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《基于o，s-二甲基硫代磷酰胺集成工藝模擬與優(yōu)化》由會員上傳分享，免費在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在學術(shù)論文-天天文庫。
1、湘潭大學碩士學位論文O，S-二甲基硫代磷酰胺集成工藝模擬與優(yōu)化姓名：萬金牛申請學位級別：碩士專業(yè)：化學工程指導教師：熊鷹;艾秋紅20080510摘要O,S-二甲基硫代磷酰胺（俗稱甲胺磷）是合成乙酰甲胺磷、氯甲胺磷等高效低毒農(nóng)藥的重要中間體。目前，國內(nèi)主要采用硫酸二甲酯均相催化間歇深度異構(gòu)化法生產(chǎn)，產(chǎn)品收率一般在82%左右，純度也只能達到73%。采用該異構(gòu)產(chǎn)物制備乙酰甲胺磷、氯甲胺磷時，不僅浪費原料，同時造成后續(xù)產(chǎn)品分離提純流程復雜，最終影響產(chǎn)品質(zhì)量，增加生產(chǎn)成本。本文通過查閱大量的國內(nèi)外文獻資料，在化學反應工程和化工熱力學等理論的
2、指導下，分析了O,O-二甲基硫代磷酰胺催化異構(gòu)反應過程，造成異構(gòu)反應選擇性降低的主要原因是產(chǎn)物O,S-二甲基硫代磷酰胺發(fā)生的連串副反應；修正了O,O-二甲基硫代磷酰胺催化異構(gòu)反應的動力學模型,得到了異構(gòu)反應的動力學模型參數(shù)。結(jié)果表明，異構(gòu)反應中副反應的活化能高于主反應；考慮到有機磷化合物具有熱分解特性，測定了O,S-二甲基硫代磷酰胺的分解速率，研究了負壓對其熱分解的影響，結(jié)果表明O,S-二甲基硫代磷酰胺的熱分解速率為一級反應，負壓對O,S-二甲基硫代磷酰胺的分解無明顯影響；選用刮膜蒸發(fā)器進行分子蒸餾分離異構(gòu)產(chǎn)物，重相O,S-二甲基
3、硫代磷酰胺含量可達87%，輕相O,O-二甲基硫代磷酰胺的質(zhì)量分數(shù)可達97%。從系統(tǒng)工程以及綠色過程工程等理論的觀點出發(fā)，提出了連續(xù)異構(gòu)-分子蒸餾綠色集成工藝。建立了該集成工藝的混合器、管式反應器及分離器模型，采用序貫模塊法對集成工藝進行穩(wěn)態(tài)模擬，系統(tǒng)詳盡的分析了主要工藝參數(shù)對集成工藝的影響。在流程模擬的基礎上，建立了集成工藝的優(yōu)化模型。采用以序貫二次規(guī)劃法（SQP）為基礎的不可行路徑法，以最大產(chǎn)品收率以及最大酰胺回收率為目標函數(shù)，對集成工藝進行了優(yōu)化，得到了相應的最優(yōu)工藝參數(shù)并對結(jié)果做了有益的分析。集成工藝可以顯著提高原料的利用率
4、和減少副產(chǎn)，簡化后續(xù)分離提純流程，對節(jié)省資源和保護環(huán)境具有重要的意義。關(guān)鍵詞：O,O-二甲基硫代磷酰胺；異構(gòu)化；熱分解；分子蒸餾；序貫二次規(guī)劃IAbstractO,S-dimethylphosphoramidothioateisaveryimportantcompoundwhichisusedasintermediateinpesticidessuchasacephateandchlorinemethamidophos.Atpresent,thewayofproductionO,S-dimethylphosphoramidothi
5、oateisdiscontinuousisomerizationwithcatalyzerofdimethylsulfateinhighconversion,theyieldoftheproductcommonlyreaches82%andthepurityofproductcanonlybe72%.Thereforeitresultsinwastingrawmaterialsandcomplexingtopurifycontinuousproductssuchasacephateandchlorinemethamidophos,
6、theninfluencesthefinalqualitiesoftheproductionandincreasestheoperatingcosts.Havinglookedupofagreatamountoftechnicalliteraturebothdomesticandforeign,andunderthedirectionofthetheoryofreactionengineeringandchemicalthermodynamics,theprocessofisomerizingO,O-dimethylphospho
7、ramidothioateisanalyzed,themainreasonstodeclineisomerization’sselectivityistheconsecutivesidereactionofproductO,S-dimethylphosphoramidothioate.Thekineticmodelsofisomerizationareamendedandtheparametersofthemodelsareestimated.Theresultsshowthattheactivationenergyofsider
8、eactionishigherthanmainreaction;Consideringtheheatdecomposabilityoforganicphosphoruscompounds,thedecomposedvelocityofO,S-dim
