间苯二胺水解法联产间苯二酚和间氨基苯酚的工艺研究
发布时间:2018-01-18 02:22
本文关键词:间苯二胺水解法联产间苯二酚和间氨基苯酚的工艺研究 出处:《青岛科技大学》2017年硕士论文 论文类型:学位论文
【摘要】:间苯二酚和间氨基苯酚都是极为重要的有机化工中间体和精细化工原料,其在农药、医药、染料等领域都有着广泛的应用。本文针对间苯二胺水解法联产间苯二酚和间氨基苯酚的工艺进行了系统的研究,重点讨论了水解反应过程、反应产物萃取分离过程、萃取产物精馏过程,以及整个工艺系统的热集成研究,主要研究内容和结果如下:1、通过水解实验的研究从反应温度、酸胺摩尔比(以下简称酸比)、时间、物料配比、酸浓度、产物的选择性等因素确定了反应的最佳工艺条件:反应温度210℃,酸浓度控制在19%,酸比2.0,反应时间为4h,在此条件下,间苯二胺的转化率达到95.25%,间氨基苯酚的收率是45.37%,选择性达到47.63%。副产物间苯二酚的收率是50.05%。依据实验数据推导了反应速率方程,获得了实验温度下的反应速率表达式,并对反应过程中所使用的反应器进行了初步设计,获得了反应器的类型、流型、反应的停留时间等参数。2、本文对间苯二酚酸性萃取过程和间氨基苯酚中性萃取过程进行了液液相平衡研究,平衡法测定了两组液液相平衡数据,分析了其中盐和焦油对萃取效果的影响规律。并用NRTL活度系数模型和UNIQUAC活度系数模型分别对两组相平衡实验数据进行了关联,分别获得了两个模型的二元交互作用参数值。并利用该相平衡关系对萃取过程进行了模拟和优化,确定了萃取过程中最佳的油水比和萃取级数。3、通过对萃取过程产物的精馏过程的研究,在满足产品纯度和产率的前提下,对工艺中所使用的多个精馏塔进行了优化设计,得到了最佳的理论塔板数和进料位置。4、通过对整个工艺系统的热集成分析,得到了该生产工艺的冷、热物流的组合曲线和冷、热物流的总组合曲线以及原始的换热网络图,并通过对初始换热方案的改造和优化,得到了最佳的换热网络图和热集成方案,经过优化后方案比初始的方案减少了冷、热公用工程负荷共1505kW,操作成本指数降低了17.6%,总年度费用成本指数降低了15.9%,大大节省了该工艺的经济消耗。本文对水解法制备间苯二酚和间氨基苯酚的新工艺进行了系统的研究,对反应过程的最佳工艺条件进行了优化,对平衡法分离水解产物进行了系统的相平衡研究,对萃取过程、精馏过程进行了模拟和优化设计,并对整个系统进行了热集成方案的优化设计,对此未见国内外文献报导,为该工艺实现工业化提供了可靠的技术支持。
[Abstract]:Resorcinol and m-aminophenol are very important organic chemical intermediates and fine chemical raw materials in its pesticide, medicine. Dyestuffs and other fields have been widely used. In this paper, the hydrolysis process of resorcinol and m-aminophenol by hydrolysis of resorcinol and m-aminophenol was systematically studied, with emphasis on the hydrolysis process. Reaction product extraction separation process, extraction product distillation process, as well as the whole process system of thermal integration research, the main research contents and results are as follows: 1, through hydrolysis experiments from the reaction temperature. The optimum reaction conditions were determined as follows: reaction temperature 210 鈩,
本文编号:1439037
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