時間:2023-09-22 09:45:43
開篇:寫作不僅是一種記錄,更是一種創造,它讓我們能夠捕捉那些稍縱即逝的靈感,將它們永久地定格在紙上。下面是小編精心整理的12篇有機化工合成,希望這些內容能成為您創作過程中的良師益友,陪伴您不斷探索和進步。
[關鍵詞]煤炭行業;節能減排;煤炭資源;有機化工技術
根據我國的經濟發展形勢來看,煤炭資源作為工業發展急需的各種資源中成本低技術低的優先選擇,可是目前世界資源都處于一個匱乏的大趨勢下,在這種大趨勢中,對煤炭使用的節能減排會成為企業能否真正獲得經濟效益的重要環節,煤炭行業在有機化學的應用中可以找到新的節約資源的方式,從而促進企業經濟效益的提升。
一、煤炭行業中有機化工技術的前景與特點
(一)有機化工技術與煤炭行業結合的前景
有機化學工業是化學工業中對于含碳物質的化工技術進行工業應用的化工產業統稱,所以又叫做碳化合物工業。有機化學工業發展到今天,從一般的動植物化學工業發展到不可再生能源行業中重要的技術手段。目前以煤炭為主要原料的有機化工技術具有良好的應用前景,在各種資源匱乏的條件下,有機化工技術可以和煤炭行業相結合,不僅成為了有機化學工業的一個重要的基礎增長點,也成為了煤炭資源在各種工業應用中節省成本提升效益的重要手段。
(二)有機化工技術和煤炭行業結合的具體應用
1.煤炭的液化技術
有機化工技術在煤炭行業中的應用有很多方面,其中比較重要的應用就是煤炭的制油技術,這種技術是比較先進的煤炭行業和有機化學技術相結合的技術,它的重要手段是利用煤炭來進行烴類化合物的提煉,一般情況下是對液體的烴類化合物的提煉,分為間接液化和直接液化兩種方式。直接液化的方式是指將煤炭進行直接的野花,通過催化進行加氫處理,然后使其變成液體。在這個過程中主要有以下幾個處理的步驟:煤炭的處理、對處理后的煤炭進行加強和液化、對煤炭野花后的固體和液體進行分離,對產出物進行油品的煉制和對工業殘渣進行一定的處理。間接液化的方式是指創造一定的條件,如一定的溫度和一定的壓強,使用煤基合成的氣體對化工類的原料和烴類的原料進行定向催化和處理,從而產生需要的產品。
2.煤炭的清潔技術
有機化工技術和煤炭行業的應用還體現在對煤炭的清潔,洗煤是針對不合格或者燃燒后污染比較嚴重的煤炭進行處理的一種方式,在對煤炭進行洗煤工作之后,可以對煤炭的效率有一個進一步的提升,從而進行以煤炭為原料的各種化學化工產品的合成,這種有機化工技術在國外的發展比較成熟,目前國內還需要一定的技術和資源才能在這方面取得更好的發展。
3.煤炭的氣化技術
煤炭的氣化過程中有著大量的物理變化和化學變化,一般情況下煤炭的氣化技術是指把煤炭或者煤焦用氧氣和水蒸氣來作為氣化劑對高溫和高壓條件下的取值進行一定的化學反應,來把煤炭中的可燃物質轉化為可燃氣體的過程,煤炭的氣化技術主要分為地面氣化和地下氣化兩個階段。
地面氣化是指在氣化爐內對煤炭進行氣化,地下氣化指的是在地下的每層中就進行氣化操作,兩者的施工位置有所差別,但最后的結果卻基本相同,都是保障煤炭氣化的重要有機化工技術手段。
二、有機化工技術和煤炭行業結合的重要性
煤炭雖然說是成本很低的資源,但是在環境保護方面,煤炭的燃燒相對于其它能源會產生大量的環境成本,對于環境會造成極其惡劣的影響,煤炭燃燒產生大量的二氧化碳會產生臭氧層空洞等一系列的影響,而隨著煤炭需求量的增加,大量的不合格煤炭也進入了煤炭的需求行列,這些不合格的煤炭還會產生大量的二氧化硫等,對環境有更加嚴重的影響。在煤炭行業中使用有機化工技術可以對這種現象進行有效的遏制和改善,通過復合型的硫酸鈣載氧體的制備來對固體類的燃鏈化學鏈進行一定的強化和改善。
有機化工技術在煤炭行業的結合方面也有像前文提到的洗煤技術的改進,在這種技術中,對于潔凈的生產技術、加工技術和轉化技術都有較高的要求,對煤炭資源進行高效率和清潔的利用也是目前我國對于節能減排和提高企業效益的強大的企業技術需求,也是解決我國能源短缺等環境和能源問題最根本也是最有效的途徑。有機化工技術在洗煤的工序中可以減少這部分的污染物排放和加強煤炭在加工轉化和燃燒過程中的污染程度的控制。
有機化工技術還對煤炭在形態的轉化和利用方面起到很大的作用,煤炭在經過形態的轉換,尤其是氣化和液化之后對于其他工業有著很重要的原料作用,煤炭的氣化對于化工產業來說具有很重要的作用,煤炭的氣化是指對煤的熱作用以及一定的化學作用進行利用從而對煤炭中產生的可燃氣體進行提取和開發,使得煤炭的利用從傳統的物理開發方式轉化為物理與化學方式相結合的煤炭利用方式,將采煤工藝和氣化工藝結合在一起的采煤方法被稱為第二代采煤方法。煤炭的轉化技術對于企業經濟效益的提升以及國家能源基本結構的改善起著重要的作用,其顯著的影響就是減少煤炭開采廢棄物對于環境的印象和煤炭大幅度開采造成的地面沉降與他先,使得煤炭的利用率得到大幅度的提升。
而煤炭的液化則有利于煤炭資源的運輸和使用,可以作為同等液化燃料――石油的替代品來使用,從而節省大量的稀缺資源,在液化煤炭的過程中,也能把煤炭對環境產生的影響降到最小,從而維護地區的生態環境,提高企業的生態環境效益。
三、煤炭產業和有機化工技術結合的有效策略
(一)實現煤炭產業與其它產業的一體化發展
煤炭產業是工業發展的能源基礎性產業,將煤炭產業與其它產業進行一體化的設計可以對整體產生較大的幫助,如把煤炭產業和化學化工產業進行生產鏈上的深度結合,把化工裝置和煤炭開采結合起來,實現企業之間的協同配合,從而促進有機化工技術在煤炭行業中的應用,節省雙方的成本。
(二)對煤炭產業和化工產業結合的新技術發展改革提出重視
煤炭產業和有機化工產業的結合在于對于高新技術的應用,所以為了適應當前我國經濟的發展趨勢,煤炭產業必須進行相應的技術研發,以提高煤炭化工技術的水平,實現我國能源結構的調整和企業經濟效益的改善。
結語
煤炭產業之中對于有機化工技術的使用應該體現在方方面面,這是煤炭產業未來更加節能更加環保發展的大趨勢,煤炭產業的工作者一定要對這種問題產生重視。
參考文獻
[1]賴寒.以煤炭為原料的有機化學工業發展的分析與探究[J].煤炭技術,2012,09:256-257.
關鍵詞:有機化學;精細化工;職業教育;問卷調查
《有機化學》是高職院校化工技術類專業(精細化學品生產技術、石油化工生產技術、應用化工技術等專業)必修的一門專業基礎課,有機化學研究的內容包括有機化合物的來源、制備、結構、性質、應用以及相關理論和方法學問題等。顯而易見,專業方向和就業傾向不同,對于《有機化學》課程學習內容的側重點也就不同。為了改善陜西國防工業職業技術學院(以下簡稱“我院”)目前《有機化學》課程的教學現狀[1],課題組擬將《有機化學》課程的教學內容分為基礎模塊和拓展模塊,基礎模塊學內容,拓展模塊則根據在相關化工企業調研的結果,針對專業方向、就業傾向的不同,對教學內容進行不同的選擇性組合,以適應不同的工作崗位任務要求。
本調查通過走訪陜西省(以下簡稱“我省”)部分精細化工企業、咨詢企業人力資源部門和技術部門負責人、回訪在企業工作的我院畢業生等形式,對企業人才結構與知識需求狀況進行問卷調研,并結合教學現狀,收集不同專業方向、職業傾向學生對《有機化學》課程的知識技能要求,旨在獲得精細化工企業職工日常工作“必須、夠用”的《有機化學》課程知識與技能要求,以便于制定出更加符合精細化工專業學生就業需要的《有機化學》課程教學大綱,進而為企業和社會培養出更多更優秀的精細化工行業高端技能型人才。
一、調查情況介紹
1.調查方式。本次調查采用重點走訪和發放問卷兩種途徑進行。重點走訪對象包括省內精細化工企業人力資源部門主管3人,技術人員5人,省內精細化工專業教育專家2人。
進行問卷的企業除了要求專業針對性強外,考慮到目前學生就業實習需要,選擇了以下三類企業:①接收我院畢業生就業較多的企業;②我院的長期生產實習基地單位;③學生期望能夠就業的單位。共選擇精細化工企業5家,分別為渭南海泰新型電子材料有限公司、西安瑞聯新型電子材料有限公司、西安惠安精細化工有限公司、陜西寶塔山油漆有限公司、西安凱潔精細化工制造有限公司。
2.調查內容。本次問卷調查表以化學工業出版社出版,高鴻賓主編[2]的高職高專教材《有機化學》(第二版)和周志高[3]等主編的高職高專教材《有機化學實驗》(第二版)為基礎素材,并進行了充實和完善。問卷調查內容分理論和實踐兩部分。理論部分按照有機物類型的不同進行劃分,共18個教學項目,具體包括緒論、烷烴、環烷烴、烯烴、二烯烴、炔烴、芳香烴、鹵代烴、醇和酚、醚和環氧化合物、醛和酮、羧酸、羧酸衍生物、含氮有機物、雜環化合物、碳水化合物、氨基酸和蛋白質3、對映異構等。實踐部分包括安全教育、有機基本操作、有機合成操作、性質與鑒定、綜合實驗等5個項目。要求被問卷人在其認為必須掌握的知識點對應序號上做出標記,同時,如果認為還需要增加哪些內容,一并添加在相關知識點附近。
二、理論部分調查統計與分析
1.項目整體調查結果與分析。統計結果顯示,各個教學項目的必要性從高到低依次如下:含氮有機物、醛和酮、芳香烴、羧酸衍生物、鹵代烴、醇和酚、烷烴、醚和環氧化合物、環烷烴、烯烴、二烯烴、緒論、炔烴、羧酸、雜環化合物、碳水化合物、對映異構、氨基酸和蛋白質等。這一問卷結果和精細化工行業崗位密切相關,我省精細化工生產企業大都是從事精細化學品合成的企業,而含氮有機物、含氧有機物、芳香烴等都是精細化學品合成中必須的有機化工原料。相對來說,烷烴、環烷烴、烯烴、炔烴等,對于精細化工企業來說用到的機會就少了,因為這些物質都是石油加工的產物,屬于基礎化工而非精細化工的范疇。
芳香烴(苯、甲苯、二甲苯等)雖然屬于基礎化工原料,但是芳烴及其衍生物在有機合成中應用廣泛,是合成很多精細化學品的重要中間體,譬如問卷企業中的兩家新型電子材料生產企業,在合成電子液晶產品時就用到芳香烴及其衍生物作為原料,所得產品也屬于芳香烴衍生物。這些可能就是芳香烴相關教學內容在本次問卷中被認為比較重要的原因。
雜環化合物、碳水化合物、對映異構、氨基酸和蛋白質等教學內容所涉及到的有機物雖然化學或者生物活性強,譬如某些醫藥產品等,但是生產量相對較小,并不是我省精細化工生產企業的主流,也非本次調查的重點。
2.項目內部不同任務的調查與分析。以醛和酮這一項目為例,不同任務的必要性從高到低依次排列如下:醛和酮的制法、醛和酮的化學性質、醛和酮的分類和命名、羰基的結構、醛和酮的物理性質等。有機化學教材對于每一種類型的化合物,都分別從來源、分類、命名,結構、物理性質、化學性質、用途等方面進行了介紹。從統計結果來看,有機物的化學性質在各個項目統計中均處于前列,說明有機物的化學性質很重要,這一點顯而易見。另外各種有機物的來源、制法、鑒定與工業生產密切相關,在調查結果中也靠前。而有機物的結構、異構等深奧的理論知識,僅從調查結果來看,必要性不強。
按整個統計結果依序排列,單環芳烴的化學性質、醛和酮的制法、醚的化學性質、醛和酮的化學性質、重氮鹽的反應及其在有機合成中的應用、羧酸衍生物的化學性質等教學任務的重要性較強,這些教學內容與精細化學品的合成密切相關,是精細化學品合成的理論指導。
三、實踐部分調查統計與分析
關鍵詞:2,6-二氯苯酚 生產 用途 開發 市場
中圖分類號:TQ640.4 文獻標識碼:A 文章編號:1672-3791(2013)03(a)-0100-01
2,6-二氯苯酚,分子式:C6H4Cl2O,分子量163.00,熔點68℃~69℃,沸點219℃~220℃。它作為一種重要的化工原料,廣泛應用于化工、醫藥、農藥等部門,它是合成非甾體解熱鎮痛藥雙氯滅痛和農藥除草劑的原料[1]。特別是近年來雙氯滅痛發展十分迅速,隨著應用范圍的日漸廣泛,對合成雙氯滅痛的原料2,6-二氯苯酚需求亦會大幅度增加。
1 2,6-二氯苯酚的合成方法
(1)苯酚縮合法[2]。
以苯酚和丙酮為原料,經縮合制備得雙酚A,再經氯化、脫烴合成得2,6-二氯苯酚。
(2)4-羥基苯甲酸法[3]。
4-羥基苯甲酸經氣化、脫羧得2,6-二氯苯酚。
(3)苯酚催化氯化法[4]。
以苯酚為原料,經過催化氯化而得。其母液中2,6-二氯苯酚的質量分數可達70%左右,并副產部分2,4-二氯苯酚,蒸餾后產品純度為98%。
(4)環己酮氯化法。
以環己酮為原料,經氯化、熱解脫氯化氫制得2,6-二氯苯酚。
(5)鄰氯苯酚催化氯化法[5]。
鄰氯苯酚經催化劑催化氯化制得2,6-二氯苯酚。
2 2,6-二氯苯酚的國內開發和市場情況
2,6-二氯苯酚作為重要的有機化學中間體,在實際應用中極為廣泛,目前已拓展到了醫藥、農藥、染料等領域,而我國2,6-二氯苯酚是為配套生產醫藥雙氯滅痛而發展起來的。我國2,6-二氯苯酚的發展歷程可謂是跌宕起伏,據統計1992年我國2,6-二氯苯酚的出口量只有63 t,主要用于生產雙氯滅痛。到了1994年年初,沈陽化工大學、錦州有機化工廠先后開發成功了使用苯酚和丙酮為原料合成2,6-二氯苯酚工藝路線,并在遼寧錦州有機化工廠建設了一條300t/a生產線,而后在宜興市金氏化工廠、濰坊海利諾化工廠相繼建設了生產裝置。1994年至1996年,我國2,6-二氯苯酚的發展得到了長足的進步,生產能力從最初的300t/a一躍增加至850t/a,當時2,6-二氯苯酚的銷售價格也相當可觀,大概維持在4.38萬元/t。1997年-2005年,2,6-二氯苯酚的發展面臨極大的挑戰。亞洲金融危機給我國帶來了前所未有的災難,國內雙氯滅痛的出口量急劇下滑。導致2,6-二氯苯酚的消耗量急劇下滑。同時由于印度醫藥合成業的政策遠比我們優惠,給我國帶來了很大的沖擊,使我國在競爭中完全處于下風,逐漸失去了原有的市場。據相關數據統計,2006年我國共生產2,6-二氯苯酚1200 t,出口總量達到800 t,350 t用于生產雙氯滅痛,其它行業用量50 t左右,生產和銷售基本平衡。目前主要的生產廠家是河南福潤德化工有限公司、襄樊諾爾化工有限公司、東營僑昌康愛特化學有限公司等。2006年至2010年,2,6二氯苯酚的下游產品市場急劇萎縮,其市場價格維持在9000~10000元/t。隨著2,6-二氯苯酚的市場逐漸好轉,其呈現了良好的發展勢頭,據中國化工網預測,2014年國內2,6-二氯苯酚的需求量達到了30000t/a,而目前國內生產廠家產量不到15000t/a,并且需求量將以每年8%~10%的增長率增長,預計在“十三五”期間,將會有一個更加廣闊的發展空間,具有良好的市場前景。
3 2,6-二氯苯酚的應用
2,6-二氯苯酚是一種重要的有機化學中間體,廣泛應用于化工、醫藥、農藥等部門,它是合成非甾體解熱鎮痛藥雙氯滅痛和農藥除草劑的原料。
3.1 硫酸胍氯酚
2,6-二氯苯酚與1,2-二氯乙烷在堿性下條件下發生醚化反應制得2,6-二氯苯酚-β-氯基醚,再和水合肼縮合后,最后與甲基硫脲硫酸鹽作用得到硫酸胍氯酚。
硫酸胍氯酚是一種降壓藥物,主要用于中度和重度舒張壓高的高血壓。
3.2 雙氯滅痛
2,6-二氯苯酚和苯胺反應制得2,6-二氯二苯胺,再和鄰氯苯乙酸反應制得雙氯滅痛。
它是一強非固醇類的解熱鎮痛消炎藥,是一種新型強效消炎、鎮痛藥。
4 2,6-二氯苯酚生產業面臨的任務和發展建議
1994年至1996年,我國2,6-二氯苯酚的發展得到了長足的進步。2010年-至今,又迎來了良好的發展勢頭。但國內外市場競爭日趨激烈,同時我國環境保護意識日益增強,使得2,6-二氯苯酚發展將面臨嚴峻考驗。鑒于以上兩個因素,當務之急是解決下述兩個問題。
4.1 加強創新
我國2,6-二氯苯酚的發展已取得了長足的進步,但仍舊存在著許多不足,特別值得關注的是我國在研究開發高純度、低成本的2,6-二氯苯酚方面,和世界先進水平還存在著較大的差距,企業、高校、研究院應該加強聯合,互相之間取長補短,生產出高質量、高收率的2,6-二氯苯酚;同時應該多研究溶解結晶分離工藝技術,特別是在制備高純度的2,6-二氯苯酚時,避免采用傳統的精餾分離技術。精餾分離技術不但能耗高,而且溶劑難以回收、再次利用。根據2,6-二氯苯酚的供求情況,選擇合適的合成方法進行合成,選擇較優的合成工藝條件。
4.2 增強環境保護意識
2,6-二氯苯酚具有刺激性氣味,生產過程中會產生大量的副產物,嚴重污染環境。近幾年國內有不少2,6-二氯苯酚生產企業都因污染問題而關停并轉,比如成都格雷西亞化工廠、海門市海德威化工有限公司、江西上饒現代化工有限公司等。所以2,6-二氯苯酚生產裝置建在郊區比較合適,生產過程必須封閉,對生產過程中產生的副產物必須集中收集、集中處理,最重要的是定期檢查大氣及水源中酚類物質的總含量,做到及時發現問題,及時解決問題。
5 結論
2,6-二氯苯酚在國外有很好的消費市場,但同樣面臨著嚴峻的考驗。我們必須從以下兩方面進行根本性的改造。首先,從生產工藝進行改造,應開展溶解結晶分離工藝技術的研究,避免采用傳統的高能耗的精餾分離技術。其次,在完善工藝的同時,擴大生產規模,降低成本,在國際上具有一定的競爭能力。
參考文獻
[1] 張想竹,吳明書.2,6-二氯苯酚的合成[J].中國醫藥工業雜志,1997(11):558-576.
[2] 管春生,陳芬二.2,6-二氯苯酚的合成工藝研究[J].武漢化工學院學報,1997(9):20-21.
[3] 趙美法.苯酚的系列氯代衍生物的合成與應用[J].中國氯堿,2002(7):19-20.
中國人最遲在公元前13世紀就已經發明和使用了漆。1976年在河南省安陽市發掘出的“婦好”墓中,(葬于公元13世紀),上過漆的棺木就是最好的證明。早在公元前2世紀,中國人已發現了漆的重要化學性質,發現了通過漆的蒸發過程使其變質的方法,發現了通過在漆中放幾只螃蟹殼,漆就會保持液狀,不會變干。
公元前120年的《淮南子》一書提到了螃蟹殼能使漆保持液態的特殊功能。現代科學家化驗證實,甲殼體組織內確有抑制某些酶的活動的化學成分。
油漆早期大多以植物油為主要原料,故被叫做油漆,如健康環保原生態的熟桐油。 不論是傳統的以天然物質為原料的涂料產品,還是現展中的以合成化工產品為原料的涂料產品,都屬于有機化工高分子材料,所形成的涂膜屬于高分子化合物類型。
(來源:文章屋網 )
關鍵詞: 新課程 高三復習 有機化學基礎 備考方法 備考策略
《有機化學基礎》是歷年高考選考內容之一,例如有機物的分類,結構與組成,有機反應類型,有機物的相互轉化,有機物的制取和合成,以及石油化工等,考生歷來把這一模塊的考題作為得分項目,不會輕易放棄或疏忽。然而這些知識大多與日常生活、工農業生產、能源、交通、醫療、環保、科研等密切相連,還有一定的拓展和延伸,這就增加了這部分考題的廣度和難度。學生要熟練掌握,必須花一定的時間加強訓練并講究復習的技巧,方能事半功倍,達到復習的最佳效果。
一、備考復習方法
首先,要學會對有機知識進行歸納和整理。有機化學的零碎知識較多,如果只是無條理地堆積,那么堆積的知識越多,頭緒就越亂,也越不利于運用所學知識去解決問題。對零碎的知識進行歸納,使之條理化、綱領化,不僅能幫助學生記憶,而且有利于學生建立牢固和完整的知識結構。
其次,聯系生產、生活實際,拓寬學生的視野。有機化學與生產、生活、科技的發展有著密切的聯系,對社會發展、科技進步和人類生活質量的提高有著廣泛而深刻的影響,學生會接觸到很多與有機化學有關的生活問題,教師在教學中要注意聯系實際,幫助學生開闊視野、拓寬思路,綜合運用化學及其他學科的知識分析解決有關問題。例如,在教學中聯系有機化學在健康環境、材料等方面的應用,創設生動的學習情境,引導學生通過調查、討論咨詢等多種方式獲取有機化學知識,認識化學與人類生活的密切關系,理解和處理生活中的有關問題。
最后,優選習題,綜合處理。練習是課堂教學的重要組成部分,它包括課堂例題講解,課堂或課后練習,以及習題講評等教學活動,是教學中的一個重要環節。它不但可以幫助學生及時鞏固在課堂上所學的知識和技能,而且對于教師來說也是檢查學生學習知識和應用知識等具體情況的有效方法。練習是溝通教與學的橋梁,通過課堂練習能夠及時提供教學的反饋信息,幫助教師對教學目標的達成度進行準確定位,以便及時調整教學策略,促進教學質量的提高。所以,對于教師來說,如何高質量地選擇和處理習題極為重要。
二、備考復習策略
復習時要結合《考試說明》中考點范例的分析,明確有機化學知識考什么,怎么考,從而在復習過程中做到心中有綱。主要體現在以下方面。
1.夯實基礎抓主干,注重基礎性。
高考復習備考一定要降低重心,淡化“熱點”,立足基礎,回歸教材,抓主干知識,對考綱規定的每個知識點都要認真落實,把握相關知識的內涵和外延,形成完整的知識體系。主要讓學生從以下三個方面入手。
(1)掌握知識網絡。①有機基本概念和基礎知識;②各類有機典型代表物的結構與性質;③有機反應基本類型;④重要有機物質的轉化關系;⑤有機化工、環保、用途等;⑥有機實驗;⑦有機計算。
(2)抓住物質結構主線。①從結構上認識各類有機物的性質及反應規律;②從結構上分清重要有機物的異同并理解一些概念;③分子里原子或原子團間的相互影響;④注意多官能團有機物的性質和反應。
(3)不能忽視物理性質。重點關注狀態、密度和溶解性。
①常溫下呈氣態:分子內碳原子數小于或等于4的烷烴、烯烴、炔烴;CHCl;HCHO等。
②與水分層比水輕:烴(己烷、苯、甲苯和汽油等)、酯(CHCOOCHCH和油脂等)。
③與水分層比水重:鹵代烴(CCl、溴乙烷和溴苯等)、液態苯酚等。
2.建立網絡系統,培養邏輯思維能力。
在復習中通過分析對比,前后知識聯系綜合歸納,把分散的知識系統化、條理化、網絡化,作“意義記憶”和“抽象邏輯記憶”。以“結構決定性質與制法”的邏輯關系為橋梁,理清有機物的相互轉化關系,建立知識網絡圖。只有具備將知識橫向和縱向統攝整理成網絡的能力,有了網絡圖和化學方程式的有序儲存,在解推斷題和合成題時,才能迅速將網絡中的知識調用、遷移,與題給信息重組,使問題得到解決。在知識再次加工和整理的過程中培養邏輯思維能力。
3.將STS問題與化學知識緊密結合,體現學科的發展性和時代性。
在日常的教學中,教師也應特別重視理論聯系實際,關注生活中與科學技術、生產有關的熱點問題,在教學設計中重視使用STS路線,情景素材可以聯系生活實際(如:醫藥、材料、能源、環保等),再結合圖像、圖表、數據、化學生產流程等,培養學生在對信息的閱讀、分析、整理、重組、再應用的能力,培養學生將已學的內容應用到廣泛的情景中去的能力,可以以書本上的生活常識為背景,也可以聯系一些現代科技,最新的發展動態,以促進學生在過程與方法、情感態度與價值觀等方面的全面發展,使教學更具時代性。
4.養成自學習慣,培養自學能力。
就其中的催化科學與工程而言,已經成為當今國際上最活躍的科技領域之一。據統計,與催化有關的產值約占國民生產總值的25%;催化劑是目前更新換代最快、經濟產出比最大的技術產品之一。尤其是近年來,材料物理、表面科學、計算機模擬技術、綠色化學、生物化學和納米技術的進步給催化科學與工程的發展帶來新的活力,使之成為解決資源、環境、生命和材料等領域中科技問題的支柱科學技術。
培養目標:使畢業生適應國家經濟與科技發展的需求,成為具備寬厚的理論基礎知識,通曉化工生產技術的專業原理、專業技能與研究方法,能夠從事過程工業領域的產品研制與開發、裝置設計、生產過程的控制以及企業經營管理等方面工作的高素質科技人才。
主干學科:有機化學、物理化學、化工原理、化學反應工程、化工機械、精細有機合成原理等。
主要課程:無機化學、分析化學、大學物理、有機化學、物理化學、化工原理、化學反應工程和一門必選的專業方向課程。 另外輔修化工經濟技術分析、電工電子等。
主要專業實驗:有機化學實驗、無機化學實驗、化工熱力學、化工傳遞過程、化學反應工程、化工過程系統工程、工業催化和應用化學等。
主要實踐性教學環節:包括化學與化工基礎實驗、認識實習、生產實習、計算機應用及上機實踐、課程設計、畢業設計(論文)(計算機應用要求較高)等。
專業發展方向:化學工程、化學工藝、精細化工。
1.華東理工大學 2.天津大學 3.北京化工大學 4.南京工業大學 5.大連理工大學
6.浙江大學 7.中國石油大學 8.華南理工大學 9.太原理工大學 10.四川大學
11.鄭州大學 12.湖南大學 13.哈爾濱工業大學 14.西安交通大學 15.上海交通大學
16.江南大學 17.中南大學 18.南京理工大學 19.中國礦業大學 20.湘潭大學
大連理工大學化工系創辦于1949年,1952年高等學校院系調整時,一批著名化學家匯集大工,形成了具有雄厚實力的化工學科。改革開放后,化工各學科發展很快,師資隊伍和招生規模不斷擴大,1984年發展為化工學院,學院設有化學、化學工程、生物工程、材料化工、化學工藝、工業催化、精細化工、高分子材料和化工機械等9個系,24個教研室。現有本科生2410人,碩士生494人,博士生241人,博士后科研人員7人。教職工370人,其中中國工程院院士1人,雙聘院士3人,“長江學者獎勵計劃”特聘教授2人,博士生導師37人,教授53人,副教授80人,高級工程師17人。
化工學院現有化學工程與技術一級學科博士學位授予權,覆蓋了其全部五個二級學科――化學工程、化學工藝、應用化學、工業催化和生物化工,并設有化學工程與技術博士后科研流動站。此外還有高分子材料、無機非金屬材料及化工過程機械博士點和3個理科化學碩士點。生物化工、應用化學、環境學科設有“長江學者獎勵計劃”特聘教授崗位。學院擁有應用化學國家重點學科,化學工程、工業催化和生物化工三個遼寧省重點學科,精細化工國家重點實驗室,分析中心及15個研究所,擁有400兆核磁共振,氣/液質譜、飛行時間質譜、X射線衍射儀等大型分析儀器40余臺,成為我國培養化工高層次人才和科學研究的基地。
化工學院作為大連理工大學的重要學院,50年來為國家培養了2萬名畢業生,其中許多人成為國家各部委和省市領導,中科院院士,國家有突出貢獻的專家以及大專院校、科研院所和廠礦企業的廠長、經理、總工及業務骨干,為適應社會需求培養了復合型、外向型高技術人才。
化工學院廣泛開展國際學術交流和技術合作,已經與日本、韓國、美國、加拿大、澳大利亞、德國、奧地利、英國等國家的大學、研究機構或公司建立科技合作和學術交流。
化工學院辦學宗旨是以人才為本、創新為先,辦學思路是以貢獻求支持,以改革促發展。重視面向社會經濟建設的重大關鍵技術的基礎研究和應用基礎研究,每年都承擔一批國家、省市級科學基金和“973”“863”及“九五”重點攻關項目,同時與企業建立產、學、研三結合緊密型協作關系,解決技術難題及高新技術和新產品的開發工作,化工學院每年科學研究經費達3000萬元以上,近兩年科技成果顯著,獲國家科技進步獎二等獎一項,省部級科技進步獎一等獎三項、二等獎三項。
問題1:化學工程與工藝專業的學生應掌握怎樣的知識和能力?
1.掌握化學工程、化學工藝、應用化學等學科的基本理論、基本知識;
2.掌握化工裝置工藝與設備設計方法,掌握化工過程模擬優化方法;
3.具有對新產品、新工藝、新技術和新設備進行研究、開發和設計的初步能力;
4.熟悉國家對于化工生產、設計、研究與開發、環境保護等方面的方針、政策和法規;
5.了解化學工程學的理論前沿,了解新工藝、新技術與新設備的發展動態;
6.掌握文獻檢索、資料查詢的基本方法,具有一定的科學研究和實際工作能力。
問題2:化學工程與工藝專業的學生就業方向?
本專業畢業生知識面寬,可到工業部門從事化工類產品的設計、施工、生產管理、技術開發、應用研究以及貿易等方面的工作,也可到科研、商貿、行政等部門從事與化學工程相關的工作。
也可在化工、煉油、冶金、能源、輕工、醫藥、環保和軍工等部門從事工程設計、技術開發、生產技術管理和科學研究等方面的工作。
還可以到化學工廠、大學、政府社團、保健服務、中學、醫院、工業實驗室、圖書館、醫藥公司、私人企業、實驗研究所等從事相關的工作。
問題3:化學工程與工藝專業方向的不同有差異么?
化學工藝包括能源化工、材料化工、有機化工、環境化工、高分子化工、無機化工等眾多領域,覆蓋面廣。它不僅涵蓋了傳統的基礎領域,同時與材料、能源、生物、醫藥、環境等學科滲透融合,不斷地培植出新的生長點。它既是一個歷史悠久、曾作出重大貢獻的學科,又是一個新世紀不可缺少的充滿了生機與活力的學科。
化學工程是以化學工業及相關生產過程中所進行的化學、物理過程為研究對象,探究其所用設備的設計原理與操作方法以及最終實現過程優化所應遵循的共性規律。本專業方向學生主要學習化工流體流動與傳熱、化工傳質與分離過程、化工熱力學、化學反應工程、化工傳遞過程基礎、化工數學、化工分離過程、化工工藝學、化工過程分析與合成、化工設計等課程。為拓寬專業面,增加適應性,還開設生化基礎、石油煉制工程、環境化工、化工機械基礎、ChemCAD等課程。
問題4:與化學工程與工藝專業相近的專業是什么?
制藥工程(主要是化學制藥)。
問題5:化學工程與工藝專業中的催化科學與工程具體是什么樣的學科?
它是催化化學、材料物理及化學工程之間的交叉學科,具有理工結合的特點。
培養德、智、體全面發展的具有開拓能力的高級工程技術人才,業務培養目標為:培養具有催化科學技術基礎和掌握化學反應工程理論,具備扎實的材料科學理論和技術知識,熟悉現代化學物理研究方法和技能,了解現代科技現狀與發展前景,能勝任化工、能源、材料、醫藥、食品、環保等領域中相關的新工藝、新材料、新產品的研究、開發、設計和工業化的復合高等工程技術人才。
三聚氰胺這些日子天天被人提及,它究竟為何物?對健康到底有何危害?帶著這些問題,本報記者特別采訪了有關專家。
北京化工大學理學院副院長萬平玉介紹,德國化學家李比希在1834年最早合成三聚氰胺。它是尿素生產過程中的副產物,也是一種有機化工原料。被用于木材加工、塑料、涂料、造紙、紡織、皮革、電氣、醫藥等行業。人們所見到的仿陶瓷的塑料碗,很多就是用三聚氰胺制成的。目前三聚氰胺被認為毒性輕微。在大鼠實驗中,如果三聚氰胺的攝入量大于每公斤體重3克,其致死率約為50%。
據1945年的一個實驗報告稱:將大劑量的三聚氰胺喂給大鼠、兔和狗后,沒有觀察到明顯的中毒現象,但動物長期攝入三聚氰胺會造成生殖、泌尿系統的損害,膀胱、腎部結石,并可進一步誘發膀胱癌。
2007年美國涉及三聚氰胺的寵物食品污染事件初步調查結果認為:摻雜了≤6.6%三聚氰胺小麥蛋白粉是導致寵物中毒的原因,為毒性輕微的結論畫上問號。出于安全考慮,一般采用三聚氰胺制造的餐具都會標明“不可放進微波爐使用”。
中國農業大學食品學院院長、北京食品協會副主席羅云波介紹,三聚氰胺之所以難檢出,主要是因為它并非食品添加劑。“以嬰幼兒配方奶粉為例,在我國這方面的標準及國際食品法典相關的標準當中,都沒有對有毒有害的化學物質進行規定。因為這些物質是根本不允許添加到食品當中的。”正因為三聚氰胺是不該出現在食品中的,所以,人們很少想到去檢驗它。
現行的蛋白質檢驗方法按《食品中蛋白質的測定方法》進行,該方法根據蛋白質是含氮的有機化合物,先測定食品中氮的含量,再將檢測出的含氮量乘以含氮系數,所得結果即被認為是蛋白質含量。而三聚氰胺恰恰含有大量的氮,也就是說,不法分子將原料奶“稀釋”后加入此物質,可造成蛋白質虛高的假象。但并不能說是現行的質檢制度或方法存在問題,只能說這是造假手段和防假手段的一次斗爭。現在,人們知道有不法分子在原料奶中添加三聚氰胺來牟利,以后的檢測標準就會有所完善。
據《生命時報》
【關鍵詞】三聚氰胺;廢棄物;處理方法
1、三聚氰胺性質
三聚氰胺(英文名:Melamine),是一種三嗪類含氮雜環有機化合物,重要的氮雜環有機化工原料。簡稱三胺,俗稱蜜胺、蛋白精,又叫2 ,4,6-三氨基-1,3,5-三嗪、1,3,5-三嗪-2,4,6-三胺、2,4,6-三氨基脲、三聚氰酰胺、氰脲三酰胺。化學式C3H6N6,相對分子質量 126.15。
三聚氰胺性狀為純白色單斜棱晶體,不可燃,無味,低毒,密度1.573g/cm3(16℃)。常壓熔點354℃,急劇加熱則分解;快速加熱升華,升華溫度300℃。在水中溶解度隨溫度升高而增大,在20℃時,約為3.3 g/L,即微溶于冷水,溶于熱水,極微溶于熱乙醇,不溶于醚、苯和四氯化碳,可溶于甲醇、甲醛、乙酸、熱乙二醇、甘油、吡啶等。呈弱堿性(pH值=8),與鹽酸、硫酸、硝酸、乙酸、草酸等都能形成三聚氰胺鹽[3]。三聚氰胺是一種用途廣泛的基本有機化工中間產品,最主要的用途是作為生產三聚氰胺甲醛樹脂(MF)的原料,還可以作阻燃劑、減水劑、甲醛清潔劑等。
2、生產三聚氰胺原理
生產三聚氰胺的原料有兩種,一種是尿素,另一種是雙氰胺。由于雙氰胺的原料碳氮化鈣來自耗能很大的電石,用雙氰胺流程生產三聚氰胺的各項指標較尿素流程要高70%以上,因此目前大部分生產都以尿素為原料,通過尿素熱解生成三聚氰胺的化學反應為:
尿素在被加熱的過程中其化學性質又相對活潑,能夠發生的副反應很多,主要的副產物有縮二脲、三聚氰酸一酰胺、三聚氰酸二酰胺、三聚氰胺的共聚物蜜伯胺和其高聚物蜜勒胺和蜜異。合成三聚氰胺的主要副反應方程式為:
由上述反應式可知,在得到目標產物三聚氰胺的同時,也產生了許多所不需要的廢棄物,出于對環境的保護,廢棄物的有效處理的問題需要得到高度的重視。
3、廢棄物中主要成分
3.1三聚氰酸
三聚氰酸;1,3,5-三嗪-2,4,6-(1H,3H,5H)三酮;S-三嗪-2,4,6-三醇;氰尿酸,分子式:C3H3N3O3分子質量:129.07,密度1.768(0℃);2.500(無水物),熔點(℃):360(分解),基本無毒,白色結晶。約在330℃解聚為氰酸和異氰酸。從水中析出者含有2分子結晶水,相對密度1.768(0℃),在空氣中失去水分而風化;從濃鹽酸或硫酸中析出者為無水結晶。1g能溶于約200 mL水,無氣味,味微苦。該品還以酮式(或異氰尿酸)形式存在。三羥基的互變異構體通常具有芳香性而會主導。溶于熱水;熱醇;吡啶;濃鹽酸及硫酸而不分解,也溶于氫氧化鈉和氫氧化鉀水溶液,不溶于冷醇;醚;丙酮;苯和氯仿。用于有機合成。常用作漂白劑、殺菌劑或是除草劑的成分或原料。
3.2三聚氰酸一酰胺
又稱(氰尿酰胺/里尿酸)Ammelid; 無色針狀晶體。難溶于水,不溶于乙醇、乙醚、醋酸,能溶于堿液、無機酸。與濃硫酸共熱,即水解成氰尿酸(三聚氰酸,Cyanuric acid)與氨。
3.3三聚氰酸二酰胺
英文名:ammeline;cyanurodiamide,又稱氰尿二酰胺。無色針狀晶體(由碳酸鈉溶液重結晶)。難溶于水,不溶于乙醇、乙醚、醋酸,能溶于堿液、無機酸。與濃硫酸共熱,即分解成氰尿酰胺(ammelide,三聚氰胺、三聚氰酰胺、蜜胺)與氨。本品由雙氰胺(dicyandiamide)與尿素在氰酸鉀存在下加熱制取。可用作合成樹脂的原料。
3.4其他成分
廢棄物中除了上述成分外,還有一些氨氮物質,即水中以游離氨(NH3)和銨離子(NH4)形式存在的氮。
4、廢棄物處理方法
4.1生物脫氮法
生物脫氮的基本原理在于在有機氮轉化為氨氮的基礎上,通過硝化反應將氨氮轉化為亞硝態氮、硝態氮再通過反硝化反應將硝態氮轉化為氮氣從水中逸出,從而達到除去氮的目的。生物處理對氨氮的降解徹底運行費用低,是目前應用最為廣泛的脫氮技術。
4.2吹脫氣提法
廢水中氨氮通常以氨離子(NH4+)和游離氨(NH3)的狀態保持平衡而存在,當PH為中性時,氨氮主要以銨離子(NH4+)形式存在。當PH為堿性時,氨氮主要以游離氨(NH3)的狀態存在。吹脫法是通過調節廢水的PH值控制水溫布水負荷及氣相比,利用空氣或蒸汽吹脫的物理作用將氨氮從液相向氣相轉移從而降低廢水中氨氮的含量,該方法是處理氨氮廢水實際工程中常用的方法之一。陳建軍等研究吹脫法除氨氮得出結論: pH越大吹脫效果越好,考慮到堿的消耗因素,pH在11~12 之間比較適宜;吹脫強度越大吹脫效果越好,但是要根據廢水的實際水質和運行費用等因素綜合考慮,選取適當的吹脫強度;隨著吹脫時間的增大,去除率增大,但是隨著氨氮濃度的降低,吹脫效果也降低。
4.3離子交換法
離子交換法(ion exchange process)是液相中的離子和固相中離子間所進行的一種可逆性化學反應,當液相中的某些離子較為離子交換固體所喜好時,便會被離子交換固體吸附,為維持水溶液的電中性,所以離子交換固體必須釋出等價離子回溶液中。離子交換法是以圓球形樹脂(離子交換樹脂)過濾原水,水中的離子會與固定在樹脂上的離子交換。常見的兩種離子交換方法分別是硬水軟化和去離子法。硬水軟化主要是用在反滲透(RO)處理之前,先將水質硬度降低的一種前處理程序。軟化機里面的球狀樹脂,以兩個鈉離子交換一個鈣離子或鎂離子的方式來軟化水質。
5、認識
一是三聚氰胺生產廢棄物的處理方法不多,處理的效果也還有待加強。
二是目前超濾系統仍存在些技術上的問題有待進一步的優化。
三是需要將生物、物理和化學方法相結合處理廢棄物。
參考文獻
關鍵詞:有機化學試題;命題來源;啟示
高考結束后,高考試題再次成為廣大一線教師研究的熱點。總體感覺近年有機合成與推斷題的難度略有下降,解題思路具有相似性,信息較為新穎,能力立意明顯,強化考查學生思維的廣度和靈活性。以醛類化合物性質為信息背景成為高考有機試題新的熱點,現統計分析如下表:
表1 近年高考化學有機試題與醛有關的背景信息統計
[試題背景信息題目分值2014山東(34)HCHO+CH3CHO[OH-,]CH2=CHCHO+H2O12分2013江蘇(17)①
②
(R表示烴基,R′和R″表示烴基或氫)15分2013全國新課標I(38)RCOCH3+R′CHO[一定條件]RCOOH=CHR-15分2013天津(8)18分2013四川(10)17分2013海南(18-Ⅱ)14分2013北京(25)17分2013全國大綱(30)15分]
結合上表不難看出醛類化合物成為考查的新熱點,且有的信息在高考中的重現率較高,如羥醛縮合反應[1]等。下面僅以2013年江蘇高考化學試題17題為例分析其命題來源,揭示其對教學的啟示。
一、試題解析
例(2013江蘇17)化合物A(分子式為C6H6O)是一種有機化工原料,在空氣中易被氧化。A的有關轉化反應如下(部分反應條件略去):
已知:①
②
(R表示烴基,R′和R″表示烴基或氫)
(1)寫出A的結構簡式:__________。
(2)G是常用指示劑酚酞。寫出G中含氧官能團的名稱:__________和__________。
(3)某化合物是E的同分異構體,且分子中只有兩種不同化學環境的氫。寫出該化合物的結構簡式:__________(任寫一種)。
(4)F和D互為同分異構體。寫出反應EF的化學方程式:__________。
(5)根據已有知識并結合相關信息,寫出以A和HCHO為原料制備的合成路線流程圖(無機試劑任用)。合成路線流程圖示例如下:
解析:根據題給信息,易知A為苯酚,B為環己醇,由D或E逆推易得C為環己酮,則D為。由限定條件可知E的同分異構體有較高的對稱性,采用等效氫法可得其結構有2種 或。E發生消去反應時可生成2種產物,其中D為,則F為。對比目標產物和原料的碳架可知合成目標產物需要增長碳鏈,由逆合成分析法可得:,
即其合成路線流程圖為
評析:本題是一道常規的有機合成與推斷綜合題,著力考查學生閱讀有機合成路線的設計、提煉題設信息并用于解決實際問題的能力,考查學生思維的整體性以及獲取信息的敏銳程度和處理信息的靈活程度。本題涉及到有機化合物性質與轉化、常見官能團、同分異構體推理和書寫,合成路線流程圖設計與表達,重點考查學生思維的敏捷性和靈活性,對學生的信息獲取和加工能力提出較高要求。
二、命題來源研究
表2 命題來源分析
[題目來源命題立意三維目標重點與難點題目創新(1)格氏反應
(2)魏悌希反應
(3)酚酞合成方法的改進題目以重要的有機合成反應為信息情景,考查學生對常見有機物性質及其轉化的理解程度,考查學生解決實際問題的能力及思考問題的深廣度。知識與技能:了解常見官能團及其性質,常見有機物的轉化
過程與方法:培養學生應用化學知識分析和解決實際問題的能力,養成認真審題和縝密思考問題的良好習慣。
情感態度與價值觀:培養學生嚴謹求實的科學態度,養成關注化學在生產、生活中的應用的習慣,培養創新思維能力。此題的重點在于將常見有機物性質及轉換遷移到新情景中,解決實際問題。
難點是模仿已有的有機合成路線設計并準確表達新物質的合成路線。題目將多個重要的信息整合到有機物的合成中,既有助于落實常見有機物性質及轉化的基本知識,又能拓展學生分析和解決實際問題的能力。
該題摒棄了往年的某醫藥中間體合成路線,刪繁就簡,盡量使學生消除畏難情緒。其中信息①是著名的格氏反應,來自教材《有機化學基礎》[2]的拓展視野欄目。在陌生的流程中,熟悉的信息給學生親切感,可以增強學生解決問題的自信心。鹵代烴(RX)與鎂于室溫下在干燥乙醚中反應,生成鹵化烴基鎂(RMgX)即格氏試劑:
RX+Mg[干燥(C2H5)2O室溫]RMgX
格氏試劑很活潑,能與許多物質發生反應。與具有活性氫的化合物(HY)作用,生成相應的烴:
RMgX+HYRH+(Y=-OH、-OR、-X、-NH2、NHR、-CCH等)
它還能與具有羰基結構的化合物(醛、酮等)發生加成反應,產物水解成醇:
如圖1所示,格氏試劑(烴基鹵化鎂)在有機合成中有十分廣泛的應用,可用于合成烷烴、醇、醛、羧酸等多種有機化合物,極大地推動了有機化學的發展。
圖1 格氏試劑在有機合成中的應用
信息②稱為魏悌希反應[3]即魏悌希試劑(又稱磷葉立德)作為親核試劑與醛、酮反應直接生成烯烴的反應,通常可以表示如下:
魏悌希反應具有操作簡單、條件溫和、產率高等優點,因此在有機合成中引入雙鍵有廣泛應用。該信息曾經在2012年四川高考題中出現過。
這2個信息均與諾貝爾化學獎有關,是很好的STSE教育素材。上述信息也是有機合成中常見的增長碳鏈的方法,有助于學生對結構決定性質的理解,啟迪學生思維,培養學生分析和解決實際問題的能力。另AG的轉化來自《酚酞合成方法的改進》一文,以實用的改進工藝為背景命題意在引導中學化學教化學,關注有機化學在前沿科技與生產、生活中的實際應用和貢獻,激發學生熱愛化學的積極情感。
三、對教學的幾點啟示
(一)日常教學中注重基礎,適度拓展
通過對高考試題和各大市模擬試題的認真研究不難發現,很多題目總有似曾相識的感覺,可以在教材的某些欄目或課后習題中找到原型。因此,在日常教學中我們應注重基礎知識的落實和基本方法的培養,認真研究教材整合教學資源,充分挖掘教材各部分內容和各欄目的教育功能。創造性地利用習題課或復習課,適度拓展教學內容,培養學生分析和解決實際問題的能力。
(二)復習備考時完善體系,激活思維
注重培養學生建構科學、完善的知識體系,突出主干知識的落實。教學實踐中,引導學生主動建構條理化、系統化的知識體系,通過探究活動促進學生對反應原理的深入理解并能靈活遷移解決實際問題。通過多樣化的問題情境激活學生思維,引導學生反思命題意圖,培養學生信息素養,提高學生分析和解決問題的能力。近年高考試題有回歸課本的傾向,這也為我們的教學和學生的復習備考提供了方便與借鑒。所以,認真鉆研考試說明和近年高考試題以及大市模擬試題可以從中總結發現命題規律,找準復習的方向。考前及時回顧課本查缺補漏,有利于培養學生科學嚴謹的思維習慣。
(三)試題的命制聯系實際,科學規范
今年江蘇高考化學試題進一步體現了“寬基礎、厚實踐、重能力”的命題特色,注意理論聯系工業生產實際,增強了試題的科學性和導向性。教師平時命制和選擇練習題時需要加強試題的科學性和規范性,及時更新教學觀念,轉變學生的學習方式。以真實的生產工藝流程為載體,將基本知識和技能融合到問題解決的過程中,增強試題對知識與技能的考查意義和價值,切實培養學生規范答題的良好習慣。
[參 考 文 獻]
關鍵詞:乙二醇;反應器;設計
乙二醇(EG),俗稱甘醇,是最簡單和最重要的脂肪族二元醇,更是一種重要的有機化工原料。它既可以作為生產醇酸樹脂、聚對苯二甲酸乙二醇酯、聚酯纖維和聚酯塑料的重要原料,也可以作為高沸點溶劑。隨著近幾年全球聚酯產品市場消費的增加和乙二醇生產工藝的不斷創新,世界范圍內乙二醇的生產發展很快。工藝以合成氣和甲醇為原料,甲醇以Na2CO3為催化劑脫氫制備的甲醛以羰基化反應生成乙醇酸,乙醇酸酯化加氫生成乙二醇,精餾后獲得濃度達到99.9%的乙二醇產品。
1流程介紹
工藝流程分為以下四個工段:甲醇氧化脫氫工段、甲醛羰基化工段、乙醇酸酯化工段、合成工段。
1.1氧化脫氫工段。本段工藝主要模擬的是甲醇在0.1MPa,650℃條件下,以Na2CO3為主要成分的催化劑氧化脫氫生成甲醛。工藝中的主要反應為:
2CH2OH2HCHO+H2
1.2羰基化工段。本段工藝主要模擬的是甲醛與CO,H2O在6.9MPa,50℃條件下,用酸性離子液體作為催化劑進行羰基化反應生成乙醇酸。工藝中的主反應為:
HCHO+CO+H2OHOCH2COOH
1.3酯化工段。本工段工藝乙醇酸與甲醇在2MPa,380℃條件下,用SO42-/ZrO2催化劑發生酯化反應生成乙醇酸甲酯。其中,主反應為:
HOCH2COOH+CH3OHHOCH2COOCH3+H2O
1.4合成工段。本工段工藝乙醇酸甲酯與氫氣在210℃,3.5MPa條件下,以Cu-Cr催化劑發生加氫反應。
2改進后的反應器
甲醛羰基化化反應器示意圖。
3甲醛羰基化反應中,反應器設計改進,改進后有如下優點
3.1反應器內外壁產生的溫差應力小,有補償熱應力引起的變形能力,能適應管內管間物料溫差較大的操作,大大增加了管板的穩定性和耐用性,從而提高了甲醛氧化反應器的耐用性。
3.2在氧化筒內壁中進行絕熱保護,筒體外壁采用汽液冷卻,避免氧化筒材料在高溫下出現強度、塑性及抗氧化性顯著下降的情況,因此大大降低了氧化筒材料的報廢率,從而大大提高了甲醛氧化反應器的使用壽命。
3.3同時在羰基化反應中使用了多段式固定床反應器,使原料多次觸碰催化劑,使其反應的更加徹底。反應器結構簡單,能容納較多的催化劑,使反應物與催化劑充分接觸,溫度分布合理,產能大,轉化率高。
參考文獻:
[1]沈菊華.國內外乙二醇生產發展概況[J].化工科技市場,2003(6):12-15.
[2]尹安遠,陳梁鋒,戴維林等.草酸酯催化加氫制備乙二醇研究進展[J].化學世界,2008(6):369-373.
[3]范進.乙二醇的生產技術進展及市場前景分析[J].日用化學品科學,2014,1(37):9-31.
[4]趙宇培,劉定華,劉曉勤.合成氣合成乙二醇工藝進展和展望[J].天然氣化工,2006,31(3):56-60.
[5]張翔宇.環氧乙烷/乙二醇工藝技術比較[J].化工設計,2006,16(3):7-12.
[6]唐永良.環氧乙烷催化法合成乙二醇的研究進展[J].合成纖維,2005,11,23-27.
關鍵詞:市場 新產品 調研
2013年5月,蘭州石化公司赴華東市場調研塑料、橡膠市場情況,先后走訪了中石油華東公司、中石化華東分公司、上海石化,與杭州娃哈哈集團、中策橡膠以及部分經銷商進行了市場研討和客戶意見征求。以下是市場調研概況和建議。
1 調研單位概況
1.1 中石油華東公司
2012年,中石油華東公司銷售以統銷產品為主,同時開展了擴銷業務并取得了較好成績,其中蘭州石化的合成樹脂、合成橡膠銷量占其統銷產品銷量的16%。產品線涉及合成樹脂的LDPE、LLDPE、HDPE、PP;丁腈橡膠、ABS等的多個牌號。其中瓶蓋料在華東地區的銷量占我公司產量的60%以上。近年來,中石油華東公司和蘭州石化,共同開發和培育瓶蓋料市場,占國內總需求的15%左右,極大地滿足了市場需求。
在質量改進和產品需求方面,華東公司提出一是要持續改進和穩定供應,二是華東市場PE、PP消費居全國首位,橡膠也占到國內需求的三分之一,希望增加受市場歡迎的產品配置量,并盡快開發生產硅膠筒專用料。
1.2 中石化華東分公司
中石化華東分公司隸屬于中石化化工銷售有限公司(以下簡稱化工銷售),有統銷和自營兩大塊業務,經營區域包括滬、浙、蘇等四省一市,上游化工生產企業包括上海石化、高橋石化、齊魯腈綸等10家大型石化企業。化工銷售按照有機化工、合纖單體與聚合物、合成樹脂、合成纖維、合成橡膠五條業務線對下屬分公司實行垂直管理,已建成國內領先的商務、物流和經營管理信息化平臺,形成了以資源計劃管理系統(ERP)為核心,客戶關系管理系統(CRM)、物流信息系統(LIS)、數據倉儲系統(BW)以及IC電子提貨卡等系統緊密集成的信息化業務支撐體系,對公司的業務運行和經營管理提供了全方位的支持。對物流運行狀態進行自動跟蹤與監控,實現了物流全過程的動態管理和靜態追溯分析,并通過移動電話短信平臺為客戶提供一站式咨詢和服務,對銷售訂單、資金往來和貨款余額等關鍵信息進行實時查詢。
2012年中石化華東分公司統銷產品銷量達到千萬噸級數量,自營也達到了百萬噸級數量。
1.3 中石化上海石化
上海石化的前身是上海石油化工總廠,是中國第一家股票同時在上海、香港和紐約三地上市的股份有限公司。至2012年底,已具有原油綜合加工1600萬噸/年、乙烯84.5萬噸/年、有機化學品440萬噸/年、合成樹脂100萬噸/年、合纖原料114萬噸/年、合纖聚合物59萬噸/年、合成纖維34萬噸/年的生產能力,總資產311億元,營業收入956億元。
上海石化有三套聚丙烯裝置,1套和2套采用Basell公司Spheripol工藝,產能20萬噸/年,主要生產BOPP膜料、煙膜料T280T、乙丙共聚GM750E、丙丁共聚熱灌裝飲料瓶料E980BHF、丙丁共聚水杯料M1500B,以及三元共聚聚流延膜熱封料和BOPP熱封料。3套PP裝置采用國產第二代環管聚丙烯工藝技術,產能20萬噸/年,主要生產T300扁絲料;FC801MX、FC801流延膜料;M180R、M180RI等共聚注塑料。
聚乙烯裝置有3套,2套LDPE裝置,1套HDPE裝置。 LDPE裝置主要生產輕膜、農膜、涂覆料、交聯電纜料、重包裝薄料等。
2 中石化企業一些好的做法和經驗
2.1 企業管理層和員工的市場意識、效益觀念強
在中石化交流走訪過程中,無論是在銷售企業還是生產企業,給我們的強烈感覺是企業完全與市場接軌,各個環節都盯著市場和效益,按價值規律辦事,企業的綜合計劃、生產經營、新產品開發和產品銷售等各項工作更符合市場經濟的運行規律。
2.2 生產計劃、生產組織管理精細
由化工銷售公司組織生產、銷售企業溝通商定年度生產計劃(包括新產品),生產企業嚴格按照年度計劃進行月度分解。計劃制定和執行的嚴細,保證了生產企業按計劃穩定生產,銷售企業按計劃穩定渠道和市場。同時銷售企業和客戶也掌握生產規律,有利于市場和客戶的穩定。
2.3 生產企業裝置結構調整、優化算細賬
上海石化對裝置的開停算三本帳:購進原油石腦油乙烯下游產品的盈虧狀況;當期外購原料生產的盈虧狀況;若裝置停工,外銷乙烯、丙烯盈虧狀況;對于運行中的裝置,每天也要進行盈虧測算。根據測算結果,適時進行裝置優化排產和產品機構調整。
2.4 銷售企業從“銷售”向“營銷”邁進
化工銷售華東分公司不僅銷售本企業的產品,也做貿易,目前貿易量占15%左右,遠景規劃是成為貿易型銷售公司,貿易量要提高到30%左右。經過多年的實踐探索,其成功做法有:形成銷售網狀結構、銷售符合國際通行做法、統銷產品買斷價透明。
2.5 新產品開發注重頂層設計
新產品開發工作由化工銷售統一組織,化工銷售依托生產企業、科研開發單位和應用加工研究中心,有時也會邀請客戶參加,建立統一的產、銷、研、用“四位一體”新產品開發體系和新產品開發團隊,從而確定統一的新產品開發計劃,不僅切合市場需求,也避免了系統內的重復生產和無序競爭。
3 化工產品行業信息
化工產品市場近期形勢預測
亞洲化工產品市場整體過剩,橡膠過剩近50%,近期化工產品市場低迷仍將持續相當時期;
目前化工產品同質化嚴重,市場競爭最終結果是拼價格;
雖然市場低迷,需求仍然存在,但客戶對價格的敏感度提高,對產品質量、包裝、供貨穩定性、出現問題的容忍度下降,市場競爭更加激烈。
4建議
4.1開展中長期原料加工路線的研究規劃
由于國內化工產品產能不斷擴張,甲醇制烯烴裝置的不斷崛起,外盤低成本乙烯原料路線產品低價進入(以乙烷、丙烷、頁巖氣為基礎原料),導致國內市場供大于求、同質化現象嚴重。我國現有年產30萬噸以下石腦油裂解制乙烯的裝置在未來幾年將缺乏競爭力。中石化已經將“積極發展煤化工” 列入 “十二五”規劃, 2011年10月10日,中石化自主研發的首套煤化工示范裝置―中原石化60萬噸乙烯,原料改為甲醇制烯烴(S-MTO)建設完成并開車一次成功。
從長期看,石腦油制乙烯加工路線成本高,下游產品缺乏市場競爭力難以盈利,最終會被低成本乙烯加工路線取代,以石腦油制乙烯為原料的特大型煉化一體化企業應開展原料加工路線的規劃研究。
4.2 牢固樹立效益第一的觀念
以市場為導向強內功,以增效為目的強管理。在原料采購、生產組織、裝置開停工調整、產品結構優化方面,每月加強市場評估和方案比對,作為編制月度計劃的依據。同時加強生產運行過程中的效益監控,對于開工裝置反復進行優化測算,進一步調整業績考核中效益占各單位的比重,引導工作的總體方向以效益為中心。
4.3 進一步完善新產品開發的產銷機制
完善“新產品開發管理制度”,強化新產品開發團隊作用,重視新產品的技術創新和增效作用。
1990年9月,徐永安從日本學成歸來。他沒有立即選擇進入父親徐文榮創立的橫店集團,而是白手起家、自己創業。
他從父親那里得到了20萬元流動資金及9間平房,組建了東陽市永安化工廠,90天即投入產品生產。除此之外,他的創業嘗試拒絕了父親的所有外援,不過遺傳而來的創業基因則是最大的幫助。
新工廠90天即出廠產品,速度之快已令人乍舌。三年后,徐永安兼并了虧損逾百萬元的東陽市有機化工合成一廠,當年就創造利潤149萬元。次年,他將這個兼并而來的工廠扭虧為盈,完成產值5,600萬元,利稅412萬元。這一年,這個原先小型的化工廠已變成了擁有9家子公司的德邦集團,徐永安擔任董事長、總經理。而德邦集團很快躋身為橫店集團17個核心子公司之中。
作為中國最早的鄉鎮企業集團之一,橫店集團旗下橫跨的產業鏈相當復雜。松散的子公司結構凝聚在橫店旗下,更多是沖著徐文榮的個人聲望,而對于徐永安來說,稚嫩的“企二代”需要用更多的成績來讓眾“諸侯”信服。從德邦交出的這份成績單,讓徐永安在集團內部聲名鵲起。在“諸侯”們的眼里,徐永安不只是徐文榮的兒子,也是其中一路實力強勁的梟雄。五年后,徐永安進入橫店集團董事會擔任董事長兼總經理,便顯得順理成章。
在新的崗位上,徐永安發揮了第一次創業時進行資本并購的經驗,先后買下了普洛康裕及太原剛玉兩個殼資源。彼時,鄉鎮企業股份制改造之前的業績不能連續計算,必須在改造滿三年后才能有上市資格。而橫店集團旗下剛完成資產重組的磁性材料及醫療產品業務亟需上市來擴大規模,徐永安買來的兩個“殼”則成功地把這兩項核心資產推向資本市場。從這一點來說,徐永安的資本知識與經驗并不遜于父親。
2009年,徐永安宣布橫店集團即將進入第四次創業,對于他本人而言,也算是第三次創業了。在他的概念里,橫店集團在父親治下經歷兩次創業;自己上任之后,將冗雜的橫店集團做減法,關停并轉了不少棉紡、化纖類企業,突出了電子電氣、醫藥化工、影視娛樂三大主導產業,是為第三次創業。
如今,橫店集團相比其他的鄉鎮企業集團,發展速度已經變緩,被當地另一家鄉鎮企業中天建設集團趕超,尋找發展的第四級迫在眉睫。“橫店集團除了繼續加大這三大板塊的投資外,還將在新材料、新光源、新型服務業和綠色科技主導的先進制造業等方面有所作為。”徐永安表示。2008年,橫店集團與飛利浦共同投資的東陽得邦照明即是一次新能源領域的試水。擔任這一次橫店突圍排頭兵的德邦電子,正是徐永安第一次創業時的成果。