年产1000吨对硝基苯乙酮的硝化分离工段工艺设计开题报告

1. 研究目的与意义

对硝基苯乙酮，又名4-硝基苯乙酮，分子式为c₈h₇no₃，是重要的的化学原料之一。纯品为淡黄色晶体或针晶、略带硝基物气味，易溶于热乙醇、乙醚和苯，不溶于水。分子量为165.15，密度1.243g/cm³，熔点为76-80℃，沸点为202℃。

合成对硝基苯乙酮的路线主要由以下几种：

第一种，以对硝基苯甲醛为起始原料的合成路线。具体可以分为以对硝基苯甲醛与甘氨酸为起始原料的合成路线和对硝基苯甲醛与乙醛缩合经对硝基肉桂酸醇的合成路线。这两种方法存在实际生产问题，消耗过量的对硝基苯甲醛，若减少用量，则得到的产物全是不需要的赤型对映体，另外需解决还原剂钙硼氢等原料的来源问题。这种方法实际生产中用的不多。

2. 研究内容和预期目标

研究内容：

1、在查阅文献的基础上，了解对硝基苯乙酮的性质与用途、市场前景及生产技术。

2、对原料及技术路线进行选择，进行物料衡算和热量衡算。

3. 研究的方法与步骤

由于对硝基苯乙酮的硝基和乙酰基均为间位定位基，因此其制备方法既不能采用硝基苯傅克酰基化法，也不能采用苯乙酮硝化法，目前生产对硝基苯乙酮的方法主要为乙苯硝化氧化法，与其它生产方法相比，此路线的优点是：原料乙苯易得，反应的连续性较强，容易控制，并且反应的副产物较少。

即采用粗乙苯作为原料，与硫酸及硝酸配置的混酸进行硝化反应，后经分离和精制过程制得对硝基乙苯，随后将对硝基乙苯在催化剂存在下用空气氧化合成对硝基苯乙酮，反应产物经水洗、中和、脱水干燥等环节制得成品。整个生产过程可分为硝化分离工段、对硝基乙苯精制工段、氧化工段、对硝基苯乙酮精制工段4个工段。

本课题针对年产1000吨对硝基苯乙酮生产过程中的硝化分离工段进行工艺设计。工艺流程具体步骤为：

4. 参考文献

[1] 娄爱娟.化工设计[m]. 上海：华东理工大学出版社，2002.

[2] 陈敏恒.化工原理(第三版)[m]. 北京：化学工业出版社，2006.

[3] 周大军.化工工艺制图[m]. 北京：化学工业出版社，2005.

5. 计划与进度安排

2022-12-28～2022-3-19 查阅文献，熟悉相关的专业知识及技能，完成文献翻译工作。查找资料，并与指导教师进行学习和探讨，确定设计方案，完成开题报告；

2022-3-20～2022-3-31 完成概述、工艺流程设计与选择

2022-4-01～2022-4-13 进行物料衡算及热量衡算