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《畢業(yè)論文--60000噸年脂肪醇聚氧乙烯醚車間工藝設(shè)計》由會員上傳分享,免費在線閱讀,更多相關(guān)內(nèi)容在學(xué)術(shù)論文-天天文庫。
1、吉林化工學(xué)院學(xué)士學(xué)位畢業(yè)設(shè)計論文集論文60000噸/年脂肪醇聚氧乙烯醚車間工藝設(shè)計胡俊龍丁元生*(化學(xué)與制藥工程學(xué)院應(yīng)用化學(xué)0901)摘要:醇醚是一類非常典型的非離子表面活性劑,由于它具有耐硬水、低泡沫、低溫洗滌好,以及生物降解性能好等優(yōu)點,主要作為合成洗滌劑的活性原料。此外,醇醚在工業(yè)清洗劑、紡織、印染、醫(yī)藥、化妝品、金屬加工、石油化工、采礦、染料、農(nóng)藥、造紙、油墨、皮革、建筑行業(yè)中也得到廣泛應(yīng)用。本文從脂肪醇聚氧乙烯醚的性質(zhì),發(fā)展概況,科研研究,分析方法,生產(chǎn)應(yīng)用,發(fā)展趨勢等幾個方面對脂肪醇聚氧乙烯醚進(jìn)行了闡述。關(guān)鍵詞:非離子表面活性劑,脂肪醇
2、聚氧乙烯醚,環(huán)氧乙烷,聚合1脂肪醇聚氧乙烯醚概述脂肪醇聚氧乙烯醚由起始劑與環(huán)氧化合物(EO及PO)聚合而成。脂肪醇聚氧乙烯醚是一種酯型多元醇非離子表面活性劑,脂肪醇與環(huán)氧乙烷聚合反應(yīng)可制得脂肪醇聚氧乙烯醚。脂肪醇聚氧乙烯具有優(yōu)良的乳化性,分散性,軟化性,抗靜電性,因此作為腈綸,維綸、丙綸等化纖油劑的組分,加之具有無毒,無刺激性,易降解等綠色表面活性劑的特點,在紡織印染、涂料、油墨等領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用。該產(chǎn)品在堿性中性介質(zhì)中呈非離子型,在酸性介質(zhì)中呈陽離子型。用于酸性絡(luò)合燃料的勻染劑,可降低染浴酸用量,減少織物強(qiáng)力損傷;還可以作中性染料,還原染料的勻染
3、劑,羊毛錦綸織物的剝色劑[1]。2國內(nèi)外現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢2.1消費與需求醇醚的生產(chǎn)早已工業(yè)化,但工業(yè)上傳統(tǒng)使用的強(qiáng)堿性催化劑,如NaOH、KOH、Na等,得到的產(chǎn)品中含有較多未反應(yīng)的醇,脂肪醇的環(huán)氧乙烷加合物分布也較寬,不利于產(chǎn)品的合理利用。為了控制醇醚產(chǎn)物的分布,同時減少副反應(yīng),近年來國內(nèi)外相繼開發(fā)了新型的堿土金屬催化劑。隨著人們生活質(zhì)量的提高,市場對醇醚的質(zhì)量要求越來越苛刻。近年來中國表面活性工業(yè)發(fā)展迅速品種發(fā)展也較快,目前已達(dá)到2000種以上,主要表面活性劑生產(chǎn)企業(yè)已有百家。1990年美國表面活性劑產(chǎn)量367.4萬噸消費量280萬噸,非離子表面
4、活性劑占30%。1992年西歐表面活性劑產(chǎn)量169.4萬噸,非離子表面活性劑占37%,1991年西歐非離子表面活性劑消費量為60萬噸。1992年日本表面活性劑產(chǎn)量為120.75萬噸,非離子表面活性劑占35%,其消費量為37萬噸[2]。2.2生產(chǎn)狀況8吉林化工學(xué)院學(xué)士學(xué)位畢業(yè)設(shè)計論文集論文我國1994年撫順醇醚化學(xué)廠與香港合資建成年產(chǎn)5.2萬噸醇醚裝置;吉林化學(xué)工業(yè)公司與香港合作建成年產(chǎn)6萬噸醇醚裝置;上海表面活性劑廠年產(chǎn)3萬噸醇醚裝置建成;南京表面活性劑廠建成1.5萬噸醇醚裝置。1995年美國乙氧基化設(shè)備總能力在60萬噸/年以上。1991年西歐乙氧
5、基化生產(chǎn)能力為112萬噸/年。日本乙氧基化能力在12萬噸/年以上。到80年代后期,國際表面活性劑工業(yè)中,醇醚的產(chǎn)量已出現(xiàn)了超過傳統(tǒng)產(chǎn)量最大的陰離子表面活性劑烷基苯磺酸鈉的發(fā)展勢頭。因此,從90年代開始,我國引進(jìn)了9套大型醇醚裝置,其中意大利Press公司7套、意大利DAC公司1套、瑞士Buss公司1套[3]。由于國外裝置的引進(jìn),尤其是采用計算機(jī)集散控制,使我國的醇醚生產(chǎn)質(zhì)量得到了很大提高。但僅僅有好的裝置還不夠,還需要有質(zhì)量好的原料,最佳的工藝控制,以及良好的儲運條件,才能使得高質(zhì)量的產(chǎn)品得到保障,這是一個高質(zhì)量的系統(tǒng)工程。2.3發(fā)展趨勢隨著化學(xué)工
6、業(yè)的發(fā)展,環(huán)氧乙烷供應(yīng)量的增大,促進(jìn)了聚氧乙烯型非離子表面活性劑的快速發(fā)展,二十世紀(jì)五十年代開始在民間市場應(yīng)用,六十年代開始對其機(jī)理,制造方法等進(jìn)行研究,并為此奠定了基礎(chǔ)。醇醚的生產(chǎn)早已工業(yè)化,但工業(yè)上傳統(tǒng)使用的強(qiáng)堿性催化劑,如NaOH、KOH、Na等,得到的產(chǎn)品中含有較多未反應(yīng)的醇,脂肪醇的環(huán)氧乙烷加合物分布也較寬,不利于產(chǎn)品的合理利用。為了控制醇醚產(chǎn)物的分布,同時減少副反應(yīng),近年來國內(nèi)外相繼開發(fā)了新型的堿土金屬催化劑。我國在最開始應(yīng)用脂肪醇聚氧乙烯醚主要用作紡織助劑。我國表面活性劑工業(yè)有較好的發(fā)展前景,有關(guān)專家預(yù)測我國的表面活性劑工業(yè)將以年均6
7、%-7%的速度增長,表面活性劑既是家用洗滌制品的重要原料,又是幾乎所有工業(yè)必須配用的助劑,增效劑等活性成分,被喻為“工業(yè)味精”。3脂肪醇聚氧乙烯醚生產(chǎn)工藝3.1反應(yīng)原理目前國內(nèi)合成脂肪醇聚氧乙烯醚主要采用堿催化工藝[3],此反應(yīng)是脂肪醇與環(huán)氧乙烷發(fā)生加成聚合反應(yīng),生成脂肪醇聚氧乙烯醚。工業(yè)脂肪醇與環(huán)氧乙烷為原料合成的脂肪醇聚氧乙烯醚是幾種脂肪醇聚氧乙烯醚的混合物,但它們都是同一類型的反應(yīng),其主要成分脂肪醇與環(huán)氧乙烷的反應(yīng)式如下[4]:反應(yīng)過程中的副反應(yīng):A.PEG(聚乙二醇)的生成8吉林化工學(xué)院學(xué)士學(xué)位畢業(yè)設(shè)計論文集論文B.二烷惡烷的生成3.2反應(yīng)
8、條件3.2.1溫度反應(yīng)溫度是決定反應(yīng)速率的另一個重要因素,提高反應(yīng)溫度有利于加快反應(yīng)速率,反應(yīng)溫度提高20℃,反應(yīng)速率提高