年产200吨丁香酚生产工艺设计开题报告

1. 研究目的与意义

丁香酚，分子式c₁₀h₁₂o₂，相对分子质量为164，丁香酚源于植物丁香，丁香花蕾中含有丁香油，丁香油的主要成分是丁香酚。它是无色或淡黄色液体，有强烈的丁香气味^[1]。它能够微溶于水，能够与醚、氯仿、醇以及挥发性有混溶。丁香酚的主要物理数据：熔点-9.2℃，沸点255℃，闪点110℃。它还具有较强的抗氧化、清热解暑、镇痛、抗菌等功能。丁香酚主要应用于各种香料香精中。市场上的丁香酚基本上是天然丁香酚，是从丁香花中提取出来的，但是植物的生长受环境、气候等的影响，所以丁香酚的产量不是很高价格也比较昂贵。丁香酚是一种天然活性物质，其分子结构中有苯环、羟基、甲氧基、烯丙基，有灵活的可设计分子结构，应用前景良好。有关丁香酚的应用研究近年逐步深入，丁香酚的潜在需求巨大。目前丁香酚产品主要由天然原料经过一定工序生产得到，丁香酚市场价格较高，产量有限。

丁香酚作为香料香精，在各种香的配制以及应用于抗氧化、抗菌、降血压、麻醉的功能，使得它广泛应用于医用药物领域；丁香酚在合成高价值产品上也有相关的应用。近些年来，有关丁香酚的应用研究近年逐步深入，例如利用它在生物基环氧树脂方面的应用有了很大的进展。

王立志^[2]等人的研究报导了在光催化、羰基铁的情况下，丁香酚可以异构得到异丁香酚，并且转化率可以达到93%。这个方法转化率很高，操作方便简单，适用于工业生产，但是存在一个明显的问题就是催化剂的毒性较大。

2. 研究内容与预期目标

查阅已有资料，本设计初步选定用4-氯-2-甲氧基苯酚为原料，通过醚化、偶联、水解的工艺来合成丁香酚，此工艺方法可以避免产生邻对位产物的问题，也可以有效的降低生产成本，使得工艺生产更加简单快捷。

预期目标：整个设计方案达成目标年产（300天）200吨的丁香酚，编制设计说明书包含工艺流程选择与设计、工艺过程的物料衡算及热量衡算、主体设备设计及计算、车间布置、三废处理及相对应的图纸。

3. 研究方法与步骤

（1）将4-氯-2-甲氧基苯酚、三乙胺、氯甲基甲醚和二氯甲烷加入到醚化反应釜中，然后氯甲基甲醚。滴加完后，在室温20℃下搅拌反应12h，然后用水洗出二氯甲烷，水层用二氯甲烷萃取，合并两次的二氯甲烷，再用无水硫酸钠干燥，过滤，减压蒸馏，最后得到(4-氯-2-甲氧基-1-甲氧基)苯甲醚。

（2）在偶联反应釜内加入1mol/l的烯丙基氯化镁四氢呋喃溶液，再加入(4-氯-2-甲氧基-1-甲氧基)苯甲醚，在40℃下反应6h，再往反应容器中加入10%的nh₄cl溶液，减压蒸馏除去四氢呋喃，之后用乙酸乙酯萃取3次。合并乙酸乙酯层，用无水硫酸钠干燥，过滤，减压蒸馏得到(4-烯丙基-2-甲氧基-1-甲氧基)苯甲醚。

（3）在水解反应釜内加入(4-烯丙基-2-甲氧基-1-甲氧基)苯甲醚和一水合对甲苯磺酸、甲苯，反应完成后，减压蒸馏除去甲苯，再进行高真空蒸馏得到丁香酚。

4. 参考文献

[1] 张宏波, 张晨阳. 从丁香中提取丁香酚的方法[j]. 染整技术, 2020, 42(10): 51-53.

[2] 王立志, 章平毅, 毛海舫. 丁香酚制备香兰素研究进展[j]. 上海应用技术学院院报, 2016, 16(2): 125-126.

[3] 张慧, 郑璞, 陈鹏程. 微生物法转化丁香酚产松柏醛[j]. 食品与发酵工业, 2016, 42(11): 82-85

5. 工作计划

2022-3-7～2022-3-11查阅文献，熟悉相关的专业知识及技能，完成文献翻译工作。并与指导教师进行学习和探讨，确定设计的初步方案，完成开题报告；

2022-3-14~2022-4-29查找资料，完成工艺流程的设计，进行系统的物料衡算及热量衡算，对主体及附属设备进行设计，确定设备类型及尺寸等；

2022-5-2~2022-5-13完成工艺流程图、设备图、布置图等的绘制，完成设计说明书；提交设计说明书查重；