酯交換法合成碳酸二乙酯新工藝開發(fā)的研究ppt課件

1、組長(zhǎng)：溫建輝組長(zhǎng)：溫建輝 組員：林美虹組員：林美虹 薛薛 爽爽 李惠靜李惠靜 孫杰孫杰導(dǎo)師：葉長(zhǎng)燊導(dǎo)師：葉長(zhǎng)燊 福建省福建省“大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)訓(xùn)練方案大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)訓(xùn)練方案 1 工程簡(jiǎn)介工程簡(jiǎn)介2 懇求理由懇求理由3 工程方案和研討內(nèi)容工程方案和研討內(nèi)容4 工程特征與創(chuàng)新工程特征與創(chuàng)新 5經(jīng)費(fèi)運(yùn)用方案經(jīng)費(fèi)運(yùn)用方案6 預(yù)期成果預(yù)期成果7 工程進(jìn)度及分工工程進(jìn)度及分工酯交換法合成碳酸二乙酯新工藝開發(fā)研討酯交換法合成碳酸二乙酯新工藝開發(fā)研討1 工程簡(jiǎn)介工程簡(jiǎn)介 碳酸二乙酯(Diethyl Carbonate，簡(jiǎn)稱DEC)是碳酸酯的重要種類，是一種重要的有機(jī)化工原料有著廣泛的用途。碳酸二乙酯是許多有機(jī)合

2、成的乙基化劑、羰基化劑、羰基乙氧基化劑，醫(yī)藥合成中間體，還可作為合成樹脂、天然樹脂、硝化纖維素、纖維素醚等物質(zhì)的溶劑以及外表活性劑和電池液添加劑等；電子級(jí)純碳酸二乙酯可作為彩電顯像管清潔劑。1 工程簡(jiǎn)介工程簡(jiǎn)介CH3OCOOCH3+C2H5OHCH3OCOOC2H5+CH3OHCH3ONaCH3OCOOC2H5+C2H5OHC2H5OCOOC2H5+CH3OHCH3ONa 目前碳酸二乙酯的消費(fèi)工藝是以碳酸二目前碳酸二乙酯的消費(fèi)工藝是以碳酸二甲酯和乙醇為原料，在甲醇鈉催化作用下，甲酯和乙醇為原料，在甲醇鈉催化作用下，間歇反響合成。間歇反響合成。2 懇求理由懇求理由傳統(tǒng)工傳統(tǒng)工藝存在藝存在的問題的

3、問題目的產(chǎn)物DEC收率低副產(chǎn)物EMC、甲醇、乙醇等存在共沸物難提純甲醇鈉催化劑易水解失活、反復(fù)利用率低為溶解甲醇鈉耗費(fèi)大量甲醇 催化劑回收、各組分精餾分別能耗高2 懇求理由懇求理由 新工藝：以碳酸丙烯酯或碳酸乙烯酯為新工藝：以碳酸丙烯酯或碳酸乙烯酯為原料，離子交換樹脂為催化劑，一步法延續(xù)原料，離子交換樹脂為催化劑，一步法延續(xù)反響精餾合成碳酸二乙酯。反響精餾合成碳酸二乙酯。CH3CHCH2OHOH+ 2CH3CH2OHCH3CH2OCOCH2CH3O+COOOH3CHCH2C+ 2CH3CH2OHCH3CH2OCOCH2CH3O+COOOH2CH2CCH2CH2OH OH2 懇求理由懇求理由工藝

4、改良工藝改良產(chǎn)質(zhì)量量穩(wěn)定、能耗低產(chǎn)質(zhì)量量穩(wěn)定、能耗低反響轉(zhuǎn)化率高反響轉(zhuǎn)化率高延續(xù)反響精餾延續(xù)反響精餾反復(fù)運(yùn)用反復(fù)運(yùn)用無(wú)需蒸發(fā)回收、能耗低無(wú)需蒸發(fā)回收、能耗低降低物料配比、物耗低、能耗低降低物料配比、物耗低、能耗低 離子交換樹脂離子交換樹脂工藝簡(jiǎn)單工藝簡(jiǎn)單無(wú)中間產(chǎn)物、選擇性高無(wú)中間產(chǎn)物、選擇性高無(wú)共沸物、無(wú)共沸物、 易于精餾分別提純易于精餾分別提純一步法合成一步法合成前期預(yù)備前期預(yù)備背景背景實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)安裝安裝撰寫懇求報(bào)告PPT爭(zhēng)辯初步了解反響精餾安裝離子交換樹脂催化劑包了解物系根本性質(zhì)酯交換反響酯交換催化劑傳統(tǒng)工藝的缺陷新工藝的優(yōu)勢(shì)工藝可行性文獻(xiàn)文獻(xiàn)調(diào)研調(diào)研工程工程懇求懇求 團(tuán)隊(duì)情況團(tuán)隊(duì)情況 本工

5、程組成員由本工程組成員由1010級(jí)和級(jí)和1111級(jí)化工專業(yè)本科級(jí)化工專業(yè)本科生組成。生組成。扎實(shí)的專業(yè)根底知識(shí)：高等數(shù)學(xué)、無(wú)機(jī)化學(xué)、有機(jī)化學(xué)、物理化學(xué)、化工原理等。熟練的實(shí)際技藝：無(wú)機(jī)、有機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)、化工實(shí)驗(yàn)。興趣喜好廣泛：化學(xué)知識(shí)競(jìng)賽、小組數(shù)學(xué)奧林匹克競(jìng)賽、DV大賽謀劃、羽毛球、籃球、爬山等。 團(tuán)體認(rèn)識(shí)和協(xié)作精神 ： 不怕吃苦，勇于挑戰(zhàn)，有良好的團(tuán)隊(duì)組織和協(xié)調(diào)才干。3.1 研討方案與技術(shù)道研討方案與技術(shù)道路路3 工程方案工程方案 經(jīng)過(guò)動(dòng)力學(xué)研討以運(yùn)用壽命、催化活性、經(jīng)過(guò)動(dòng)力學(xué)研討以運(yùn)用壽命、催化活性、機(jī)械強(qiáng)度等性能為主要目的挑選出適宜的固體機(jī)械強(qiáng)度等性能為主要目的挑選出適宜的固體催化劑；并經(jīng)

6、過(guò)延續(xù)反響精餾工藝研討開發(fā)碳催化劑；并經(jīng)過(guò)延續(xù)反響精餾工藝研討開發(fā)碳酸二乙酯消費(fèi)新工藝替代傳統(tǒng)工藝，具有高轉(zhuǎn)酸二乙酯消費(fèi)新工藝替代傳統(tǒng)工藝，具有高轉(zhuǎn)化率、工藝簡(jiǎn)單、產(chǎn)品易分別提純、能耗物耗化率、工藝簡(jiǎn)單、產(chǎn)品易分別提純、能耗物耗低等優(yōu)點(diǎn)。低等優(yōu)點(diǎn)。動(dòng)力學(xué)研討動(dòng)力學(xué)研討催化劑挑選催化劑挑選適宜工藝條件適宜工藝條件反響精餾反響精餾新工藝新工藝碳酸二乙酯收率高碳酸二乙酯收率高反響副產(chǎn)物少反響副產(chǎn)物少工藝能耗物耗低工藝能耗物耗低催化劑運(yùn)用壽命長(zhǎng)催化劑運(yùn)用壽命長(zhǎng)固體催化劑固體催化劑3.1 研討方案與技術(shù)道研討方案與技術(shù)道路路3 工程方案工程方案3.2 研討內(nèi)容研討內(nèi)容3 工程方案工程方案 1催化劑的挑選

7、 以不同類型的離子交換樹脂為催化劑，在間歇反響器中進(jìn)展酯交換反響動(dòng)力學(xué)研討，以反響速率、轉(zhuǎn)化率、機(jī)械強(qiáng)度、反復(fù)運(yùn)用活性等性能為評(píng)價(jià)目的，挑選出適宜的酯交換催化劑； 2反響動(dòng)力學(xué)研討 測(cè)定不同溫度、催化劑用量以及不同原料配比條件下碳酸丙烯酯或乙烯酯和乙醇反響的動(dòng)力學(xué)數(shù)據(jù)； 3延續(xù)反響精餾工藝研討 以適宜的催化劑裝填方式，建立延續(xù)催化反響精餾安裝，經(jīng)過(guò)工藝研討確定適宜的工藝參數(shù)。3.3 擬處理主要問題擬處理主要問題3 工程方案工程方案 1挑選出高催化活性的固體催化劑，替代甲醇鈉催化劑，處理傳統(tǒng)催化劑易失活、難回收等缺陷； 2以固體催化劑為根底，運(yùn)用反響精餾技術(shù)，經(jīng)過(guò)工藝研討確定適宜的工藝條件，到達(dá)

8、提高反響轉(zhuǎn)化率、降低能耗、簡(jiǎn)化工藝流程的目的。4 工程特征與創(chuàng)新工程特征與創(chuàng)新 特征特征 以離子交換樹脂替代甲醇鈉催化劑，防止了催以離子交換樹脂替代甲醇鈉催化劑，防止了催化劑在設(shè)備中的堵塞問題，處理了甲醇鈉催化劑易化劑在設(shè)備中的堵塞問題，處理了甲醇鈉催化劑易失活、難回收反復(fù)運(yùn)用的難題失活、難回收反復(fù)運(yùn)用的難題, ,而且縮短了工藝流程。而且縮短了工藝流程。 創(chuàng)新創(chuàng)新 提出碳酸丙烯酯和乙醇為原料，酸性離子交換提出碳酸丙烯酯和乙醇為原料，酸性離子交換樹脂為催化劑，酯交換法消費(fèi)碳酸二乙酯的延續(xù)反樹脂為催化劑，酯交換法消費(fèi)碳酸二乙酯的延續(xù)反響精餾新工藝，不僅可提高反響轉(zhuǎn)化率、降低消費(fèi)響精餾新工藝，不僅可

9、提高反響轉(zhuǎn)化率、降低消費(fèi)降耗，而且產(chǎn)品易于分別提純；處理了傳統(tǒng)工藝轉(zhuǎn)降耗，而且產(chǎn)品易于分別提純；處理了傳統(tǒng)工藝轉(zhuǎn)化率低、能耗高等問題?；实汀⒛芎母叩葐栴}。序號(hào)序號(hào)支出項(xiàng)目支出項(xiàng)目金額（元）金額（元）依據(jù)或理由依據(jù)或理由1實(shí)驗(yàn)裝置實(shí)驗(yàn)裝置 1800購(gòu)買填料、加工精餾塔柱、回購(gòu)買填料、加工精餾塔柱、回流頭等流頭等 2購(gòu)置儀器購(gòu)置儀器 1900購(gòu)買填料、加工精餾塔柱、回購(gòu)買填料、加工精餾塔柱、回流頭等流頭等 3藥品藥品 3300購(gòu)買原料、試劑、催化劑等購(gòu)買原料、試劑、催化劑等 4分析測(cè)試費(fèi)分析測(cè)試費(fèi) 1000購(gòu)買標(biāo)準(zhǔn)樣品及分析耗材。購(gòu)買標(biāo)準(zhǔn)樣品及分析耗材。 5論文審稿、版論文審稿、版面費(fèi)面費(fèi)200

10、0論文版面費(fèi)等論文版面費(fèi)等 總計(jì)總計(jì)100005 經(jīng)費(fèi)運(yùn)用方案經(jīng)費(fèi)運(yùn)用方案 1 1發(fā)表學(xué)術(shù)論文發(fā)表學(xué)術(shù)論文1 1篇；篇； 2 2提供酯交換法催化反響精餾合成碳提供酯交換法催化反響精餾合成碳酸二乙酯新工藝方案、工藝參數(shù)及相關(guān)技術(shù)。酸二乙酯新工藝方案、工藝參數(shù)及相關(guān)技術(shù)。6 預(yù)期成果預(yù)期成果 2019.052019.07 查閱文獻(xiàn)資料，確定研討與查閱文獻(xiàn)資料，確定研討與實(shí)驗(yàn)方案，實(shí)驗(yàn)預(yù)備；實(shí)驗(yàn)方案，實(shí)驗(yàn)預(yù)備； 2019.082019.10 撰寫開題報(bào)告，建立動(dòng)力學(xué)撰寫開題報(bào)告，建立動(dòng)力學(xué)實(shí)驗(yàn)安裝，預(yù)實(shí)驗(yàn)；實(shí)驗(yàn)安裝，預(yù)實(shí)驗(yàn)； 2019.112019.04 開展反響動(dòng)力學(xué)實(shí)驗(yàn)研討，開展反響動(dòng)力學(xué)實(shí)驗(yàn)研討，挑選適宜的樹脂催化劑；挑選適宜的樹脂催化劑； 2019.052019.08 碳酸二乙酯合成工藝研討，碳酸二乙酯合成工藝研討，確定反響精餾適宜工藝參數(shù)；確定反響精餾適宜工藝參數(shù)； 2019.092019.12 撰寫研討論文、結(jié)題報(bào)告和撰寫研討論文、結(jié)題報(bào)告和總結(jié)報(bào)告，結(jié)題爭(zhēng)辯?？偨Y(jié)報(bào)告，結(jié)題爭(zhēng)辯。7 工程進(jìn)度與分工工程進(jìn)度與分工 溫建輝：查閱文獻(xiàn)資料，延續(xù)反響精餾工藝研討溫建輝：查閱文獻(xiàn)資料，延續(xù)反響精餾工藝研討，撰寫研討論文；，撰寫研討論文； 薛薛 爽：查閱文獻(xiàn)資料，研討與實(shí)驗(yàn)方案制定，爽：查閱文獻(xiàn)資料，研討與實(shí)驗(yàn)方案制定，反響動(dòng)力學(xué)實(shí)驗(yàn)研討；反響動(dòng)力學(xué)實(shí)驗(yàn)研討； 李惠靜：撰寫開