第3章 精细化工工艺学基础1.ppt

主要内容:
概述
化学计量学
精细有机合成中的溶剂效应(部分)
相转移催化
均相配位催化
光有机合成
电解有机合成
第03次课
第3章精细化工工艺学基础
本次课
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概述
精细化工工艺学主要包括以下内容:对一具体产品选择和确定技术上和经济上最合理的合成路线和工艺路线;对单元反应确定最佳工艺条件、合成技术和完成反应的方法,已得到高质量、高收率的产品。
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合成路线是指选用什么原料,经由哪几步单元反应来制备目的产物。
工艺路线是指原料预处理和产物的后处理应采用哪些化工过程,什么设备和什么生产流程。
合成技术主要指非均相接触催化、相转移催化、均相络合催化、光有机合成、及酶催化等。
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完成反应的方法是指间歇操作和连续操作的选择,反应器的选择和设计。
这些问题既要从技术角度考虑,又要从经济角度考虑,还要从对环境的影响(污染物、副产物的处理与排放)上考虑。应使得最终产品高质量、高收率、成本最低。
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精细有机合成反应过程主要特点有:产品种类多、原料多、反应种类多(各种单元反应)、反应形式多(均相:气相、液相,非均相:气-液、气-固、液-固等,光有机合成、电解有机合成、酶催化等)、催化剂多(、液相、气相,还有光、热引发等)。
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原料、产物、催化剂之间纵横交错。如同一种产品可以用不同的原料、不同的催化剂、或不同的反应形式得到。例如,苯酚的合成,工业上可以采用的路线有5条:如苯磺化碱熔法、氯苯催化水解法、异丙苯氧化法、甲苯氧化法等。
精细有机合成过程的复杂性,给工艺路线选择带来很大困难。
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工艺(技术)路线选择的主要原则
(1)原料价廉可靠。在一般生产中,原料成本是产品成本的主要部分。要考虑:首先选择价格便宜、来源可靠的原料;还要考虑原料的质量和辅助原料的供应。
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(2)技术先进可靠。考虑目前生产合理的现实意义与持续生产的长远意义。技术先进包括能使用廉价可靠的原料、先进的反应装置、高效的催化剂、设备少、流程短、能耗低、污染物少、以及管理方便、操作安全等。
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(3)产品合格化和综合利用。符合产品标准(国家、行业、企业)。
(4)环境保护:切实可行。
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(5)特殊材料及设备:来源有保证或有代用品。
(6)消耗指标:主要原材料消耗指标、热、能耗指标低。技术路线选择的合适与否,最终表现在消耗指标上。
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