年产5000吨季戊四醇油酸酯合成车间设计开题报告

 2021-11-23 09:11

1. 研究目的与意义(文献综述)

季戊四醇油酸酯(PETO)是一种受阻多元醇酯,由于其醇部分β碳上的氢原子被烷基所取代因而具有优良的热稳定性和氧化稳定性。此外PETO还具有良好的摩擦润滑特性和优良的低温性能、黏温性能及良好的可生物降解性等,因此,在润滑油领域得到了广泛的应用。

润滑油在使用过程中大约有50%通过挥发、泄漏等方式进人环境,其中液压油在使用过程中的损失高达70%~80%,这些润滑油95%以上来源于石油,而石油基润滑油的生物降解性很差,降解率只有10%~30%。另-方面,石油资源属于不可再生能源。因而,用来源广泛的可再生资源为原料合成环境可接受型润滑油基础油受到广泛关注,具有很大的市场潜力。季戊四醇油酸酯不仅满足可再生和生物可降解这两方面的要求,还具有石油基润滑油的优越性能:①具有较宽的液体范围,较高的黏度指数,优良的黏度性能和低温性能;②热安定性好,热分解温度在340℃以上;③分子结构中含有较高活性的酯基基团,易于吸附在金属表面形成牢固的润滑油膜,具有较好的摩擦润滑特性。

2. 研究的基本内容与方案

基本内容:了解季戊四醇油酸酯的配制工艺。在此基础上进行季戊四醇油酸酯合成车间设计。。查阅手册等资料,根据产量进行物料衡算、设备选型、车间布局等,完成设计说明书。要求字数一万字。要求5张A1图纸、绘制规范。

技术方案:季戊四醇油酸酯的主要合成方法分为三种:直接酯化法、酯交换法和酰氯合成法。与直接酯化法对比,酯交换法的酯化率较低。而酰氯合成法成本较高,且生产过程中产生有毒气体计及废液。所以通常采用直接酯化法。直接酯化法是将油酸和季戊四醇按照一定的投料比,混合加入一定量的催化剂,通过酯化反应制得季戊四醇油酸酯。

直接法合成季戊四醇油酸酯有多种催化剂:无机酸催化剂;有机酸催化剂;金属及金属化合物催化剂;固体酸催化剂;磷酸酯钛酸酯催化剂等。传统工艺中采用浓硫酸作为催化剂,但浓硫酸存在着对设备腐蚀较为严重,与产物难分离,副反应多,产品精制回收困难和污染环境等缺点。此次设计中采用对苯磺酸作为反应的催化剂。

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3. 研究计划与安排

第1周

查阅文献;分析题目现状,学习反应基本机理

第2-3周

撰写开题报告,英文文献翻译

第4-6周

查阅资料,撰写设计说明书初稿

第7-10周

使用AutoCAD完成图纸的绘制

第11-12周

根据在图纸绘制存在的问题,调整设计说明书、修改设计图纸

第13周

打印、装订图纸与说明书,准备答辩

4. 参考文献(12篇以上)

[1]滕江波,邹惠玲,白亚昊,翟中华.季戊四醇油酸酯的合成新工艺研究[J].山东化工,2016,45(22):19-20.

[2]谭鹏.高效液相色谱法确定季戊四醇丙烯酸酯合成反应终点的研究[J].安徽化工,2017,43(01):78-82.

[3]赵闻迪,胡震,张志斌,张利,李玉宝.季戊四醇四油酸酯的合成与抗磨性能分析[J].化学研究与应用,2016,28(07):965-969.

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