高纯度竹醋液的生产技术

高纯度竹醋液的生产技术（精选8篇）

篇1：高纯度竹醋液的生产技术

高纯度竹醋液的生产技术

通过对炭窑、炭材、燃料、收集工艺、储存条件和精制方法等的分析研究.结果表明:在砖土窑里用无化学污染,立地条件一般的`老龄竹、竹材加工剩余物作燃料,收集温度90～160℃,静置8个月,再经精馏处理,能获得高纯度竹醋液.该竹醋液为棕黄色透明的液体,烟焦味淡,密度1.001g/cm3～1.008g/cm3,pH值2.6～3.2,有机酸含量7.5%～10.0%,甲醇和苯酚含量均小于0.01%,可溶解焦油含量0.5%～2.0%.

作 者：张文标 包立根  作者单位：张文标(浙江林学院工程学院,临安,311300)

包立根(浙江衢州民心炭业有限公司,衢州,324022)

刊 名：世界竹藤通讯 英文刊名：WORLD BAMBOO AND RATTAN 年，卷(期)： 2(3) 分类号：F4 关键词：竹醋液   收集工艺   储存方法   理化性质  

篇2：高纯度溶解乙炔生产工艺

1 工艺流程

生产高纯溶解乙炔的工艺步骤主要由4个生产工序构成:粗乙炔气的发生, 包括电石的预处理;粗乙炔的净化, 包括净化剂的制备与再生;乙炔的压缩与干燥;乙炔的充灌, 包括乙炔瓶的检查处理, 丙酮的补加。本工艺的流程见图1。

2 工艺要点

2.1 粗乙炔的发生

粗乙炔的发生与常见溶解乙炔生产的不同点主要是对电石质量的控制, 发生器的选择, 利用高位水箱同时对发生器、洗涤器和水环真空泵循环供水3个方面。

2.1.1 电石质量的控制

电石的主要化学成份是碳化钙, 还含有氧化钙、二氧化硅、氧化铁和氧化铝、氧化镁、碳及硫、磷、砷的化合物[1]。杂质量大的电石, 将给净化工序增加操作难度, 从而造成产品质量波动。因此, 本工艺要求选用电石质量应达到GB10665-2004《碳化钙》优等品的要求。

2.1.2 乙炔发生器的选择和高位水箱供水

因发生器的类型不同, 生产的乙炔纯度也不相同 (97%~99%) 。宜采用生产气体纯度较高的敞开式低压发生器, 配高位水箱, 因这种发生器在加料时不需要氮气置换, 空气不会进入发生器中, 粗乙炔纯度高。通常上水系统经常会有空气混入, 高位水箱具有脱气作用, 水在高位水箱中停留24h以上, 可将上水中夹带的空气或其它气体分离出去。水箱贮存的水应同时能满足洗涤器、纯化环节水环式真空泵循环水使用。粗乙炔纯度应达99%以上, 是高纯度溶解乙炔生产的前提条件。

2.2 粗乙炔净化的控制

粗乙炔中主要的杂质为H2O、H2S、Si H4、As H3、NH3等[2], 采用硫酸湿法净化工艺可满足质量要求。硫酸具有极强的脱水性和氧化性, 粗乙炔与硫酸接触过程中, 杂质被氧化, 转入液相, 使乙炔得到净化。采用喷淋填料塔净化工艺和鼓泡塔净化工艺都可以满足工艺要求, 我厂采用鼓泡塔净化工艺。本工艺是将发生器过来的粗乙炔经水环式真空泵 (用高位水箱的水) 加压至0.03~0.04MPa, 压入事先已加入一定量、质量分数为95%以上浓硫酸的鼓泡塔 (第二净化塔) , 气体净化后进入另一塔 (第一净化塔) 二次净化, 二塔中硫酸质量分数降至80%以下时循环到第一净化塔, 在一塔中质量分数降至65%时应排出。经硫酸两级净化的气体进入含碱4%~8%的碱塔, 吸收酸雾后成为合格气体。实际操作中, 不需检测硫酸浓度, 可在碱塔出口管道上设一取样口, 以硝酸银试纸监测乙炔中硫、磷含量, 当硝酸银试纸上呈现微黄斑点时, 应立即更换硫酸。此法的缺点是耗酸量较大, 成本达1.5~2元/瓶气。

2.3 乙炔的干燥和压缩

本工艺与常见生产工艺不同的是:气体自碱中和塔出来后, 进入两级低压干燥器, 在气体进入压缩机前进行预干燥。其主要目的一是有效降低产品中水分含量, 二是降低高压干燥器的负荷。干燥剂选用二水氯化钙 (Ca Cl2·H2O) , 设备结构是将一耐压筒体下部置一筛板, 干燥剂置于筛板上, 乙炔自筛板下部进入, 穿过干燥剂, 从筒体上部流出干燥器。干燥剂吸水后变为液体, 定期从筒体下部排出。当流出的乙炔含水量高于0.4 mg/L时, 应补加干燥剂。干燥后的乙炔经压缩机压缩, 进入高压干燥器再干燥。高压干燥采用无热再生分子筛流程, 两台干燥器交替使用, 切换时间不超过20 min, 出口乙炔含水量应保证低于0.2 mg/L, 且乙炔纯度用溴素法检测纯度应大于99.9%。

2.4 乙炔的充装

这一工序除按GB13591-2009《溶解乙炔气瓶充装规定》操作外, 主要是乙炔气瓶的检查、置换处理。充装高纯乙炔的气瓶应专瓶专用, 不能与普通乙炔气瓶混用。对返厂的已经充装过高纯乙炔的气瓶, 应逐只检测余气的量和纯度, 不合格的应放完余气, 重新置换处理, 直到合格, 方可充气。对无余气的空瓶, 应抽真空, 用合格乙炔置换, 直到检测合格。若需要投入新的气瓶, 不能使用翻新气瓶, 气瓶质量应满足GB11638-2003《溶解乙炔气瓶》要求。将新瓶抽真空至-0.08 MPa以下, 加入足量丙酮, 充入合格乙炔至0.05 MPa, 置换3次, 检测瓶内气体纯度, 不合格应再置换, 以溴素为检测吸收剂, 直到瓶内气体纯度达到99.9%以上为合格。往气瓶中补加丙酮时, 丙酮的质量应满足GB/T6026-1998《工业丙酮》优等品的要求。

2.5 产品检验

逐只对充装后饱瓶进行检验, 检验合格的, 出具检验报告, 方可出厂。

3 质量控制点的设定和检测

为确保生产稳定运行和产品质量稳定, 应对使用的原料进行入厂检验, 对生产过程中产生的中间产品进行检测, 主要包括进厂的电石、丙酮, 生产过程中净化乙炔、干燥乙炔、乙炔空瓶的余气, 产品出厂成品乙炔。

电石, 应检验其发气量 (20℃、101.3 k Pa) 大于300 L/kg, 并用填充涂有化学试剂的活性硅胶检测管检验磷化氢体积分数小于0.06%, 用填充吸附有乙酸铅指示剂的活性硅胶检测管检验硫化氢体积分数小于0.1%。

丙酮, 应按GB/T6026-1998《工业丙酮》试验方法, 主要对丙酮蒸发残渣、水分、纯度等指标进行检测, 达到该标准相应要求。

碱塔出口的乙炔, 用硝酸银试纸检验磷化氢、硫化氢等杂质含量不使试纸变色, 0.5 h一次。

高压干燥器出口的乙炔, 用溴素吸收法检测管道中乙炔气体的纯度大于99.9%, 用露点仪检测乙炔气体中的水分含量露点应低于-22℃ (体积比0.10%) , 用硝酸银试纸检验磷化氢、硫化氢等杂质含量, 试纸不变色为合格, 0.5 h一次。

空瓶余气, 逐只用称重法检测气瓶中丙酮的重量, 应不低于13.5 kg, 用溴素吸收法检测余气纯度大于99.9%, 用露点仪检测乙炔气体中的水分含量露点应低于-22℃ (体积比0.21%) 。应用硝酸银试纸检验磷化氢、硫化氢等杂质含量, 试纸不变色。

成品乙炔气, 逐只用称重法检测气瓶中乙炔气质量为5~7 kg, 用溴素吸收法检测管道中乙炔气体的纯度大于99.9%, 用露点仪检测乙炔气体中的水分含量露点应低于-22℃ (体积比0.10%) 。应用硝酸银试纸检验磷化氢、硫化氢等杂质含量, 试纸不变色。

4 产品标准

鉴于国家尚未制定纯度大于99.5%的高纯度溶解乙炔产品标准, 我厂制定了企业标准Q/YN ZHY01-2011《高纯度溶解乙炔》, 见表1。

5 安全措施

乙炔及乙炔与空气的混合物是易燃易爆物, 其最小点火能量为0.019毫焦耳, 可为各种明火、火花轻易点燃、致爆, 因此生产过程具有很高的爆炸危险性。在设备改造中, 若必须在生产现场动火, 应即时监测工作现场乙炔浓度, 保证乙炔浓度在爆炸下限20%以下, 改造完后应用氮气置换至合格;正常生产时, 应保证设备密封性良好, 不泄漏;厂房结构合理, 通风良好;采取自动联锁装置, 实施超高低压保护;有三级作用可靠的阻火器;采用四级防爆电器;防静电措施全面, 确保安全生产。

6 经济效益

将现有普通溶解乙炔生产线稍加改造, 高纯度溶解乙炔可与普通溶解乙炔实现同线生产, 不需要单独大量投入设备和场地。本厂财务数据显示, 高纯度溶解乙炔单瓶生产成本高出普通溶解乙炔约20%, 售价却是普通溶解乙炔的3~4倍, 有约2~3倍的利润空间。2012年度普通溶解乙炔与高纯度溶解乙炔成本效益比较见表2.

摘要：提出了高纯度溶解乙炔的生产工艺, 介绍了工艺要点、产品标准、安全措施, 对该工艺的经济效益进行了分析。

关键词：高纯度溶解乙炔,生产工艺,标准,安全

参考文献

[1]王骥.溶解乙炔生产技术问答[M].沈阳:辽宁科学技术出版社, 1991.

篇3：高纯度的结合

我们憎恨某人,也许是在那人身上看到了自己,为了不想变成同类,于是切齿痛恨,却又因恨得太深,一不留神,便会变成那个人。为了不要变成我憎恨的人,我唯有尽量不去憎恨。我宁愿变成我爱的人。

因为欣赏一个人,才会爱上他,假使要选择成为另一个人,很自然地就希望成为他,要像他那么仁厚,要像他那么睿智,也要像他那么有风度,又或者拥有他那双好看的眼睛。

变成像他那样的人,是一种幸福。以前做过一个心理测验,问题是:你想变成爱人哪一部分?我选择了眼睛,那便可以看到他看到的东西,看到他眼中的我。我从来没有想过,可以不是变成一部分,而是全部。

人会变成自己最爱的那个人吗?朝夕相对,天长日久,一天,你发现,你原来拥有他的眼神。你在自己身上看见他,也在他身上看见自己,这是纯度最高的结合。

篇4：高纯度竹醋液的生产技术

1.1 合成原理

合成硫酸铝铵的基本原理是合成硫酸铝铵的基本原理是:将硫酸铝[Al2 (SO4) 3·18H2O]和硫酸铵[ (NH4) 2SO4]的水溶液按1∶1 (摩尔比) 相混合, 溶液经浓缩后即可得到硫酸铝铵[NH4Al (SO4) 2·12H2O]结晶。如用水进行重结晶, 则可得到纯产品。其化学反应方程式为:

通常, 实验室合成是将500克Al (SO4) 3·18H2O (工业品) 溶解750毫升热 (80℃) 水中, 并将溶液过滤。注意观察, 以保持滤液完全透明。另外, 准备100克 (NH4) 2SO4 (工业品) 溶解在200毫升水中, 并将溶液过滤。

将上述二种溶液分别蒸发到刚有结晶出来时, 再将结晶溶解在最低量的水中。然后, 将二种溶液混合, 置于水浴上, 在80℃下蒸发到有结晶薄膜出现时为止。将混合物在强烈搅拌下冷却到15~20℃, 析出的细小硫酸铝铵结晶沉淀在布氏漏斗上抽滤并用100毫升水洗涤, 约制得500克结晶。

将制剂进行二次重结晶。先将上述结晶溶解在750毫升水中, 溶液照上述方法进行蒸发和冷却, 析出的结晶在布氏漏斗上抽滤并用水洗涤, 所得结晶 (约440克) 再重新溶解在650毫升水中, 并进行蒸发和结晶, 不需搅拌 (为生成较大的结晶体) , 析出的结晶体在布氏漏斗上抽滤后用50毫升冷水洗涤。最后, 在室温下进行短时间干燥 (长时间干燥能使之风化) 。这样, 可以制得约340克高纯度硫酸铝铵。

2 生产工艺

2.1 生产流程

反应釜用间接蒸汽加热, 在不断搅拌下将工业硫酸铝AL2 (SO4) 3·18H2O=1∶1.4的比例配成水溶液, 同时升温至100~140℃, 然后将硫酸铵结晶以 (NH4) 2SO4∶Al (SO4) 3·18H2O=0.22∶1的比例加入溶液中, 继续搅拌使其全部溶解并分散均匀。由于硫酸铝及硫酸铵中通常含有少量Fe2+及其它机械杂质, 应在溶液中加入适量H2O2 (双氧水) , 将Fe2+全部氧化为Fe3+并在此酸度范围内形成Fe (OH) 3沉淀, 与机械杂质一道趁热过滤除去。此时, 溶液浓度不得高于30°Be'。

过滤后的溶液应呈清澈透明状, 无悬浮杂质, 可将其直接送蒸发器浓缩。浓缩后溶液浓度一般为35°Be'。

冷却结晶温度及搅拌速度应根据成品颗粒要求来确定。若要求产品颗粒大, 可采取缓慢冷却及慢速搅拌方式;只要求一般粒度则可采取较快搅拌和较快冷却方式。当温度降至常温, 即可用离心机进行固液分离, 分离出的水 (即母液) 返回反应釜循环使用, 结品则用少量水洗涤后用110℃干空气干燥 (或自然晾干) 而得初级成品。

如果初级成品纯度达不到要求, 则需要进行一次或若干次重结晶。就是将初级成品加清水制成水溶液, 调整溶液浓度30°Be'左右, 再进行蒸发、浓缩、冷却、搅拌等诸过程。总之, 使得最终的结晶产品纯度及杂质含量达到要求。

2.2 生产中需要注意的地方

2.2.1 投料比

原则上, 按两种组分的理论量配料。但在实际操作中, 一般有意让 (NH4) 2SO4过量。理论上, (NH4) 2SO4和Al2 (SO4) 3·18H2O的质量比应为1∶5, 但实际采用1∶4, 即 (NH4) 2SO4过量。这样做一是为了防止Al (SO4) 2水解[ (NH4) 2SO4显酸性], 容易过滤:一是让价格较高的Al2 (SO4) 3能得到充分利用可以降低成本。

2.2.2 溶液的浓度

合成硫酸铝铵时, 两种原料的组分应有一定的比例, 如上所述。但是应将它们配成多大的浓度采合成, 也是必须注意的问题。浓度太高, 往往影响质量, 浓度太小, 又影响产率。一般来说, Al2 (SO4) 3溶液的浓度控制在1.30~1.32g/cm3为宜, 浓度太大, 所得硫酸铝铵由重结晶法去除杂质的效果不好, 并且经常出现过饱和现象, 不容易析出结晶。至于 (NH4) 2SO4的浓度, 则在不影响过滤速度的前提下, 越大越好 (即配制成很浓的溶液) 。

2.2.3 原料的质量

因为硫酸铝铵是一种复盐, 一经合成后, 内含的少量杂质, 如K+、Na+、Fe2+等, 就很难用重结晶法去除, 因此, 因严格把好原料质量关。一方面, 对进厂的 (NH4) 2SO4和Al2 (SO4) 3·18H2O两种原料的质量, 有严格的要求 (如控制杂质含量) ;另一方面, 对进厂的两种原料进行精制, 因为单盐容易去除杂质。

篇5：教育不要一味追求“高纯度”

这让我想到我们的教育生活。我们总是对学生寄予很高期望，希望他们“尽善尽美”，于是，投入全部的精力和时间，清除学生德行、学习中的诸多“杂质”，有的盲目拔高，有的求全责备，有的恨铁不成钢，有的百般施压……不让他们身上有丝毫“毛病”。看到学生在校园奔跑，要干涉；看到学生作业上有一点点不工整，要撕掉重做；看到学生考了99分，要喋喋不休追问“漏掉1分”之因……不可否认，我们这样做的初衷是缘于一种责任，一种对学生的关爱。只是在这个过程中忽略了学生的心理感受，给他们的健康成长套上了枷锁。我们是否想到，一旦这种期望标准背离了孩子身心发展的内在规律，孩子将失去多姿多彩的童年，失去自由自在生存的空间，也失去自信自尊自强等一些宝贵的东西。

从心理学的角度来说，对学生的学习、品行等方面的发展一味追求“高纯度”，就是用过于理想化的模式去打造他们，把他们锁定在一个高标准的真空里，高到不切合实际，而且带有明显的强迫倾向，要求他们去做高不可及的事情。这是一种对完美过分的极端追求，是一种扭曲心态的折射。也有这么一个故事：中国妈妈和美国妈妈观看孩子的篮球赛。10个球，中国孩子投进9个，妈妈抱怨道：“还差1个就全中了，你怎么搞的?”美国孩子只投进1个，但妈妈却笑着对孩子说：“你真棒!”这其实是“完美主义”的教育思想在“作祟”，让孩子茫然不知所措，并不利于孩子健康成长。

其实，每个人都渴望自己的人生之旅圆满，但现实生活中又有多少人的一生能够达到尽善尽美?生命是有限的，人生所能得到的东西也是有限的。我们无法在有限中实现圆满，做到完全如人所愿。如果我们过多过早地在儿童心灵中植入“完美”概念，期望他一定要出类拔萃，样样优秀，上名牌大学，做社会精英，成影视明星……就会在不经意间忽略“认识和直面人生缺憾”的启蒙教育，现实生活就会被“完美”所屏蔽，盲目而疲惫地追逐遥远的“高纯度”，致使一些孩子养成不切实际，好高骛远，对自己、他人和社会过分理想化的思维和行为方式，一旦达不到自己的完美要求，后果可想而知。

宋朝诗人戴复古《寄兴》云：

“黄金无足色，白璧有微瑕。”孩子的天赋表现，性情各异、早晚不一，每个孩子都有不同的秉性、潜质，其兴趣、特质、潜能未必与教师的理想模式相吻合，有些乃至相违背。特别是小孩子天性好玩，上课做小动作、课后搞恶作剧属正常现象。作为教师，应充分尊重孩子的个性发展，让其快乐地学习和成长，不盲目拨高，以免误了孩子的幸福前程。

篇6：高纯度丙酮的制备方法研究

随着半导体技术的高速发展, 对超净高纯试剂的要求越来越高。在集成电路 (IC) 加工过程中, 超净高纯试剂主要用于芯片及硅圆片表面的清洗和刻蚀, 其纯度和清洗度对集成电路的成品率、电性能及可靠性有着十分重大的影响。超净高纯丙酮作为一种重要的微电子化学品已经广泛用于半导体, 大规模集成电路加工过程中的清洗、干燥等方面。随着IC的加工尺寸已进入亚微米、深亚微米时代, 对与之配套的超净高淳丙酮提出了更高的要求, 要求颗粒和杂质含量降低1-3个数量级, 达到国际半导体设备和材料组织制定的SEMIC12标准。

市场上销售的丙酮试剂, 其丙酮含量约99.5%, 其中含好少量不饱和烃类、水灯杂质。此种丙酮并不能满足IC工业和相关科研实验的要求, 因此该种丙酮必须经过进一步的纯化, 使其各项技术指标达到色谱级、农残级丙酮标准。目前, 国内关于丙酮纯化方面的资料, 大多集中在丙酮的回收利用, 不适用于高纯丙酮 (含量99.9%) 的提纯。

据检索, 国内关于高纯丙酮试剂的进一步提纯方法相关阐述甚少, 主要是用于经过初步提纯的丙醇中杂质的含量少, 精馏中很难将杂质去除, 本实验就是针对这一技术难题研究提出有效的解决方案。本方法采用吸附、干燥、精馏、过滤的手段, 使丙酮含量达到99.9%, 微量水达到0.2%, 整流残渣达到0.0005%, 使丙酮纯度达到了色谱级和农残级水平。适用于IC工业的要求。

2试验方法

2.1试验用化学试剂

1) 丙酮 (含量99.5%) ;2) 无水硫酸钾或无水碳酸钾;3) 吸附树脂 (Ambelite XAD-4) 。

2.2试验用仪器

1) 吸附塔 (塔高2M, 直径10CM, 内装吸附树脂为塔高的4/5) ;2) 干燥塔 (塔高2M, 直径10CM, 装入经烤干燥的无水碳酸钾) ;3) 精馏釜 (100L, (不锈钢) 精馏柱控制回流比在1:3出液) ;4) 微孔滤膜。

2.3实验过程

1) 将原料丙酮 (含量99.5%) 提升至吸附塔上方, 丙酮原料以20ML/MIN速度进行吸附, 在塔内, 丙酮与吸附树脂从分接触, 使不饱和烃类、杂质被吸附掉, 检验吸附出液质量。2) 将上述吸附塔流出的丙酮进入干燥塔, 测量干燥后丙酮的含水量 (水分控制在≤0.2%) , 含水量合格后, 进入下步操作;如果水分含量大于0.2%时, 说明干燥已经被水饱和, 必须更换之后, 在进行干燥处理。3) 将上述经干燥后的丙酮, 注入精馏塔内进行精馏, 利用导热油加热, 控制不锈钢釜底温度100℃, 釜内丙酮液体温度61℃, 出液温度55℃, 控制回流比1:3出液。 (前馏分作进一步处理) 。4) 成品经0.45um NYL微孔滤膜过滤后, 在氮气保护下装瓶密封。

3实验结果与讨论

3.1用上述方法研制丙酮达到技术指标原料色谱级、农残级、本试验方法

3.2原Á料丙酮进入吸附塔的速度分别做过:20ml/min、30ml/min、40ml/min、50ml/min、6ml/min、70ml/min、80ml/min。均可达到预期的吸附效果, 但丙酮进料速度以20-30ml/min为最佳。

3.3丙酮干燥处理过程中, 必须严格控制干燥后的丙酮的含水量为≤0.2%, 如果丙酮含水量>0.2%时, 必须更换干燥剂。

3.4丙酮精馏过程分别做了如下工艺条件:

3.4.1釜底温度100℃, 釜中丙酮液体温度61℃, 出液温度55℃, 回流比1:3出液。

3.4.2釜底温度300℃, 釜中丙酮液体温度65℃, 出液温度57℃, 回流比1:5出液。

实验结果表明, 上诉二种精馏工艺均可以达到丙酮含量99.9%。表明精馏工艺条件幅度较宽, 易操作。

4结论

4.1本实验结果的提纯方法、吸附除杂质、干燥出水、精馏提纯, 可将丙酮含量99.5%, 提纯到99.9%, 该提纯方法简单, 残渣易于分离, 产品纯度高, 运行稳定, 适合于工业化生产。

4.2本提纯方法, 成品率由原来70%提高至90%, 节省人力, 减少了能源的消耗, 具有显著的经济效益。

4.3本提纯方法生产的产品, 经检验其各项指标符合色谱级、农残级丙酮的要求, 其丙酮含量大于99.9%, 回收率大于90%, 该产品可以满足IC工业和科研实验的要求。

摘要：本研究方法是通过特制的吸附塔 (内含特质吸附剂) 、干燥塔、蒸馏塔和微孔过滤处理, 可将丙酮含量由99.5提高到99.9%, 蒸馏残渣为0.0005%, 含水量≤0.2%, 该产品可以满足IC工业应用的要求。

篇7：高纯度竹醋液的生产技术

关键词:C₉芳烃;烷基化;氯代叔丁烷;均三甲苯;精馏

中图分类号:TQ028文献标识码:A文章编号:1006-8937(2009)14-0020-03

重整C₉芳烃主要来自炼油厂重整装置二甲苯塔底油,主要成份为偏三甲苯、甲乙苯、均三甲苯、连三甲苯等。其中均三甲苯是一种是重要的精细化工原料,是生产均苯三酸、均苯三酸酯、三甲苯胺、均苯四酸酐、活性艳兰K-3R、紫外线吸收剂、抗氧剂330等的主要原料。但由于C₉芳烃中均三甲苯含量不高,且各组分沸点十分接近。特别是均三甲苯和邻甲乙苯沸点仅差0.5℃,相对挥发度为1.009,用普通精馏分离方法得到较纯的均三平苯极为困难。因此,如何从C₉芳烃中提取高纯度均三甲苯成为研究热点之一。

据报道,利用重整C₉芳烃提取均三甲苯的工艺路线有:①偏三甲苯异构化;②重芳烃精馏分离法;③萃取精馏法;④分子筛吸附分离法;⑤络合/分离法等多种工艺。文章探讨了用三氯化铝作为催化剂,用氯代叔丁烷作烷基化剂,通过催化烷基化反应,使C₉芳烃中的间、对甲乙苯、邻甲乙苯和偏三甲苯等转化为较均三甲苯高得多的烷基芳烃重组分,选择适宜的反应条件,控制均三甲苯不参加或少参加烷基化反应,即采用先反应后分离的工艺路线,然后采用常规的精馏法分离C₉芳烃,就可顺利得到高纯度的均三甲苯。

1原料试剂与仪器

重整C₉芳烃混合物(其组成见表1);烷基化剂:氯代叔丁烷,纯度99.0%(C.P.);催化剂:无水三氯化铝,纯度99.0%(C.P.)、无水三氯化铁,纯度99.0%(C.P.)、无水二氯化锌,纯度99.0%(C.P.)。电动搅拌反应装置、精密精馏分离装置、气相色谱仪。

2实验部分

2.1实验原理

由于重整C₉芳烃中均三甲苯含量不高,且各组分沸点十分接近(160℃～170℃),特别是均三甲苯和邻甲乙苯沸点仅差0.5℃。但由于均三甲苯的苯环上有三个甲基基团且对称分布,其空间阻位最大,比甲乙苯和偏三甲苯的空间阻位都大。本实验通过先反应后分离的工艺路线,用氯代叔丁烷与芳烃在一定条件下及催化剂作用下发生烷基化反应,将C₉芳烃中的与均三甲苯沸点相近的邻间对甲乙苯及偏三甲苯尽量反应完全,转化为沸点较均三甲苯高出50℃以上的烷基芳烃,再通过精馏过程分离出纯度大于98%的均三甲苯。过程的主反应:邻甲乙苯烷基化反应图1、间甲乙苯烷基化反应图2、对甲乙苯烷基化反应图3。

2.2试验方法

2.2.1烷基化反应

称取一定量的C₉芳烃混合馏分和适量的无水三氯化锌加入三口反应烧瓶中,将定量的氯代叔丁烷加入滴液漏斗中,开启搅拌器,调节水浴温度,在保持反应温度恒定的条件下,调节烷基化剂——氯代叔丁烷的滴加速度,使其在在搅拌下充分完成烷基化反应,反应结束后称重。

2.2.2水洗、干燥

往反应烧瓶中加入等量热水,充分搅拌后利用分液漏斗分层排出水相,来去除催化剂和反应中产生的酸性杂质,收集分液漏斗上层的油相烷基化产物,经CaCl₂干燥后,即得到烷基化后的产品。

2.2.3精馏

取一定量的油相烷基化产物,在常压下用精密精馏柱分离收集恒定温度段(164～166℃)的馏分,分别称取馏出物和釜液的重量。用气相色谱仪分析馏分的组成。

3试验结果与分析

根据C₉芳烃烷基化的后续精馏的要求,烷基化反应的目的是尽可能提高甲乙苯的转化率,减少均三甲苯的异构化和岐化反应,保证精馏塔顶产品中均三甲苯的纯度和收率。

3.1催化剂种类的影响

催化剂可以加快烷基化反应速率,缩短反应时间。不同的催化剂的催化活性有很大差异,实验选用的催化剂有AlCl₃,FeCl₃,ZnCl₂,液相反应。实验结果见表2。

可以看出,在相同条件下,AlCl₃作为催化剂发生烷基化反应的三个指标均高于其它催化剂,因此在C₉芳烃用氯代叔丁烷作烷基化剂的烷基化的液相反应条件下,应采用AlCl₃作为催化剂。

3.2催化剂用量的影响

由于C₉芳烃的烷基化反应中,催化剂参与反应并被消耗,催化剂用量的多少对反应有相当大程度的影响。但催化剂用量的增加,会使反应成本加大,同时增加后续的水洗工作量和对环境污染也较大。因此在选择催化剂用量存在催化剂/总投料量的较佳值。实验结果见表3。

从表3中可以看出均三甲苯的含量和均三甲苯/C₉都随着催化剂/总投料量的增加而增加。但邻间对甲乙苯的烷基化反应受催化剂影响很大,当催化剂/总投料量大于5%时,甲乙苯的转化率达到98%以上。而偏三甲苯的活性较低,催化剂/总投料量大于3%时偏三甲苯转化率增幅趋缓,最好的转化率也仅为73.4%。烷基化剂质量随催化剂的加入而大幅减少,在设定条件下催化剂的加入使烷基化剂得到充分反应,有利于均三甲苯的提纯。但当催化剂/总投料量大于5%时,C₉芳烃成份趋于平稳,烷基化剂的量仍在继续减少,说明催化剂量的增加还会大大促进烷基化剂的脱烷基反应,导致烷基化剂的用量增加,增加了生产成本,因此要进一步研究烷基化剂用量对烷基化反应的影响。

3.3烷基化剂用量的影响

由表4的实验数据可以看出,随着烷基化剂过量越多,反应液中甲乙苯的含量越低,可见烷基化剂的用量越大,对烷基化反应越有利,越有利于均三甲苯的提纯。但当烷基化剂:C₉芳烃>1.3时,各组分的变化趋于平缓,特别是对均三甲苯分离影响最大的甲乙苯含量趋于平稳。从经济方面考虑,烷基化剂:C₉芳烃的较佳值为1.3:1。

3.4反应温度的影响

由表5的实验数据可以看出,当温度低于30℃时,烷基化剂的剩余量随温度的升高而减少,高于30℃时,烷基化剂的剩余量呈增加趋势。随着温度的升高,均三甲苯的量逐渐减少,其他C₉组分量逐渐增大。说明一方面是由于烷基化反应为放热反应,温度升高不利于采用氯代叔丁烷做烷基化剂的烷基化反应;另一方面由于氯代叔丁烷的沸点很低(仅为51℃),升高温度会使烷基化剂大量损失,影响烷基化反应,因此较佳的反应温度为20～30℃。

3.5反应时间的影响

从表6的实验数据可以看出,在1 h以内,间对邻甲乙苯、均三甲苯、偏三甲苯均变化很大,而1h以后变化较为平缓。随着反应时间的延长,甲乙苯的含量一直呈下降趋势,由于甲乙苯的沸点和均三甲苯最为接近,在精馏中最难分离,因此为尽可能多的去除C₉芳烃中的甲乙苯,应该适度延长反应时间,最佳时间定为2 h。

3.6最佳条件下的平行实验

选定以上各影响因素的最佳值,在以下条件下进行评实验。试验结果见表7。

从表7可以明显看出,在确定的较佳反应条件下,C₉芳烃通过氯代叔丁烷的烷基化反应,对后续精馏分离提纯均三甲苯影响最大的邻甲乙苯转化率达到99.4%以上,偏三甲苯的转化率也在80%以上,同时由于烷基化反应过程中的异构化等反应的存在,均三甲苯的收率达到131.86%。

4结 论

①实验研究了使用氯代叔丁烷烷基化法制取高纯均三甲苯,相对于目前工业常用的丙烯法来说,C₉芳烃中的邻甲乙苯更容易发生烷基化反应生成烷基芳烃,方便后续的精馏方法去除。同时由于氯代叔丁烷难与均三甲苯反应,可有效降低均三甲苯的反应损耗,在实验探索的最佳烷基化反应条件下均三甲苯的收率超过100%,通过常规精馏分离就可得到纯度超过98%的均三甲苯。

②用氯代叔丁烷法实验室生产高纯度均三甲苯,较佳的反应条件为:氯代叔丁烷:C₉芳烃(摩尔比)=1.3:1;催化剂AlCl₃/总投料量(质量比)为4%;反应温度:20℃,反应时间:2 h。在该反应条件下,均三甲苯的收率超过了100%,说明用氯代叔丁烷可以增产均三甲苯.这也是与其它烷基化剂相比的优势所在。

③由于氯代叔丁烷作为烷基化剂的C₉芳烃烷基化反应中,偏三甲苯的转化率最高80%,存在一定缺陷,但由于偏三甲苯的沸点为169℃,比均三甲苯的沸点高5℃,可通过精馏的办法除去,但会在精馏的过程中损失部分均三甲苯,降低其收率。

④本实验的较佳工艺条件适用于表1所示组成的重整C₉芳烃原料。从工艺条件、产品收率、纯度以及经济角度来看,用氯代叔丁烷替代丙烯作为烷基化剂具有一定可行性。

参考文献:

[1]赵开鹏,韩松.重整C₉芳烃综合利用[J].石油化工,1999,28(7):483-493.

[2] 宋东宝,白鹏,张卫江.从C₉芳烃中分离制备均三甲苯[J].化学工业与工程,2002,19(2):211-215.

[3] 唐卫东.连续重整重芳烃综合利用工艺的探讨[J].石油炼制与化工,2006,37(11):35-39.

[4] 苏贵福,郭绪强,李楠楠,等.工业烷基化法生产均三甲苯[J].石油炼制与化工,2006,37(11):35-39.

篇8：高纯度大豆卵磷脂的提取研究

传统的有机溶剂法提取大豆卵磷脂具有分离效率高、生产周期短、生产能力大、易实现自动化生产等优点。但其得到的大豆卵磷脂纯度不够高，只可用于饲料、食品、化妆品等传统工业领域。本研究是在传统有机溶剂法基础上，添加无机盐离子为沉淀离子及活性氧化铝为吸附剂，制取纯度较高的大豆卵磷脂，卵磷脂含量87%。

1 实验部分

1.1 实验方法

取一定量的油脚，加适量丙酮恒温搅拌浸洗，静置分层，弃去上层丙酮浸洗液后回收丙酮。取下层脱油磷脂，加适量乙醇恒温搅拌，静置分层后，上层的乙醇提取液加活性炭后用旋转蒸发仪浓缩，回收乙醇。向浓缩液中加盐使之析出，加适量乙醇后于60℃水浴中缓慢搅拌使磷脂溶于乙醇，加氧化铝搅拌吸附。后向其中加活性炭进行脱色，真空抽滤后将滤液置旋转蒸发仪中减压蒸发至近干，然后加无水丙酮在低温下(4℃)反复浸洗，直至丙酮呈无色澄清，洗去残余的水分、油脂和色素等，得到精制的大豆卵磷脂产品。

实验所得粗磷脂，从其外观来看颜色较深，而最终获得的高纯大豆卵磷脂，从其外观来看，颜色为淡黄色。

1.2 卵磷脂含量检测方法

采用高效液相色谱法对大豆卵磷脂中的磷脂酰胆碱进行检测，检测条件：流动相为正己烷-异丙醇-醋酸(1%，V/V) (8∶8∶1, V/V/V);色谱柱Lichroisorb Si-60 (416 mm×250 mm×5μm);检测波长203 nm;流速1 mL·min-1;柱温30℃。得到PE﹑PI﹑PC标样的图谱见如图1所示。

对标样色谱图进行峰面积积分，扣除差异峰，得出卵磷脂含量为87%。

1.3 大豆卵磷脂各项检测结果及指标

通过高效液相色谱法、酸度计等检测手段，得到结果如表1所示。

2 结果与讨论

2.1 丙酮去油工艺条件

通过查阅文献，对丙酮去油工艺参数进行优化选择，考察指标为产品的收率。提取温度、固液比和提取时间是丙酮脱油的主要影响因素。采用单一变量的实验方法，分别对提取温度、固液比和提取时间进行了研究。

2.1.1 丙酮去油温度的确定

在提取时间、固液比不变的情况下，对丙酮去油温度进行研究。在初步实验后，选用提取时间60min、固液比为1∶2，实验结果如图2所示。

从图2可以看出，卵磷脂的收率开始时随丙酮脱油温度的升高而增加，当温度升高到45℃, 收率开始出现下降趋势。确定提取温度为45℃为宜。

2.1.2 丙酮去油固液比的确定

在提取时间、提取温度不变的情况下，对丙酮去油固液比进行研究。选用提取时间为60 min、提取温度为45℃。从图3可以看出，卵磷脂的收率开始时随固液比的增加而增加, 当固液比增至1∶3时，收率开始出现下降趋势。确定固液比为1∶3为宜。

2.1.3 丙酮去油时间的确定

在提取温度、固液比不变的情况下，对丙酮去油时间进行研究。选用提取温度45℃，固液比1∶3。实验结果如图4所示。

从图4可以看出，卵磷脂的收率开始时随提取时间的增加而增加，当提取时间增至60 min时，收率开始出现下降趋势。确定提取时间为60 min为宜。

实验结果表明，丙酮去油适宜工艺条件为：提取温度为45℃, 时间为60 min，固液比为1∶3。

2.2 乙醇提取工艺条件

对乙醇浸提工艺参数进行优化选择，考察指标为产品的收率。在进行初步实验后发现，固液比和浸提时间对卵磷脂收率影响不大，因此，选取提取时间为30 min、固液比为1∶3，并确定以浸提工艺中乙醇浓度、pH值以及提取温度为主要影响因素，采用单一变量的实验方法进行研究。

2.2.1 乙醇浓度条件确定

在提取温度、pH值不变的情况下，对乙醇浓度进行研究，在进行初步实验后，选用提取温度为常温(25℃)，pH值为7.0。实验结果如图5所示。

从图5可知，乙醇浓度并非越高越好，当乙醇浓度为85%时，对卵磷脂的提取率最大，这是因为乙醇浓度太高会使卵磷脂等其他磷脂质更多地溶入到乙醇相中，降低了卵磷脂在其中的含量。

2.2.2 乙醇提取溶液pH值的确定

在提取温度、乙醇浓度不变的情况下，对乙醇提取溶液的pH值进行研究，选用提取温度为常温(25℃)，乙醇浓度为85%。通过滴加氨水溶液，改变溶液的pH值，对溶液pH值进行研究。实验结果如图6所示。

从图6可以看出，卵磷脂的收率开始时随pH值的增加而增加，当pH值升至10.0时，收率开始出现下降趋势。确定pH值为10.0为宜。

2.2.3 乙醇提取温度条件探索

在乙醇浓度、pH值不变的情况下，对乙醇提取温度进行研究。选用乙醇浓度为85%，pH值为10.0。实验结果如图7所示。

卵磷脂属于热敏性物质，温度高了会加速其氧化，也浪费能源。随着温度的升高，其他磷脂质也会更多地溶入乙醇相中。从图7可以看出，卵磷脂的收率随温度的增加而呈下降趋势, 所以在常温(25℃)下反应比较好。

乙醇提取卵磷脂的适宜工艺条件为：乙醇浓度为85%，pH值为10.0，提取时间为30 min、温度为常温(25℃)、提取次数3次，每次固液比1:3。

2.3 金属离子沉淀剂的选择

在选择金属离子时，首先要考虑其毒害性，还要考虑其价廉易得。Pb2+、Cd2+等重金属离子对磷脂也有共沉淀作用，但由于其毒害性很大，故不宜选择。此处选择Zn2+、Mg2+、Mn2+、Fe3+、Ba2+5种金属盐进行沉淀实验，结果如表2所示。

%

从表2可知，Zn2+对卵磷脂的沉淀效果较好。

2.4 氧化铝对卵磷脂的影响

在进行丙酮去油、乙醇萃取、水溶盐析等工艺操作后，得到了带有一定色泽、纯度较低的大豆卵磷脂。为此，采用活性氧化铝对其进行吸附脱色，活性氧化铝对卵磷脂有一定的脱色作用，对卵磷脂的质量也有一定的影响。最佳工艺条件为:活性氧化铝加入量为35%，脱色时间为40 min，脱色温度为35℃。通过氧化铝吸附可将大豆卵磷脂的纯度提高至87%。

3 结论