二苯甲酮合成技術(shù)及清潔生產(chǎn)研究

【摘要】： 本文系統(tǒng)研究了光氣路線生產(chǎn)二苯甲酮的合成技術(shù)、純化方法及相應(yīng)的清潔生產(chǎn)模式。借助于“洋蔥”模型，改變傳統(tǒng)的化學(xué)反應(yīng)→分離系統(tǒng)→換熱網(wǎng)絡(luò)及公用工程→環(huán)境保護單向逐次決定的探究模式，對化工過程采用統(tǒng)籌兼顧化學(xué)技術(shù)和環(huán)境保護要求的雙向探究模式。雙向探究模式把化學(xué)技術(shù)和清潔生產(chǎn)模式結(jié)合起來用于改造原有的污染較為嚴(yán)重的二苯甲酮生產(chǎn)過程并取代傳統(tǒng)的污染末端治理模式，清潔生產(chǎn)為解決資源短缺和環(huán)境污染問題提供了有效途徑。論文從C—?；磻?yīng)歷程、影響因素和化學(xué)動力學(xué)特征的研討入手，進行了二苯甲酮合成的實驗研究，包括對催化劑選擇、物料配比、溶劑選擇、加料方式和溫度控制等進行了專門的實驗探討，在理論框架和實驗研究的基礎(chǔ)上完成了實際生產(chǎn)過程的系統(tǒng)分析。把清潔生產(chǎn)理論和多個具體的清潔生產(chǎn)單元技術(shù)用于重組和優(yōu)化二苯甲酮生產(chǎn)的流程結(jié)構(gòu)和過程參數(shù)。本文系統(tǒng)剖析了光氣路線合成二苯甲酮過程中可能產(chǎn)生的各種雜質(zhì)化合物包括二苯甲烷、三苯基甲烷、三苯基甲醇、4—甲基二苯甲酮、4—氯代二苯甲酮等的產(chǎn)生機制，形成了完整的檢驗測定技術(shù)方案，確定了從源頭上和生產(chǎn)過程中消除和控制這些雜質(zhì)化合物的技術(shù)方案。利用化學(xué)技術(shù)、循環(huán)經(jīng)濟和產(chǎn)業(yè)生態(tài)學(xué)原理結(jié)合本生產(chǎn)工藝過程的特點確立包括碳循環(huán)、苯循環(huán)、工藝水循環(huán)、氯的回收循環(huán)等閉合循環(huán)技術(shù)組合，設(shè)計了光氣即產(chǎn)即用技術(shù)、傾析分離技術(shù)、能量多級利用技術(shù)、蒸發(fā)—冷凝聯(lián)用和多熱源組合集成技術(shù)、二苯甲酮純化技術(shù)等實用方案，實現(xiàn)經(jīng)濟地生產(chǎn)清潔的高純度產(chǎn)品和生產(chǎn)過程廢物零排放。本文為采用傳統(tǒng)的末端治理模式的化學(xué)工業(yè)特別是精細化學(xué)品生產(chǎn)提供兼顧經(jīng)濟和環(huán)境的可借鑒清潔生產(chǎn)解決方案。本文提供的技術(shù)方案作為國家級重點技術(shù)創(chuàng)新項目的技術(shù)支持系統(tǒng)其大部分內(nèi)容已實現(xiàn)工業(yè)應(yīng)用，并取得良好的環(huán)境效益和經(jīng)濟效益。 【關(guān)鍵詞】：二苯甲酮 合成技術(shù) 清潔生產(chǎn) 流程結(jié)構(gòu)優(yōu)化 閉合循環(huán)
【學(xué)位授予單位】：重慶大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2003
【分類號】：TQ244.2
【目錄】：

• 中文摘要4-5
• 英文摘要5-8
• 1 緒論8-15
• 1.1 二苯甲酮產(chǎn)品8
• 1.2 二苯甲酮工藝合成方法現(xiàn)狀8-10
• 1.3 光氣法生產(chǎn)二苯甲酮合成技術(shù)概述10-11
• 1.4 本課題產(chǎn)生背景及光氣法生產(chǎn)二苯甲酮擬解決的技術(shù)問題11-12
• 1.5 研究路線12-15
• 2 C-?；磻?yīng)及影響因素的理論基礎(chǔ)15-21
• 2.1 C-?；磻?yīng)歷程15-16
• 2.2 底物(被酰化物)結(jié)構(gòu)對C-?；磻?yīng)的影響16
• 2.3 C-?；磻?yīng)的催化劑16-17
• 2.4 C-酰化反應(yīng)的溶劑17
• 2.5 光氣方法合成二苯甲酮的動力學(xué)特征17-21
• 3 光氣法合成二苯甲酮的實驗研究21-25
• 3.1 主要原料及儀器21
• 3.2 實驗過程簡述21
• 3.3 實驗結(jié)果與影響因素分析21-25
• 3.3.1 催化劑種類的選擇22
• 3.3.2 配料配比(含溶劑選擇)的影響22-23
• 3.3.3 光氣反應(yīng)溫度的影響23-25
• 4 光氣法合成二苯甲酮生產(chǎn)過程分析25-34
• 4.1 光氣法合成二苯甲酮的基本流程框架25-26
• 4.1.1 配料比和光氣加入方式問題25-26
• 4.1.2 反應(yīng)溫度控制26
• 4.2 光氣法生產(chǎn)二苯甲酮過程存在的疑難問題26-27
• 4.3 原料及其中含有的可能雜質(zhì)的分析27
• 4.4 合成過程中各類可能的反應(yīng)及生成物分析27-30
• 4.5 各類可能生成物的定性和定量測定30-32
• 4.6 二苯甲酮產(chǎn)品雜質(zhì)、氣味和顏色問題再討論32-34
• 5 清潔生產(chǎn)及其單元技術(shù)34-43
• 5.1 清潔生產(chǎn)的理論基礎(chǔ)34-38
• 5.1.1 從末端治理到清潔生產(chǎn)34-36
• 5.1.2 優(yōu)化理論36
• 5.1.3 社會大生產(chǎn)理論36-37
• 5.1.4 產(chǎn)業(yè)生態(tài)學(xué)理論37-38
• 5.2 閉合循環(huán):杜邦模式和卡倫堡模式38-39
• 5.3 傾析器(Decanter)39
• 5.4 光氣即產(chǎn)即用技術(shù)39-41
• 5.5 熱回收:蒸發(fā)-冷凝聯(lián)用和多熱源組合集成技術(shù)41-43
• 6 二苯甲酮清潔生產(chǎn)流程結(jié)構(gòu)優(yōu)化方案43-53
• 6.1 清潔生產(chǎn)流程結(jié)構(gòu)優(yōu)化方案43-45
• 6.2 天然氣水蒸汽轉(zhuǎn)化制造合成氣過程中的碳(CO_2)循環(huán)45-46
• 6.3 二苯甲酮生產(chǎn)中物料和工藝用水循環(huán)方案46-47
• 6.4 HCI無廢吸收流程47
• 6.5 聚合氯化鋁(堿式氯化鋁)生產(chǎn)流程47-50
• 6.6 二苯甲酮純化技術(shù)改進50-53
• 7 主要結(jié)論和后續(xù)工作展望53-55
• 7.1 主要結(jié)論53
• 7.2 后繼工作展望53-55
• 致謝55-56
• 參考文獻56-58
• 附: 作者在攻讀碩士學(xué)位期間參加的科研項目及部分成果58

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