精细有机合成（精选7篇）
精细有机合成 篇1
《精细有机合成》是我校应化专业学生的一门必修课,除了学习课程的各部分内容之外,还有一周的课程设计这样的实践性教学环节。它要求学生具备一定的综合知识,通过查阅国内外资料,总结归纳文献,筛选出最优化的设计路线方案,核算最优原料成本,绘制最简流程图,解决实际问题。课程设计是主动学习和设计的过程,能使学生不断发现问题、解决问题,最终能更深入运用专业知识。做好课程设计,学生往往会感觉到比坐在教室听课的收获更多[1,2,3]。
课程设计也是与其以后所从事的专业工作更接近的技术活动,既能更牢固的掌握专业基础理论,又能开发学生的思维活动和创造力。是一个非常重要的教学环节,也是学好专业知识的重要途径。但是,在实际教学过程中往往只把课程设计作为理论课程的补充,而忽视其实践作用。事实上在整个教学计划中,它起着培养学生独立工作能力和实际工作能力的重要作用,能够满足他们毕业后在工作岗位上运用专业技能的需要。它不仅是为了验证理论,更重要的是体现理论与实践相结合的过程,使学生在理解和掌握知识的前提下,提高综合应用知识解决实际问题的能力。加强、利用和组织好课程设计实践教学环节,使之与课堂理论教学相互协调,可以更好的培养、训练和提高学生的基本技能、实践能力以及创新能力。所以我们应当对课程设计给予相当的重视,而不能因其仅是考查课而忽略它的重要性[4,5]。
1 存在的问题
1.1 教学内容不规范
鉴于本校教学实际情况,理论课和设计课分别由不同的教师进行教授,所以课程设计的教学内容根据每个老师不同的特点而自行拟定,从而造成连续几届学生课程设计内容大相径庭,没有一个规范的教学内容标准。
1.2 与生产实际脱节
由于教材总是落后于生产实际,加上很多书上的理论知识与具体实践操作相差甚远,所以学生做设计时往往照书本的知识生搬硬套,合成的路线也采用一些老例子。对现代化工企业的生产鲜有接触,造成设计理念还停留在传统的教科书上。比如实际工作工程的工艺路线拟定涉及到很多现代前沿,使许多化合物合成的工艺性与传统路线相比已有了很大的区别,以书本上的经典合成路径去设计实际的化合物,自然是与生产脱节的了。
1.3 时间安排不合理
根据本校实际情况,精细有机合成课程设计这门课程安排在大四上半学期,此时大部分学生参加考研,不能完全安心设计。许多学生曾反映该设计比较实用,但由于要考研或就业,不能安心进行设计,非常遗憾。
1.4 设计课时偏少
目前多数学校都是安排一次课程设计,甚至全班几十个学生都做一样的题目,这样的训练效果肯定不理想。根据很多学校的情况,基本上都是就一个化合物的合成来进行设计,应该说这样是很难达到训练效果的。经过此类的设计训练,学生能学会简单的物料衡算,工艺路线选择,与真正地掌握设计还有很大差距。形成这种情况的原因之一是课时偏少,只有一周时间,学生又是第一次搞设计,应该从最基础的做起,这样肯定做不了难度大一点的设计。这是教学大纲早做好计划的,也是轻视课程设计所造成的必然结果。
2 改进方法
2.1 重新制定教学内容
根据我校实际情况和学生的特点来看,在课程设计中,学生可能会有两极分化的趋势,一部分学习成绩优异,学习态度认真的学生工作会用心一些,而学习成绩较差,学习动力弱的学生则相对松散一些。因此在教学内容中,相应针对这种情况我们设计课题和学生分组的时候就加以考虑,所给的课题难易程度有差别,能力强的小组进行规定式选题,能力较弱的小组则自由选择式选题。在实际教学过程中所采取的教学程序如下:(1)下达任务书阶段,先抓住重点,将各个题目中带有共性的难点、疑点问题集中详细讲解,点明本阶段的设计步骤及关键问题,其他情况让学生自行阅读课程设计指导书,查阅相关资料,时间控制在45 min左右。(2)设计过程中,指导教师对学生的设计工作实行阶段性检查,每完成一个阶段设计后,指导教师进行验收,发现问题及时解决。必须在指导教师审核同意之后才可进行下一阶段的设计,以保证设计质量。(3)最后总验收阶段,指导教师将所有学生的设计一一作评价,总结,用课堂时间,多媒体教学设备,具体讲解每个学生设计的优缺点及过程中出现的问题。总之,在整个指导过程中,侧重于引导和启发,始终保持课程设计以学生自己动手为主的特点,一点一滴地培养学生分析问题和解决问题的能力,并有针对性的对待能力有差异的小组,处理方式随机应变。并且课程设计中采用分组形式,所给课题采用规定式和自由选择式结合,即:所给课题中必须完成的几项,剩下的可以自由选取。学生之间自由组合,且有明确分工,每一个人都必须参与进来才能共同完成。
2.2 紧密连接生产实际
课本的特殊性必定造成课本知识相对于生产实际的滞后性,如果几年一换教材更是如此。因此,不但理论授课需要及时更新专业知识,课程设计也是紧跟科技发展的步伐,否则学生出去工作之后落差太大,更感觉学不致用,上岗后全部推倒从来,重新学习,这是课程设计没有与时俱进的结果。目前的课程设计,很多沿用多年留下来的老题目、老套路、老方法,一本手册用十几年。比如很多毕业生去了外资企业工作,因为我们的学校多年来都是用国标的教材,学生一接触外国的材料、制图标准还是得从头再学。一些企业应用广泛的设计软件、设计规范往往也是学校教学的空白。认真做好课程设计的内容,加强校企合作,积极鼓励教师到生产一线交流学习,是保证课程设计内容不落后、提高教学效果的方法。
2.3 合理安排设计时间
课程设计区别于上课的根本点就是上课往往是被动的,而课程设计要求学生必须主动学习、主动查资料、主动思考问题。与实际工作一样,课程设计不是简单的做题目,而是一个训练自己合理选择最优工艺路线、合理查阅资料文献、合理核算原料成本、合理设计工艺流程图。因此合理安排好设计时间也非常重要,可以和精细有机合成理论课程同时开始,并将课程设计时间适当延长,增加弹性,以适应学生和教师双方的具体情况,并有助于全面的提高学生的素质和能力。
2.4 适当增加设计课时
作为应化专业的一门主修课程,《精细有机合成》的内容很多,仅仅做一次课程设计,肯定不能很好掌握所学的内容。因此,应该根据课程的内容特点需要,加强课程设计的训练。比如在选取化合物方面,可以挑选一些生物方面联系紧密的,诸如兔耳草醛、仑氨西林等等,这样在设计过程中,查阅其背景资料,国内外生产情况时,就会对此产生兴趣,调动学生设计的积极性。
3 结 语
课程设计是专业建设的重要实践环节,是应化专业教育改革的一个不容忽视的环节, 是培养高质量应用人才的基本保证。在授课与课程设计的总课时不变的前提下,适当加强课程设计的训练,不会因为授课时间的压缩而造成教学质量的下降,相反会提高学生设计能力,更好地掌握本课所学的内容,能更快地适应其毕业后所从事的专业工作岗位。
摘要：分析精细有机合成课程设计存在的问题,强调课程设计在精细有机合成课程中的重要性,提出加强课程设计的几个改进方法。
关键词：精细有机合成,课程设计,教学改革
参考文献
[1]金义翠.化工原理课程设计教学改革初探[J].化工时刊,2009,23(3):75-77.
[2]王义卿.关于课程设计的几点思考[J].无锡南洋职业技术学院论丛,2009,8(2):18-20.
[3]孙保帅,朱春山,李冬光.化工专业课程设计教学环节的改革与探索[J].广州化工,2010,37(8):218-225.
[4]陈一.现代材料表征技术课程设计教改探索[J].实验科学与技术,2010,8(6):54-57.
[5]王湘江,林国湘,邹树梁.机械原理课程设计教改实践[J].建材高教理论与实践,2000,19(1):77-78.
精细有机合成 篇2
在全球瞩目的哥本哈根气候会议精神倡导下，世界经济和人类社会的发展无疑将走向低碳经济的绿色发展道路。中国正在成为应对气候变化和实践低碳经济的先锋国家之一，低碳经济概念正迅速从高端概念演变成全社会的行动。低碳经济时代的到来，给有机与精细化工领域带来了新的机遇和挑战，开发新型绿色有机精细化学品及其中间体，探索有机精细化学品及其中间体合成新反应、新工艺，发展清洁生产技术，加速有机精细化工领域的科技创新和产业升级，是有机与精细化工领域顺应低碳经济发展的必由之路。为了总结展示我国有机和精细化工领域在实现低碳化方面的科研、开发和应用研究的最新成就，加强高等院校、科研院所和企业的学术与技术交流, 推动我国精细化工领域的技术进步和产业升级，中国化工学会精细化工专业委员会定于2010年9月24日-26日在成都市举办“全国第16届有机和精细化工中间体学术交流会”。
本届会议的主题：发展有机和精细化工低碳化技术，加速精细化工领域的科技创新和产业升级。
会议将邀请国内知名专家到会并做主题报告，同时还将安排专题研讨会、产学研对接会等。真诚欢迎各高校、科研院所、企事业单位的专家、学者、企业家、技术人员和研究生踊跃参加。
成都有着悠久的历史和厚重的文化积淀，人杰地灵，物华天宝，有“美食之都”的美誉。美丽的成都欢迎您的到来！
一、主办单位：中国化工学会精细化工专业委员会
二、承办单位：中国科学院成都有机化学有限公司
(中国科学院成都有机化学研究所)
协办单位：常州化学研究所
媒体支持单位：《合成化学》编辑部《精细化工中间体》编辑部
三、组织委员会
主席：王公应
副主席：蒋俊杰邓金根熊成东冯玉军
秘书长：曾凡琼
组委会委员：孙占维夏雨白向蓉张元慧范挺罗红
四、学术委员会
名誉主席：吴慰祖 院士何鸣元 院士金 涌 院士李俊贤院士李正名 院士杨裕生 院士石 碧 院士钱旭红 教授马建标 教授
主席：王大全
副主席：王公应冯玉军许国希冯亚青胡文祥 周其林 孙宝国 佘远斌田恒水 马淳安张跃军刘东志郑书忠金国新姚献平
委员：（排名不分先后,暂定）胡跃飞台立民 孙立成尹志刚包明 邵双喜 肖新颜 刘海洋 陈宝泉 周雪琴邱介山彭孝军梁长海杜志平陈立功孙宝财陈才俊欧阳杰 刘福德卢俊瑞李乃瑄 刘秀杰白国义周文富雷英杰李平张建林 马青曹宁宁 瞿美臻李彩文 金勇蒋毅刘绍英 王越李路海何良年 薛松王海洋王守凯任元林王歆燕阎凤英 曾庆友 费学宁 杨敏丽赵振新 刘英贤霍延平何瑾馨曹端林陈厚凯王立新 赵建社廖 建郑朝辉 刘白玲 刘宗惠 蔡春 朱槿 邵双喜冯良荣陶家林 陈彤 曾毅张小明陈洁华 张晓梅陈栋梁袁伟成 陈洪林贺曼罗杨先贵 黄唯平李崇杰 李和平许国希 李恒志 李惠黎 李秋小 李祥高 刘长令阳杰 彭孝军 邵玉昌 沈健 施建刚 史鸿鑫宋宝安 田宜灵 王大力 王利民 肖作兵 熊家林 言敏达 姚日生 尹笃林 尹国强 尹志刚 余 红 张淑芬 张星辰 郑 成 郑福平朱建民
五、会议时间：2010年9月24日-26日,会期三天
六、会议地点：成都(会议具体地点见第二轮通知)
七、出席人员：有机和精细化工中间体及相关领域的高等院校、科研院所、企业、期刊的专家、学者、研究生、企业家和技术人员
八、会议研讨专题
报告会日程安排
2010年9月24日（上午）
开幕式
执行主席：王大全
08:40~08:50 开幕词：计石祥
08:50~09:00 欢迎词: 王万绪
时间 报告人 单位 演讲题目
09:00~09:35 计石祥 中国洗涤用品工业协会 提高自主创新水平保持行业平稳较快发展
09:35~10:10 李秋小 中国日用化学工业研究院 中国表面活性剂的研发现状 10:10~10:45 胡征宇 纳爱斯集团有限公司 中国洗涤剂行业面临的困惑
10:45~11:20 Dominic Tildesley 联合利华公司 洗涤工业可持续发展的战略性思考 11:20~11:55 王子千 喜赫石油化工 为适应洗涤剂工业发展的脂肪酸甲酯乙氧基化物FMEE的进展
大会报告
2010年9月24日（下午）
表面活性剂工业应用专场
时间 报告人 单位 演讲题目
13:30~14:05 张惠文 上海来今化工有限公司 工业清洗中替代溶剂脱油的新表面活性体系
14:05~14:40 张宏坤 西安开米股份有限公司 丙烯酸交联聚合物分散悬浮技术及在清洗产品中的应用
14:40~15:15 杨效益 表面活性剂国家工程研究中心 阴离子表面活性剂对4A沸石晶化过程的影响
15:15~15:50 马建中 陕西科技大学 碱溶性共聚物表面活性剂的合成及其在皮革涂饰剂中的应用
15:50~16:25 徐宝财 北京工商大学 酰基氨基酸型表面活性剂
16:25~17:00 董元峰 山东轻工业学院 表面活性剂在造纸中的应用研究进展 17:00~17:35 焦艳华
中国科学院大连化学物理研究所大连实德集团有限公司 木质素阳离子絮凝剂的合成及应用研究
17:35~18:10 李岿 辽宁奥克化学集团 清水型特（超）稠油破乳剂的结构与性能研究
18:10~18:45 伍晓林 大庆油田公司勘探开发研究院 新型弱碱表面活性剂在三次采油中的应用
2010年9月25日（上午）
表面活性剂制备技术及性能专场
时间 报告人 单位 演讲题目
08:30~09:05 黄建滨 北京大学化学与分子工程学院 溶液中两亲分子有序组合体的调控
09:05~09:40 李干佐 山东大学胶体与界面化学教育部重点实验室 有机盐诱导CTAB蠕虫状胶束的形成及其流变性质的研究
10:15~10:50 陈志峰 上海和黄白猫有限公司 支链化脂肪醇聚氧乙烯醚的结构和性能研究
10:50~11:25 连工宝 飞翔化工（张家港）有限公司 脂肪胺及其衍生物的应用前景展望
11:25~12:00 许虎君 江南大学化工学院 可裂解Gemini型季铵盐表面活性剂的合成与性能
2010年9月25日（下午）
大会报告
时间 报告人 单位 演讲题目
13:30~14:05 杨卫兰 中国化工信息中心 中国α-烯烃生产及市场情况
14:05~14:40 杜志平中国日用化学工业研究院表面活性剂重点实验室 Sol-gel法制备Au/TiO2及其对NPE-10的光催化降解性能研究
14:40~15:15 Carsten Lauridsen 诺维信公司 洗涤剂酶生命循环分析
15:15~15:50 杨金龙 道康宁（上海）公司 用于洗衣粉的有机硅泡沫控制剂 15:50~16:25 木村 洋 小仓合战工业株式会社（原花王公司研究员）新一代催化剂——应用于脂肪醇定量制备叔胺
16:25~17:00 姚晨之 国家洗涤用品质量监督检验中心 中国织物类液体洗涤剂质量状况与标准修订
2010年9月26日（（上午）
个人护理用品专场
时间 报告人 单位 演讲题目
08:30~09:05 JanElsa Carty 壳牌（美国）有限公司 NEODOL 个人护理产品 09:05~09:40 李成亮 德之馨（上海）有限公司 护肤用品全球趋势
09:40~10:15 Bernice Ridley 汽巴精化 应用于护肤品的流变调节剂
10:15~10:50 JanElsa Carty 壳牌（美国）有限公司 中国洗发、护发品市场上一种新型润肤剂的发泡、清洁及护理性能研究
10:50~11:25 张婉萍 上海应用技术学院生物与食品工程系 Pickering乳化在化妆品中的应用研究
11:25~12:00 森芳彦 日本东邦化学工业株式会社 保养头发用调整剂的阳离子化多糖类的开发和应用
2010年9月26日（下午）
洗涤剂配方及原料专场
时间 报告人 单位 演讲题目
13:30~14:05 A.J.Poulose 杰能科国际公司 高生物洗涤剂
14:05~14:40 V.Schwendemann 巴斯夫有限公司 通过天然和石油衍生物改进的洗涤剂
14:40~15:15 赵媛媛 诺维信（中国）投资有限公司 用酶来优化洗涤剂配方—一个以低配方成本改善洗涤性能的有效措施
15:15~15:50 王子千 喜赫石油精化 可生物降解螯合助剂-乙二胺二邻羟苯基大乙酸钠—EDDHA-Na
15:50~16:25 Clemens Schroeder 沙索石蜡和表面活性剂股份有限公司 源于石油化学和油化学的洗涤剂脂肪醇
16:25~17:00 朱海洋 汽巴精化（中国）有限公司 高效固色及抗染料转移剂在洗涤用品中的应用
17:00~17:35 Andrew Yen 陶氏化学公司 特种表面活性剂在硬表面清洗中的应用 17:35~18:10 王浩 德国瓦克化学 应用于漂洗型织物柔顺剂的创新性有机硅产品 18:10~18:45 栾焕光 德国瓦克化学 洗涤行业的泡沫控制系统
闭幕式
17:00~17:10 闭幕词
欢迎从事有机及精细化工中间体研究开发和生产的单位在大会出版物或会议现场展示新技术、新产品，同时欢迎成为本次盛会的协办单位。联系电话：028-8522979
3十、代表注册
会务费：会议代表1200元/人，学生代表700元/人。
会务费请于2010年7月15日汇出,并请注明会议会务费。
银行帐号：5100***89156
开户行：市建七支行
户名：中国科学院成都有机化学有限公司
注：会务费包括餐费、资料费等。
参会回执请于2010年7月15日前发送至电子邮箱：jxhg@cioc.ac.cn，以便会务组作好接待安排。
十一、联系方式
会务组电话与传真： 028-85229793，85229915
会务组电子邮件： huoguo2000@163.com,jxhg@cioc.ac.cn
精细有机合成多功能装置的设计 篇3
1 基本单元装置配置
在精细有机合成中,最简单的反应装置是一个反应釜加上几个高位槽[2],仅能完成反应操作,若要完成其它单元操作,就要配置一个较为复杂的装置,所添加设备发挥各自的作用,相互之间组合完成多种生产任务,取得事半功倍的效果。图1为一个多功能的基本单元装置,在此装置中,釜底配置视镜,增加了一项功能——萃取分层;回流管路、回流冷凝器的配置,增加了回流反应和蒸馏功能;在下回流管路中增设接收槽、视镜和平衡管,增加了减压蒸馏和水汽蒸馏;釜下方配置离心机和母液箱,增加了固液分离和母液转料功能;反应釜、储槽上设放空、真空、放料口,釜夹套的多支路切换进一步体现了多功能性。
2 主要设备选型及其组合
精细有机合成装置最合理的设计方案是按单元反应和单元分离操作为组合单元,组成单元型的生产装置,一条生产线可设计多个图中所示的基本单元装置,并按核心设备——反应釜容积大小配置其它设备,根据生产品种和生产量,选择相应的基本单元装置组织生产。可问题是,若生产线上每个基本单元装置都配置齐全,虽使用方便,但装置复杂,利用率较低,投资较大,用地较多,解决办法是在基本单元装置内设置不同连接方式,以组合设备,同时要求设备的通用性能和互换性能好,密闭性能好,设备规格和材质适应性能高。装置内主要设备选型及其组合为:
2.1 储槽
储槽从用途上可分为高位槽、接收槽,从材质上可分为搪玻璃、不锈钢、工程塑料等,以满足不同性质物料的需要[3]。一般高位槽和接收槽需配液位计便于计量。
在图1所示装置中,多个高位槽与反应釜均作软管连接,反应釜共用高位槽,目的是减少生产线上高位槽数量,高位槽设计成移动式,槽下支架安装小轮,使用时推至所需反应釜前经软管连接后执行加料或滴加任务。接收槽可分为中间体、回收溶剂、洗液和母液槽,同样可设计成移动式接收槽,用软管连接,既能减少生产线上接收槽数量,还能适应多功能的要求,节省投资和用地。
2.2 离心机
对固液分离操作,大多采用离心机分离,因从反应釜出料的放料软管管线不宜太长,在进行设备配套时,一般三台釜配一台离心机,对于一条多功能的生产线,反应釜按“一”字型布置,大大小小可达几十个,按三配一方式也要配置多台离心机,由于生产的品种不同,所用釜的功能可能就不同,分离操作也可能在不同的釜和离心机操作,且离心机价格较贵,按生产线设计规范要求操作用地较大,可配置移动式离心机,随生产需要用起动器来调整离心机位置,离心机材质多选用耐酸特种不锈钢,适应不同性质物料的需要,同时还配置一个可移动式密闭母液箱(材质多采用工程塑料),完成离心和转送物料操作。
2.3 冷凝器
在图1所示装置中,冷凝器与反应釜均作硬管固定连接,一般回流管设计上是上回流管径较大,下回流管径较小,避免冲料现象,管路材质一般与冷凝器相同。冷凝器材质有玻璃、搪玻璃、不锈钢、石墨等几种,形式有列管式、套筒式、碟片式等[4],在选型上要考虑到压力、物料的适应性、腐蚀性、换热面积、换热效果、安装方便等因素,小型反应釜(容积100~1 000 L)单元可选用玻璃列管式冷凝器,冷却介质可用冷却水或低温冷冻盐水,依被冷却物料沸点高低而定,玻璃换热器可以直观看到溶剂的冷凝过程,具有传热性能好、耐腐蚀性能好、接管方便、设备紧凑、价格便宜、适应性广等优点,广泛用于精细有机合成装置中。大型反应釜或蒸馏釜单元可选用不锈钢、石墨等其它材质的冷凝器。
2.4 釜式反应釜及其配置
釜式反应釜是基本单元装置的关键设备。根据工艺需要反应釜的材质以搪玻璃为主,不锈钢为辅,合成釜一般选搪玻璃材质,容积从100~3 000 L不等,适应性广,能耐无机酸、有机酸、有机溶剂及pH值≤12的碱溶液腐蚀,对pH值≥12的强碱物料一般采用不锈钢材质。
反应釜搅拌的配置很重要,因为搅拌转速对反应物料的混合状态影响较大,特别是对强放热反应、非均相反应的传质传热尤为重要,选型不当,存在明显的工业化放大效应,对产品收率和质量影响较大,一般选用转速可调的搅拌器,它的减速器电机采用变频可调,可输出三个档位转速以适合不同工艺需要。搅拌形式可分别选用锚式、叶轮式、框式等[5]。
当需要物料从高位槽慢慢滴加流入反应釜时,若反应釜入口不设导流管,滴液会顺着釜壁流至釜中,因釜壁处物料扩散速度很小,必使局部过浓,对放热反应而言会进一步导致过热,过浓过热引起副反应发生,势必影响产品收率和质量,因此需设导流管,把滴液导流至搅拌直径最大处,既是物料流速最大处,也是混合最佳处。为了减小滴入液滴直径,还可在搅拌轴上焊接一个分散盘,使液滴分散后落入釜中,在釜中与料液实现好的分布,避免釜中的滴液点区域局部过浓引发的副反应[1]。
釜式反应釜作为基本单元装置的重要设备,在实际生产中,由于物料种类经常变化,反应所需的温度、压力,所需搅拌的类型、转速都不尽相同,投料量也不尽相同,因此使用标准的普通搅拌反应釜难以达到预期效果,大部分都需非标设计,以最大限度地满足生产要求。
3 整套合成装置的布置
整套合成装置的布置一般根据生产流程自上而下布置,设置多层操作平台以满足工艺设备位差的要求,通常将反应釜布置在上层,高位槽、冷凝器通过支架支撑也布置在上层,接收槽、离心机等大型、振动较强设备布置在底层,充分利用高位差,保证工艺流程在垂直方向的连续性,节省动力设施。设备排列尽量整齐,要留一定空间便于设备安装和维修,便于更换产品时重新组合工艺操作。装置内应有足够通畅的水平运输物流人流通道及安全应急通道,垂直运输应设载货吊装设备,以适应多功能装置设备、管道、物料装卸比较频繁的特点。
4 结 语
本套精细有机合成装置的设计体现了三个特点:(1)多功能性。能用一个基本单元装置完成多种反应类型或多种单元操作,相互配合可以满足小批量、多品种的精细化工产品的生产要求,应对市场的迅速变化;(2)实用性。能模拟实验室条件,进行工业化放大研究和生产,满足工艺的一般要求;(3)经济性。能相对地减少投资,减少用地,操作方便,运转费用低。该装置的建设可提高精细有机化工产品生产的效率和劳动生产率,收到明显的经济效益,同时由于产品品种的不断更换,要求生产管理和操作人员具有对多种产品工艺技术较强的应变能力,对他们的素质也提出更高的要求。当然,在进行合成装置的设计时,没有一成不变的套路,要具体问题具体对待,最终目的是提高企业的经济效益,扩大产品的市场占有率,为我国精细有机化工行业的发展提供较强的推动力。
参考文献
[1]刘德峥.精细化工生产工艺(第二版)[M].北京:化学工业出版社,2008:3-6.
[2]陈荣业.有机合成工艺优化[M].北京:化学工业出版社,2006:325-326.
[3]张登高,王泳沛.试论无机化工多功能车间的设计[J].无机盐工业,1998,30(6):36-38.
[4]丁伟军.浅谈模块化多功能合成车间的工艺设计[J].医药工程设计,2005,26(6):11-13.
精细有机合成 篇4
PBL原理
PBL是指在教师的指导下, 学生主动、积极地感受问题和发现问题, 主动、积极地运用已有知识和经验寻求解决问题的方法[4]。
PBL力求学生面对的是实际问题。教师设计的问题来自现实生活并与课程内容相关, 这样能促进学生积极思考, 产生探究兴趣。在课程内容学习前, 先交给学生一个富有探索性的问题去考虑, 让学生以学习小组形式共同寻找解决问题的方法, 并组织学生开展讨论交流。学生在解决问题的过程中还会不断发现问题、提出问题, 这样会引发学生富有批判性和创造性的思考, 进一步激发其学习兴趣。
PBL力求学生在学习过程中自始至终处于主体地位, 力求学生在以下各方面建立起一套实用高效的学习方法:提出问题, 收集信息, 分析数据, 建立假设, 试验, 总结归纳。这有利于学生学习方法的调整和学习能力的提高。与同学及老师的合作及交流讨论也有利于学生团队精神和协作能力的培养。
PBL在教学中的应用
PBL教学法的核心是提出问题, 学生的整个学习过程都围绕着问题解决, 按照教师预先设计的问题情景发展。本文以《精细有机合成化学》中的聚合这一章为例来说明PBL教学法的具体应用。
1.设计问题
课前, 教师首先要根据教学内容合理设计出适合学生自学的问题体系, 这是PBL教学的关键环节之一。问题设计既要符合教学内容、难易适中, 又要贴近生活实际或结合本专业的情况, 能够激发学生探究的兴趣。同时, 要使学生知道该课的难点及重点是什么, 在学习的时候有的放矢, 心中有数。问题如下:举例说明生活中用到的聚合物有哪些?具体谈谈某类聚合物的研究进展及应用情况。谈谈你感兴趣的功能聚合物。聚合物有什么特性?聚合反应主要有哪几种类型?特点如何?影响因素有哪些?
2.课前调研
在实施教学前将问题发放给学生, 让学生以小组形式共同努力解决问题。在教师的整体把握和指导下, 学生充分运用现代化科技手段如教材、文献检索系统、电脑学习软件、网络等多种形式进行自学, 通过不断发现问题、分析问题、解决问题, 学生对问题有了深刻的理解和认识。学生的主动学习大大提高了学习效果, 并有助于学生长期记忆的形成。
学生整理归纳调研结果, 准备课堂讨论发言提纲, 提交给老师检查。老师对学生的调研情况作全面了解, 以便课堂讨论的组织安排。
3.课堂讨论和讲评
课堂讨论是教师为引导的学习。老师依据学生调研的结果随机抽取小组成员讲解他们所学习到的关于聚合的知识, 老师现场点评和讲解, 引导学生归纳、总结出有关聚合物的知识与规律的结论, 使学生系统理解聚合知识。期间, 其他同学可随时举手发表不同的看法或建议。在课堂上, 学生成为教学的主体, 学生发言占用了大部分课堂时间, 约1节半课。最后, 老师用半节课时间对教学大纲要求的重点内容进行讲解, 对学生在学习中的疑难和共性问题作出分析解答。
4.实验
本课程增设开放实验。学生收集自己感兴趣的聚合物的制备方法或改进方法, 拟出预习实验报告, 并说明其可行性及注意事项。待老师批准后, 即可进实验室进行实验。之后, 写出实验报告加以总结, 或撰写发表论文。实验不仅有助于学生将学到的理论知识与实践结合起来, 还可以激发学生的学习兴趣, 思考课程里深层次的东西。
通过情境激发、设疑诱导, 学生通过自学、课堂讨论、老师讲评及实验明确了聚合这一章的教学目标及知识要点, 对功能聚合物的应用与发展有了较为全面的了解, 并把主动积极的学习、创造性学习作为一种乐趣。
PBL教学法的效果评价
期末, 对PBL在本课程教学中的应用效果进行了问卷调查, 结果显示:应用PBL教学法, 90%以上的同学认为其自主学习能力、文献检索能力、独立思考能力、分析和解决问题的能力、归纳总结能力、口头表达能力以及合作能力均有不同程度的提高。说明PBL教学法在培养学生综合能力上有其独特优势, 有助于进一步提高学生的学习兴趣。
PBL教学法的存在问题
1、学生需要花费大量时间查找资料, 可能会影响其他课程的学习。2、有些学生因自学能力有限, 抓不住重点, 追求面面俱到, 耗费大量精力, 自学效果不佳。
如何针对应用化学专业的特点提出更具代表性的问题, 更好地安排好学生课内外的学习时间;如何帮助自学能力较差的学生提高其自学能力;如何与其它教学方法的有机结合等, 这些问题尚有待于进一步探索和研究。
参考文献
[1]Hmelo, C.E.Problem-based learning:Effects on the early acqui-sition of cognitive skill in medicine[J].The Journal of the Learning Sci-ence, 1998, 7 (2) :173-208.
[2]崔炳权, 李春梅, 何震宇, 林元藻.PBL教学法在生物化学实验课教学中应用的探索[J].中国高等医学教育, 2007, 1:7-8.
[3]雷勇, 夏健刚, 张行, 宋黎明.基于PBL的电工学课程教学改革探讨[J].高等理科教育, 2008, 5:76-79.
精细有机合成 篇5
合成地震记录是联系地震资料和测井资料的桥梁, 是构造解释和岩性储层地震解释和储层预测的基础[1], 它是地震与地质相结合的纽带。
原理:F (t) =S (t) *R (t)
S (t) 表示子波;R (t) 表示反射系数, 它是用声波曲线和密度曲线求出来的;F (t) 表示地震子波与反射系数通过褶积运算得出来的一个伪地震记录[2]。
二、影响层位标定的因素分析
那么如何进行精细层位标定?又要考虑哪些影响因素呢?
要做到精细的层位标定就必须将地质与地震结合起来, 综合运用地质资料、测井资料、地震资料和VSP资料。具体应包括:地震基准面与补芯海拔的准确应用;测井曲线的应用;频率的选取;子波的应用;反射系数的贡献;极性;VSP资料的应用及地质的分层等。
1. 地震基准面与补芯海拔的准确应用
从图1中可以得出, 补芯海拔不能缺, 而且
必须正确, 不能用地面海拔代替补芯海拔。这几个面的关系搞清楚后在标定中建立起来的时深关系才正确, 否则要不精度很低, 要不压根就不对。
2. 测井曲线的应应用用
(1) 用曲线观察器检查所加的曲线, 对有问题的曲线检查原始数据, 找到原因后重新再加。
(2) 看AC曲线砂泥岩速度能否分开, 一般深层由于压实, 砂岩速度有可能低于泥岩。另外砂岩含油气后速度降低。
(3) 没有AC曲线或AC曲线不好的, 可由感应曲线换算时差曲线。
(4) 多曲线分析和地层综合分析, 对井有个更充分的了解, 使得标定更好。
3. 频率的选取
合成记录的频率必须要与地震频率相匹配。
4. 分时窗提取子波
提取子波的目的是为了合成记录的频率与地震剖面的频率相匹配。
地震波在传播过程中, 高频成分会被地层吸收, 子波频率在整个地震道上是不一致, 一般来说越往深层, 地震波频率越低。所以整道提取一个地震子波显然不是十分合适, 这会造成地震子波主频偏低, 用该子波合成地震记录, 其分辨率必然较低。但如果分时窗分别提取子波再合成地震记录, 则不但能与地震剖面吻合较好, 而且能提高分辨率。
5. 斜井的标定
斜井测井曲线反映的是斜井轨迹周围地层的物理性质, 由于斜井钻井存在着地面井口与地下靶点平面投影不在同一点的问题, 故斜井的合成记录必然沿斜井轨迹标定, 不应在斜井井口垂直方向上进行标定。
6. 反射系数的贡献
一个反射系数就可以形成一个波形。
对反射系数通过结合地层分析标定后, 解释人员在解释中地质概念更清楚。一般泥岩的反射会出现空白反射, 砂岩顶面有较强反射, 砂岩顶的反射偶尔时断时续。通过标定, 对地震反射的理解会加深, 解释目的性加强, 这就是反射系数的贡献。
7. 极性
极性只有正、反之分, 是指仪器在记录信号第一个样点到达时, 不论样点值的符号, 人为规定往上跳还是往下跳的决策, 所谓正反是相对于这个规定而言的。层位标定制作合成记录, 用理论雷克子波, 其合成记录可视为正极性状态, 可帮助判断记录的极性状态。从井旁实际记录中提取子波, 可改善合成记录与实际记录的相似程度, 有利于标定准确, 但不能用于判断实际记录的极性状态。地震采集时震源激发一般是负极性起跳, 所以地震剖面一般是反极性。合成记录做出来在缺省状态一般是正极性, 所以一般要对其反极性处理。
地震数据是什么极性?一是查阅处理报告;二是提取井旁道子波 (由于是混合相位子波, 一般很难判断) 。最好的办法是查阅处理报告。
8. VSP资料的应用
VSP测得的平均速度和时深关系对层位标定起着重要的指导作用, 虽然VSP测得的平均速度比较准确, 但由于地震数据处理中速度分析是大平均, 地震数据处理中速度分析建立的平均速度低于VSP实际测得的平均速度, 所以也不能盲目地就认为用VSP测得的平均速度在标定中就绝对正确, 实际标定的平均速度略低于VSP测得的平均速度是正常的。
另外, VSP测得的层速度结合地层信息, 能比较准确地确定工区的主要反射标志层, 对标定有着十分重要的作用。
三、几个需要明确的概念
1、合成记录和井不是完全一一对应, 只是大套的反射二者对于较好;
2、测井是从某一个深度开始, 起始速度不准, 需要给一个替换速度。
替换速度=1/VSP平均速度*10-6 (m/s)
3、合成记录的拉伸和压缩量不宜过大, 建议一般最好不要轻易拉伸和压缩。
4、从低速到高速的反射是正相位, 但不一定是正相位的最大值 (波峰) ;从高速到低速的反射是负相位, 但不一定是负相位的最大值 (波谷) 。
结束语
精细的层位标定是一个反复对比和调整的过程, 需要科研工作者综合运用地质资料、测井资料、地震资料和VSP资料, 并结合地区构造特征、地层组合、沉积环境[3]等, 对层位、岩性和深度在纵横向上进行统一的标定, 真正做到井震结合。
摘要：精细的层位标定技术能最大限度地在复杂地区用准用全所有资料, 能保证地层和储层的标定在全工区和全井段的相对准确, 为下部储层和油层的精细标定打好了基础, 精细的层位标定技术在精细勘探开发和储层研究的中的重要性日益突显。本文就如何制作地震合成记录进行精细层位标定提出几点认识。
关键词：层位标定,合成记录,补心海拔,子波,反射系数,极性
参考文献
[1]王咸彬.真 (全) 三维构造解释技术初探[J].石油物探, 2000, 39 (2) :90-94.
[2]陆孟基.地震勘探原理.华东:中国石油大学出版社, 2006.
精细有机合成 篇6
1 离子交换树脂催化剂的分类
1.1 强酸性阳离子树脂
强酸性阳离子树脂中含有大量的强酸性基团, 在溶液中容易分离出氢离子, 所以呈现酸性, 树脂在溶液中离解后, 本体所含的负电基团可以吸附溶液中的阳离子, 从而实现树脂中的氢离子和溶液中的阳离子进行交换。强酸性树脂的离解能力很强, 所以在酸性以及碱性的溶液中均能发生反应。强酸性的阳离子树脂在使用一段时间之后要进行再生处理, 使用化学药品让离子交换反应向相反的方向进行, 让树脂的官能团回复到原来的状态, 方便再次使用[1]。
1.2 弱酸性阳离子树脂
弱酸性阳离子树脂含弱酸性基团, 同样能在溶液中离解出氢离子, 发生离子交换的原理和强酸性阳离子树脂的工作原理一样, 只是酸性更弱, 在PH较小的环境下较难发生离子交换, 只能在中性、碱性和微酸性的溶液中发生反应, 同样使用酸进行再生。
1.3 强碱性阴离子树脂
强碱性阴离子树脂含有强碱性的基团, 可以在水中离解出氢氧根离子而呈现出酸性, 本体带有的正电基团可以和溶液中的阴离子吸附结合, 从而和阴离子进行离子交换。强碱性阴离子树脂具有很强的离解性, 在不同的PH下都可以进行离子交换, 通常使用强碱进行再生。
1.4 弱碱性阴离子树脂
弱碱性阴离子树脂含有弱碱性的基团, 在水中同样能够离解出氢氧根离子而呈现弱碱性, 本体带有的正电基团和溶液中的阴离子吸附结合, 从而进行阴离子交换, 只能在中性或者酸性的条件下进行离子交换, 采用碳酸钠进行再生。
2 离子交换树脂催化剂的实际应用
2.1 在低聚反应中的应用
在实际化工反应中, 最常见的低聚反应就是二聚反应、三聚反应以及苯乙烯低聚反应, Amberlyst15催化剂是一种酸性树脂, 在低聚反应中具有较好的催化活性, 催化活性仅仅次于Nafion/C催化活性, 但是Nafion/C的制作工艺非常复杂, 虽然具有较高的催化活性, 但是制作成本却大大增加了, 从而提高了化工反应中低聚反应的成本, 而Amberlyst15催化剂不仅具有较高的催化活性, 制作工艺也比较简单, 成本比较低廉, 所以, 在实际的化工生产中, Amberlyst15催化剂具有更为广泛的运用, 尤其是在缩合反应、开环环化反应以及重排反应中的运用非常广泛[2]。
2.2 在烷基化反应中的应用
在化工生产中, 芳香族化合物的生产通常采用烷基化反应, 参与反应的化合物有链烯烃、醇类以及卤代烷等, 常用的催化剂有布朗斯特酸或者路易斯酸, 苯和乙烯或者丙烯反应可以生成苯乙苯或者异丙基苯, 苯乙烯是聚苯乙烯的一种中间产物, 而异丙基苯是丙酮和苯酚的中间产物。近年来, 离子交换树脂在烷基化反应中的运用越来越广泛, 是一种非常活波的催化剂, 具有良好的选择性。在溶剂为极性疏质子溶剂中选择Amberlyst15可以制取出单烷基化合物[3]。
2.3 在酯化反应中的应用
在脂类与酸类的酯化反应中, 通常采用阳离子交换树脂作为催化剂, 具有副反应少、产量高等优点, 同时对温度的要求较低, 采用大孔强酸阳离子离子在HZSM-5催化剂的环境下与n-丁醇进行酯化反应, 具有非常好的催化效果, 很容易实现离子间的交换。
3 结语
在化学合成中长使用酸和碱作为催化剂来进行水解、酯化以及酯交换反应等, 而采用离子交换树脂代替无机酸和碱来进行催化, 不仅具有良好的催化效果, 还有产品容易分离、反应容易控制、不腐蚀反应器等优点, 并且离子交换树脂可以反复使用, 减少了催化剂的成本。近年来国内外生产的树脂种类和数量越来越多, 其凭借着脱水范围广、处理能力大以及脱色容量高等优点, 可以除去反应中的各种不同的离子, 并且可以反复使用, 固在化工合成中得到了广泛的运用。
摘要：离子交换树脂是一种高分子化合物, 是一种具有功能基的网状结构, 在各种介质中都不会溶解, 但是可以和溶液中的离子出现交换反应, 由于其具有独特的大孔结构, 所以是一种良好的催化剂, 在很多酸碱反应中都具有良好的性能。离子交换树脂催化剂可以在水解反应、水合反应以及酯化反应中广泛运用, 并且产生的污染小, 容易控制。
关键词：离子交换树脂,催化剂,精细化工合成
参考文献
[1]彭亚勘.聚苯乙烯型离子交换树脂的研究进展[J].广州化学, 2014, 33 (3) :67—71.
[2]曹莉莲, 辛秀兰.Ambedyst 15强酸性树脂在精细有机合成中的应用[J].北京工商大学学报 (自然科学版) , 2014, 22 (3) :9—12.
精细有机合成 篇7
一、研究开发与工业化过程
在二十世纪的五十年代, Allied公司就率先开始了芳香烃氨氧化技术的研发。同时, 也有很多公司, 比如Distiller、Bayer公司等也开始了相关催化剂的研究。在1969年利用自己研发的技术日本触媒化学工业公司建成了混合芳香烃氨氧化法制邻苯二甲腈和苯甲腈生产装置。并在1970年日本的一家公司和美国公司合作建成了间苯二甲腈生产装置。在此之后, 日本三菱瓦斯化学又成功与美国Bagder公司建成了间苯二甲腈工业生产装置, 使得芳香烃氨氧化技术得到了普及和应用。
二、应用实例
1. 苯甲腈
BN作为生产苯代三聚氰二胺的主要原料, 用它可以制作印刷品及油漆等。这种化学工艺也是先由日本研发并生产。在目前世界年产量为九千吨, 均使用了甲苯氨氧化技术, BN在收率上, 也达到了79%左右。在国内, 上海石化研究院自行研发的细颗粒催化剂的BN收率, 也在78%以上。
2. 邻苯二甲腈
邻二甲苯氨氧化工艺和传统合成方式相比工艺简单, 一直很令业界推崇。在OPN的氨氧化工艺中, 最为关键的是催化剂的研发。OPN催化剂的系列很多, 一般以锰基为主。就如日本研发并生产的Mn-W-O系列催化剂, 德国V-Cr-O系列的催化剂经实践检验, OPN的收率达到了65%至70%。
3. 间苯二甲腈
IPN在芳香腈中使用最广, 而且市场潜力很大的产品种类。它经氯化后所得产物为一种广谱高效杀虫剂, 同时也是合成纤维以及涂料的原料。在1969年美国百菌清研发成功, 并且在1972年有日本和美国公司合作建成了年产4千吨的装置;在1974年又相继有年产5千吨的装置在美国建成;同时世界上很多国家省区也都建立了生产装置。目前IPN在世界上的年生产能力已经超过了一万五千吨, 而氨氧化法作为成产的主要且唯一的方法, 日本的公司极具有代表性, 像日本昭和电工公司和日本三菱瓦斯化学公司, 他们分别采用了固定床反应器工艺呵流化床反应器工艺。我国上海石化研究开发的NC-催化剂, 其IPN的收率也超过了78%的反应收率。
4. 邻氯苯甲腈
在进行2-氰基-4-硝基苯胺的制作中, 无法离开OCN, 同时也可以合成抗疟新药硝喹。在精细化工中, 有关于OCN的文献很多, 其催化剂专利项目也很多。在进行邻氯苯甲腈的生产中, 多采用了流化床反应器。近些年来, 随着2-氰基-4-硝基苯胺的出口量增大, 使得OCN的生产发展很快, 其生产能力也达到了年产三千吨, 但由于催化剂以及反应床层等条件的限制, 使得OCN在其收率上普遍很低。
5. 对氯苯甲腈
TCN在精细化工中主要被用于染料以及医药、农药的合成。其中一种很耐热的高档汽车用涂料就是用TCN合成的。在世界来说, 目前仅以英、美国等国家生产TCN产品最为广泛。在我国湖南湘潭化工研究设计院研究的氨氧催化剂取得成功。据文献报道, TCN所使用的催化剂极类似于OCN类催化剂。目前, 这种催化剂专利去全归日本所有。
6. 二氯苯甲腈
DBN即是一种除草剂也是用于制造医药、农药、高分子材料的中间物质。它是以5, 6-二氯硝基苯作为主要原料, 经过加氢、氮化等多重反应后完成。氨氧化法由于工艺流程简单, 废物处理容易, 且质量好、收率高等特点, 在1963年日本建成了第一套年产六百吨的生产装置, 以铁基催化剂申请了专利, 我国上海石化研究使用自己研发的催化剂其DBN收率也达到了76%。
7. 氰基吡啶
3-CPN通过碱水解以及对水解的深度实施控制便可以得到烟酰胺或者烟酸产品。它们都属于B族维生素, 因此可以作为中间体用来生产饲料、食品以及医药等, 它的需求量仅次于间苯二甲腈, 在使用中, 作为饲料的添加剂应用量为40%至50%, 在医药及其他方面分配比例为20%至25%。目前世界总的生产能力已经达到了年产二万吨, 其中瑞士的Lonza公司其生产能力已经占到了总体的一半。根据统计得知, 世界上60%的烟酰胺或烟酸产量是由水解得到的。利用3-甲基吡啶氨氧化合成的3-CPN也占到了一万二千吨, 这已经是目前世界最为广泛使用的制作方法之一。
三、国内研究开发概况及展望
在二十世纪七十年代, 我国很多地方都相继研究课开发了芳香烃氨氧化技术, 虽然还仅限于IPN的氨氧化合成工艺和相关催化剂的研发, 但也有很多厂家, 比如云南、长沙等化工研究所研发的催化剂已经达到了工业化生产的水平。在1988年, 上海石化研究所自行研发出了细颗粒催化剂, 并且使用了流化床反应器, 建成了年产一千吨的装置, 使得我国在IPN生产技术领域迈进了世界先进行列。目前, 我国很多精细化工生产行业, 已经加大了贸易的出口和产品的开发, 在食品、药品、染料等领域, 为芳香烃氨氧化技术在实际中的应用开辟了前景。
参考文献
[1]何杰, 严爱珍;间二甲苯氨氧化V-Cr-O系催化剂表面活性组分特征[J];石油学报 (石油加工) ;2009年03期.
[2]马骏;苯甲腈的技术进展和市场前景展望[J];甘肃化工;2010年02期.