 ，溶于多数有机溶剂。 极易燃烧。 一般用作一般 溶剂 、色谱分析标准物质及用于 有机合成 ，可在 树脂 、 涂料 、 脂肪 、 石蜡油 类中应用，还可制备环己醇和 环己酮 等有机物。 [3] 14 熔点 (℃ ) 相对密度（水 =1） 沸点 (℃ ) 闪点 (℃ ) 折射率 相对蒸气密度（空气 =1） 饱和蒸气压 (kPa) (℃ ) 临界温度 (℃ ) 临界压力 (MPa) 辛醇 /水分配系数的对数值 7（计算值） 外观与性状 ：无色液体，有刺激性气味。 溶解性 ：不溶于水，溶于 乙醇 、 乙醚 、 苯 、 丙酮 等多数有机溶剂 [2]。 状态： 为有 汽油 气味的无色流动性液体 ,不溶于水，可与 乙醇 、乙醚、 丙酮 、苯等多种有机溶剂混溶 ,在 甲醇中的溶解度为 100份甲醇可溶解 57份环己烷 (25℃ )。 易 挥发和极易燃烧，蒸气与空气形成爆炸性混合物，爆炸极限 ～ %(体积 )。 遇明火、高热极易燃烧爆炸。 与 氧化剂 接触发生强烈反应，甚至引起燃烧。 在火场中，受热的容器有爆炸危险。 其蒸气比空气重，能在较低处扩散到相当远的地方，遇火源会着火回燃。 [2] 对酸、碱比较稳定，与中等浓度的 硝酸 或混酸在低温下不发生反应，与稀硝酸在 100℃以上的封管中发生硝化反应，生成 硝基环己烷。 在铂或钯催化下， 350℃ 以上发生脱氢反应生成苯。 与 氧化铝 、硫化钼、 钴 、 镍 、铝一起于高温下发生异构化，生成甲基戌烷。 与三氯化铝在温和条件下则异构化为甲基 环戊烷。 环己烷也可以发生氧化反应，在不同的条件下所得的主要产物不同。 例如在 185～200℃ ， 10～ 40大气压下，用空气氧化时，得到 90%的环己醇。 若用脂肪酸的钴盐或锰盐作催化剂在 120～ 140℃ 、 18～ 24大气压下，用空气氧化，则得到环己醇和环己酮的混合物。 高温下用空气、浓硝酸或 二氧化氮 直接氧化环己烷得。