一、用碳酸二甲酯代替光气合成甲苯二异氰酸酯—2,4-甲苯二氨基甲酸甲酯合成(论文文献综述)
何奇奇[1](2020)在《二苯甲烷二氨基甲酸酯热解制备二苯甲烷二异氰酸酯实验及模拟研究》文中研究表明作为一种重要的有机化工中间体,二苯甲烷二异氰酸酯(MDI)广泛应用在聚氨酯(PU)、涂料、胶粘剂等行业。目前,MDI主要通过光气法生产。其原料光气剧毒且副产物HCl腐蚀性较强。因此,本文采用具有工业应用前景的氨基甲酸酯热解法制备异氰酸酯,系统开展热解制备工艺、反应机理及反应器放大规律的研究:(1)以泡沫铜为催化剂,开展了二苯甲烷二氨基甲酸甲酯(MDC)在邻二氯苯溶剂中催化热解制备MDI的工艺研究。热解的最优条件为:反应温度250℃,反应物加入量为溶剂加入量的2%,反应时间2 h,催化剂加入量为MDC量的2%,在该条件下,MDI收率达到95.8%。(2)采用DFT方法研究了 MDC非催化热解及Cu(111)晶面表面催化热解反应机理。MDC非催化热解反应路径分别以两个共平面的四元环为过渡态,随后发生顺式的消去反应,生成甲醇及异氰酸根。MDC分别消去两分子甲醇的过渡态能垒分别为120 kJ/mol与116 kJ/mol。Cu(111)晶面催化热解时发现Cu亲电攻击羰基O和甲氧基O,协同活化后出现活化中间体,即甲氧自由基与基体的脱离。计算得到的过渡态能垒为63 kJ/mol,较非催化过程降低57 kJ/mol。(3)采用CFD方法开展了 MDC热解反应器放大规律的量化研究。结果表明,1 L、1 m3单层桨热解反应釜流体经搅拌桨加速后分为上下两个循环区,加热时上循环区平均温度高于下循环区;N2通气速率从0增加到150 mL/min,反应釜内的温度变化速率由0.180℃/s增加到0.205℃/s。N2的通入增加了热解反应釜内流体的湍动程度,因而增大了釜内侧的表面传热系数,导致温度变化速率增加。开展了1 m3双层桨热解反应釜的流场研究,发现上下两层桨之间形成了明显的漩涡;进一步开展了不同搅拌时间下温度场的研究,发现双层桨引入对热解反应釜温度变化速率无明显影响。
张晴晴[2](2020)在《TDI生产工艺的绿色分析与优化》文中指出甲苯二异氰酸酯(Toluene diisocyanate,简称TDI)是合成聚氨酯的重要原料,工业中利用胺的光气化法来生产。随着绿色化学的兴起,提出了多种非光气化法TDI绿色生产工艺,但尚未实现工业化。本文以绿色化学原理为基础,对TDI生产工艺进行绿色化分析,评价其当前的绿色化水平、确定其不足之处,并寻求提高绿色化的优化改进方案。本文主要研究内容及结论如下:(1)以原子经济性为基础,提出副产原子回收率概念,并对原子利用率有效值和环境因子的概念进行了修正,在此基础上提出了一种多指标资源综合利用效率(Multi Index Resource Comprehensive Utilization Efficiency,MRE)分析方法;将该方法用于光气化法、一步合成法、二步合成法以及碳酸二甲酯法等四种TDI合成路径中,非光气法排放的废物是光气法的2.3倍之多;将原子经济性的范围由反应阶段扩展至全生产过程,提出原子经济有效值(VAE)概念并用于TDI光气化合成路径中,得到其原料中真正转化为可售产品从而实现经济价值的原子比例为35.12%。(2)基于十二绿色化学原则提出了十二绿色化学定量指标(The 12-quantitative Indexes of green chemistry)及化学化工产品的绿色化定量评价方法G12法,该十二定量指标中包含十项可量化的绿色化学原则,新增了两项副产物的指标,从资源利用效率、能源消耗以及环境危害三个方面进行定量计算;提出了用绿色雷达图来表征十二绿色定量指标,并提出了总绿色度和相对总绿色度的概念;最后提出了化学工艺的绿色评价方法G12法。(3)应用G12法分别对以氯苯或邻二氯苯作为溶剂的两种TDI光气化生产技术进行绿色评价;通过绿色雷达图以及总绿色度的计算对比得出,以氯苯为溶剂的光化反应过程具有相对较高的绿色化程度,该工艺总绿色度为5.575,对绿色化程度的提升主要可通过提高反应收率、降低光气过量摩尔比、降低光化反应塔温度几个方面;以邻二氯苯为溶剂的光化反应过程总绿色度为5.048,其绿色化程度较低的主要原因在于原料光气大量过量且溶剂邻二氯苯环境危害性较强。(4)针对TDI工艺中的副产物氯化氢提出两种转化利用方式,催化氧化将其转化为氯气以及用于乙炔法制PVC。通过计算绿色原则2对应的量化指标P2,对两种转化方案进行资源利用效率对比分析。催化氧化制氯气的扩展工艺将P2由原流程的0.3512提升至0.5627,将氯化氢用于乙炔法制PVC的P2提升至0.5940,后者在资源利用效率方面具有相对较高的绿色化程度。(5)使用Aspen Plus软件对光气化工艺过程中节能潜力较大的TDA合成分离单元进行模拟,利用灵敏度分析对精馏塔的操作参数进行优化。基于优化后的工艺数据使用Aspen Energy Analyzer软件进行换热网络设计,得到节能效果较优的设计方案。该方案所需热公用工程的用量为2030k W,与原工艺流程相比节能37.33%;需冷公用工程用量为8350kW,节能12.64%;将能耗指标P6由0.78提升至0.96。综上,本文将原子经济性和绿色化学十二原则两个重要的绿色化学原理用于TDI生产工艺的绿色化分析和优化中,修正、补充和完善了已有概念,并提出了新的概念和指标。将绿色化学原则从一般的定性概念提升到定量概念,提出了可普遍用于化工生产工艺绿色化评价、分析的方法,将其用于现有的TDI合成工艺中,分析结果表明,本文提出的方法准确可靠、直观高效,可用于TDI生产工艺或其它过程工业的绿色水平提升与优化分析。
仝甜[3](2020)在《[Bmim]OAc-0.5Zn(OAc)2离子液体催化合成甲苯二氨基甲酸甲酯反应研究》文中进行了进一步梳理甲苯二氨基甲酸甲酯(TDC)是碳酸酯法合成甲苯二异氰酸酯(TDI)的中间体,TDI是合成聚氨酯的重要材料。用碳酸二甲酯代替光气合成TDI反应过程中的第一步为TDC的合成,乙酸锌是该合成反应的较好催化剂,但乙酸锌使用一次便会失去催化活性。离子液体作为一种新型催化剂,已广泛应用于有机合成反应。本文对[Bmim]OAc-0.5Zn(OAc)2离子液体催化甲苯二胺(TDA)与DMC合成TDC反应进行研究,具有重要的理论意义和实用价值。首先,合成了[HO3S-(CH2)4-mim]Cl-0.5Zn(OAc)2、[PEmim]Cl-0.5Zn(OAc)2及[Bmim]OAc-0.5Zn(OAc)2三种离子液体,并分别考察了其催化合成TDC反应性能,其中[Bmim]OAc-0.5Zn(OAc)2的催化活性较高。利用红外光谱、核磁氢谱等表征手段确定了[Bmim]OAc-0.5Zn(OAc)2的结构,[Bmim]OAc-0.5Zn(OAc)2中乙酸锌为单齿型配位。考察了不同x的[Bmim]OAc-x Zn(OAc)2离子液体的催化性能,发现当x为0.5时,催化效果较好。采用红外光谱、紫外-可见吸收光谱与Hammett指示剂联用等表征分析表明:当x为0.5时,离子液体[Bmim]OAc-0.5Zn(OAc)2具有较适宜的酸性与碱性位比。在n([Bmim]OAc):n(Zn(OAc)2)=1:0.5,80℃下反应3h的条件下,所制备催化剂[Bmim]OAc-0.5Zn(OAc)2对合成TDC反应的催化活性更高;合成TDC的较适宜反应条件为:n(TDA):n(DMC)=1:30,m(TDA):m([Bmim]OAc-0.5Zn(OAc)2)=1:0.95,反应温度160℃,反应时间6h,此时产物TDC的收率为94.50%。然后,考察了催化剂的回收条件对回收率的影响,结果表明:用水量为V([Bmim]OAc-0.5Zn(OAc)2):V(水)=1:37.5,水处理温度为80℃,水处理时间为8h,是较优回收条件;该条件下,催化剂回收率为90.78%。借助红外光谱、紫外-可见吸收光谱与Hammett指示剂联用、XRD等表征方法分析了回收催化剂活性下降的原因,发现[Bmim]OAc-0.5Zn(OAc)2催化反应后,结构没有被破坏,但Zn(OAc)2量减少,碱性下降,且反应体系中有氧化锌产生。表明反应系统的副产物甲醇与催化剂中的乙酸锌发生反应,造成了催化剂中乙酸锌流失。将测得的[Bmim]OAc-x Zn(OAc)2不同x时的碱强度值H0与x拟合成关系式,可计算出回收催化剂为[Bmim]OAc-0.19Zn(OAc)2。可通过向回收催化剂中补充乙酸锌对回收催化剂进行再生,再生催化剂的重复使用性实验表明,再生催化剂重复使用5次其催化活性基本不变。最后,借助红外光谱技术对[Bmim]OAc-0.5Zn(OAc)2催化TDA与DMC合成TDC的反应机理进行了研究,结果表明,[Bmim]OAc-0.5Zn(OAc)2同时具有酸性位点和碱性位点,其中酸性位点(Zn2+)与DMC分子中的羰基氧相互作用形成了新配位配合物,同时活化了羰基碳;碱性位点(醋酸根)与TDA分子中的氨基相互作用形成氢键,并活化了TDA;被活化的TDA进攻新配合物中被活化的羰基碳,促进了甲氧羰基化反应的发生,最终生成目的产物TDC。
赵茜,崔雪霞,王桂荣,赵新强,王延吉[4](2020)在《Fe2O3的表征及其催化2,4-甲苯二氨基甲酸甲酯分解反应性能》文中研究指明采用多种方法制备了Fe2O3催化剂,并以市售Fe2O3为参比物,通过BET、NH3-TPD、XRD、SEM及FTIR等手段分析其结构特征,考察其催化分解2,4-甲苯二氨基甲酸甲酯(TDC)制备2,4-甲苯二异氰酸酯(TDI)的反应性能。结果表明:含有SiO2的Fe2O3催化剂的催化效果较好;外购Fe2O3催化效果好主要与其孔径较大以及含有SiO2组分有关;在较优反应条件下,TDI的收率可达到84.6%。进一步研究Fe2O3和SiO2双组分催化剂的催化效果,表明双组分催化剂的催化效果比单组分的Fe2O3、SiO2效果都要好,Fe2O3和SiO2之间存在的协同增效作用,有利于TDC的分解反应。
吕传鑫[5](2019)在《氨基甲酸酯合成聚醚型非异氰酸酯聚氨酯的研究》文中认为本文采用甲氧羰基化法自制了4,4’-二苯甲烷二氨基甲酸甲酯(MDC);利用MDC与聚四氢呋喃醚二醇(PTMG)酯交换反应制备了非异氰酸酯聚氨酯弹性体,研究了合成弹性体的最佳合成工艺,并对最佳工艺下合成的弹性体进行了性能的表征;利用MDC和PTMG酯交换制备聚氨酯预聚体,对以环氧树脂(E-44)为基体的胶黏剂进行改性,研究了缩聚时间、E-44用量和固化剂种类对胶黏剂力学性能和热性能的影响。本文的主要研究内容如下:(1)以碳酸二甲酯(DMC)和4,4’-二氨基二苯甲烷(MDA)为原料,制备4,4’-二苯甲烷二氨基甲酸甲酯(MDC),并对聚合工艺进行了优化。结果表明:最佳反应温度为160℃,醋酸铅催化且用量为MDA质量的6%,DMC与MDA的最佳摩尔比为20:1,反应时间为2h;在此工艺下,MDA的转化率达到100%,MDC的收率达到96.6%。(2)以4,4’-二苯甲烷二氨基甲酸甲酯(MDC)和聚四氢呋喃醚二醇(PTMG)为原料,利用酯交换法合成了非异氰酸酯聚氨酯弹性体,并对聚合工艺进行了探讨。结果表明:最佳预聚温度为145℃,预聚时间为1h,缩聚温度为190℃,缩聚时间为3h,辛酸亚锡催化,催化剂用量为总原料质量的0.2%,PTMG与MDC的摩尔比为1:1;在此工艺下,产物特性粘数为87.31mL·g-1,邵氏硬度为81.28HA,拉伸强度为3.65MPa,数均分子量为5.25×104,重均分子量为1.16×105,分子量分布指数为2.21。(3)以4,4’-二苯甲烷二氨基甲酸甲酯(MDC)和聚四氢呋喃醚二醇(PTMG)为原料,在辛酸亚锡催化下制备非异氰酸酯聚氨酯,再与环氧树脂(E-44)反应制备胶黏剂;并对缩聚时间、E-44用量和固化剂种类对胶黏剂的力学性能和热性能的影响进行了探讨。结果表明:在用己二胺固化时,聚氨酯采用2h的缩聚工艺,合成的胶黏剂具有更好的粘结效果和力学性能;E-44用量的增加可以大幅度加强胶黏剂的粘结强度;采用加成聚合型固化反应机理,用间苯二甲胺固化,获得的胶黏剂拥有更好的力学性能和热性能。
王桂荣,崔雪霞,贾晓强,赵新强,王延吉[6](2018)在《2,4-甲苯二氨基甲酸酯分解反应性能及机理》文中研究表明对不同种类的2,4-甲苯二氨基甲酸酯(TDC)分解制备2,4-甲苯二异氰酸酯(TDI)反应性能及Fe2O3催化反应机理进行了研究。热重和差热扫描结果表明,不同2,4-甲苯二氨基甲酸酯的热分解温度由低到高次序为:2,4-甲苯二氨基甲酸苯酯(TDC(Ph))、2,4-甲苯二氨基甲酸甲酯(TDC(Me))、2,4-甲苯二氨基甲酸丙酯(TDC(Pr))、2,4-甲苯二氨基甲酸丁酯(TDC(Bu));热分解温度高低反映了热分解反应的难易。而Fe2O3催化分解实验表明,不同2,4-甲苯二氨基甲酸酯催化分解反应由易到难依次为TDC(Ph)、TDC(Bu)、TDC(Pr)、TDC(Me)。可能是催化剂Fe2O3的使用,使得不同2,4-甲苯二氨基甲酸酯催化分解的难易趋势与热分解的不同。借助FTIR表征,推测了Fe2O3催化TDC(Me)分解反应的机理,表明催化剂Fe2O3中的Fe3+与TDC(Me)中的羰基氧发生配位作用是催化分解的关键。
马雪晴[7](2018)在《Zn(OAc)2·2H2O脱水处理及其催化合成甲苯二氨基甲酸甲酯反应研究》文中指出甲苯二氨基甲酸甲酯(TDC)是非光气法合成甲苯二异氰酸酯(TDI)的中间体。Zn(OAc)2是碳酸二甲酯(DMC)与二氨基甲苯(TDA)合成TDC反应的高效催化剂。在反应过程中,Zn(OAc)2容易失活成ZnO,而且DMC需要同时起到反应物和溶剂的作用,存在其用量相对较大的问题。本论文围绕Zn(OAc)2·2H2O脱水处理后的有机锌盐催化合成甲苯二氨基甲酸甲酯反应过程中的相关问题进行研究,具有重要的理论意义和实用价值。考察了反应条件对Zn(OAc)2催化合成TDC反应性能及失活催化剂组成的影响。结果表明,TDC合成反应在5 h左右基本完成,继续延长时间反而可能发生副反应;TDC收率随反应温度升高而增加,但当温度达到190℃时出现明显副反应甚至使产物性状发生改变;催化剂的用量对TDC收率影响较大,在m(TDA):m(Zn(OAc)2)=1:0.4,180℃、反应5 h,TDC收率达到88.2%。失活催化剂主要为ZnO,但在低温条件(120℃、140℃)下,还生成了层状羟基复盐Zn5(OH)8(CH3COO)2·2H2O,催化剂用量及反应温度是影响晶态ZnO形成的主要因素,160℃时增大催化剂用量至m(TDA):m(Zn(OAc)2)=1:0.32时即可得到晶态氧化锌。反应釜的搅拌方式、乙酸锌的晶体结构以及催化剂中包含有Zn4O(OAc)6,可能是影响TDC收率的因素。借助FT-IR、XRD和热重表征探究了Zn(OAc)2·2H2O在热处理过程中组成的变化。在100℃时仅发生失水过程;而升温至120℃时,开始有Zn4O(OAc)6生成;在160℃下热处理6 h后同时生成了Zn4O(OAc)6和ZnO,而12 h后得到的主要为ZnO。随热处理温度的升高,Zn4O(OAc)6生成速率提高。以Zn(OAc)2与Zn4O(OAc)6不同含量组成的催化剂催化TDC反应,在二者相对含量(面积比)为1:2.07时,180℃下反应7h,得到TDC收率为94.4%,Zn4O(OAc)6在相对较高的温度下能够更好地发挥催化活性。考察了多种溶剂对TDC合成反应的影响,结果显示弱极性溶剂更有利于TDC的合成,其中芳香烃(甲苯和对二甲苯)和芳香酯(邻苯二甲酸二甲酯和邻苯二甲酸二辛酯)类表现出更好的溶剂效应。而邻苯二甲酸二辛酯可以同时作为TDC分解反应溶剂,以其为溶剂时在n(TDA):n(DMC)=1:10、m(TDA):m(Zn(OAc)2)=1:0.27、170℃反应4 h,TDC的收率可以达到87.0%。在DMC用量过低时,TDA与DMC更容易发生N-甲基化反应,使TDC的收率明显降低。
崔雪霞[8](2016)在《甲苯二氨基甲酸酯催化分解合成甲苯二异氰酸酯反应研究》文中提出非光气法合成甲苯二异氰酸酯(TDI)已经成为国内外研究热点。尤其是其中的碳酸酯法,原料无毒、反应条件温和、是一条很有研究价值的工艺路线。该法合成T DI分两步进行,分别为甲苯二氨基甲酸酯的合成及其分解。因TDI性质活泼、高温下容易自聚,使甲苯二氨基甲酸酯分解反应成为碳酸酯法合成TDI的关键步骤,对该分解过程进行研究具有重要的理论意义和实用价值。首先,采用不同方法制备了Fe2O3催化剂并考察了其催化活性,采用多种表征方法对不同催化剂进行了表征分析。BET和SEM表征结果表明,催化剂的孔径大小对其催化活性有一定影响,孔径越大,其催化效果越好;XRD表征说明Fe2O3-0中含有杂质。结合XRD、FTIR和EDS表征以及ICP和溶解法测定结果,表明Fe2O3-0中含有30%40%的SiO2。进一步考察了SiO2的催化性能以及Fe2O3和SiO2组成的双组分催化剂的催化性能,表明晶体SiO2对甲苯二氨基甲酸甲酯(TDC)分解反应有一定的催化活性,Fe2O3和SiO2双组分催化效果比单纯Fe2O3或SiO2的催化活性均好。其次,利用在线红外技术对TDC分解制备TDI反应进行跟踪监测,邻苯二甲酸二辛酯(DOP)是该过程的适宜溶剂,溶剂的最佳处理方式是在达到反应温度时将其作为背景扣除。基于朗伯比尔定律及反应组分之间的定量关系,由在线红外检测吸光度求出了反应过程中各组分浓度随时间的变化。建立了TDC分解反应的动力学模型,确定了模型参数,实验值与预测值吻合良好。得到的动力学方程如下所示:(?)最后,对不同甲苯二氨基甲酸酯的热分解和催化分解反应进行研究。热重分析表明,不同甲苯二氨基甲酸酯热分解温度由低到高次序为TDC(Ph)<TDC(Me)<TDC(Pr)<TDC(Bu);以DOP为溶剂,Fe2O3为催化剂,考察了不同甲苯二氨基甲酸酯的催化分解性能,催化分解反应由易到难依次为TDC(Ph)、TDC(Bu)、TDC(Pr)、TDC(Me);二者次序不同的主要原因是热重分析是考察不同甲苯二氨基甲酸酯的热分解,而实验研究是针对不同甲苯二氨基甲酸酯的催化分解。另外,将TDC分别与溶剂及催化剂进行不同方式的处理,然后进行FTIR表征分析,借助表征结果推测了TDC分解反应机理。
杨玉峰,张泽志[9](2018)在《仲丁氨基甲酸甲酯的合成》文中提出采用碘化钾催化仲丁胺与碳酸二甲酯的反应合成仲丁氨基甲酸甲酯。实验考察了仲丁胺与碳酸二甲酯的摩尔比、反应时间、催化剂及用量对反应的影响,结果表明:碘化钾催化活性高、易于分离;较佳的合成条件为n(仲丁胺)∶n(碳酸二甲酯)=1∶3,反应时间9h,碘化钾的加入量0.8%。在此条件下产物收率大于79%,纯度大于98%。
张雨蒙,王桂荣,贾晓强,赵新强,王延吉[10](2017)在《碳酸酯法合成甲苯-2,4-二氨基甲酸苯酯反应的溶剂效应》文中认为考察了不同溶剂和催化剂对2,4-甲苯二胺(TDA)与碳酸二苯酯(DPC)合成甲苯-2,4-二氨基甲酸苯酯(TDC)反应的影响,并分析了反应历程及溶剂效应。实验结果表明,溶剂极性对反应影响很大,溶剂的空间位阻对反应也有影响;该反应较好的溶剂为N-甲基吡咯烷酮(NMP),较好的催化剂为Pb3O4。适宜的反应条件为:n(Pb3O4)∶n(TDA)=0.25,n(DPC)∶n(TDA)=4,反应温度120℃,反应时间8 h,此时TDA转化率为87.6%、TDC收率为75.3%;采用N,N-二甲基乙酰胺与NMP体积比为1∶2的混合溶剂时,TDC收率可达83.5%,TDC选择性为99.1%。
二、用碳酸二甲酯代替光气合成甲苯二异氰酸酯—2,4-甲苯二氨基甲酸甲酯合成(论文开题报告)
(1)论文研究背景及目的
此处内容要求:
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例:
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
(2)本文研究方法
调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、用碳酸二甲酯代替光气合成甲苯二异氰酸酯—2,4-甲苯二氨基甲酸甲酯合成(论文提纲范文)
(1)二苯甲烷二氨基甲酸酯热解制备二苯甲烷二异氰酸酯实验及模拟研究(论文提纲范文)
学位论文数据集 |
摘要 |
ABSTRACT |
符号说明 |
第一章 文献综述 |
1.1 异氰酸酯概述 |
1.1.1 MDI的物理性质 |
1.1.2 MDI的化学性质 |
1.2 MDI的生产发展概况 |
1.3 MDI的合成方法 |
1.3.1 氨基甲酸酯热解实验研究现状 |
1.3.2 MDC热解机理研究现状 |
1.4 MDC热解反应器与计算流体力学技术 |
1.4.1 MDC热解反应器简介 |
1.4.2 计算流体力学技术与搅拌混合理论 |
1.5 本论文的立题依据与主要研究内容 |
1.5.1 立题依据 |
1.5.2 主要研究内容 |
第二章 实验部分 |
2.1 前言 |
2.2 实验部分 |
2.2.1 实验原料和试剂 |
2.2.2 实验仪器 |
2.2.3 MDC和MMI原料制备 |
2.2.4 MDC热解制备MDI实验研究 |
2.2.5 原料及催化剂表征手段 |
2.2.6 检测方法及计算方法的建立 |
2.3 结果与讨论 |
2.3.1 自制MDC表征 |
2.3.2 标准曲线的建立 |
2.4 本章小结 |
第三章 MDC热解制备MDI实验与反应机理研究 |
3.1 前言 |
3.2 泡沫铜催化剂评价实验 |
3.3 热解条件的考察 |
3.3.1 温度对MDI收率的影响 |
3.3.2 氮气吹扫对MDI收率的影响 |
3.4 反应前后泡沫铜催化剂的XRD表征 |
3.5 反应机理研究 |
3.5.1 计算模型与方法 |
3.5.2 非催化热解机理分析 |
3.5.3 催化热解机理分析 |
3.6 本章小结 |
第四章 MDC热解反应器CFD模拟研究 |
4.1 前言 |
4.2 模型建立 |
4.2.1 数学模型建立 |
4.2.2 计算模型建立 |
4.3 MDC热解反应器数值模拟结果与讨论 |
4.3.1 1L单层桨MDC热解反应器数值模拟结果与讨论 |
4.3.2 1m~3单层桨MDC热解反应釜数值模拟结果 |
4.3.3 1m~3双层桨热解反应釜数值模拟结果 |
4.3.4 N_2吹扫对热解反应釜温度场影响 |
4.4 本章小结 |
第五章 结论与展望 |
5.1 结论 |
5.2 展望 |
参考文献 |
致谢 |
研究成果及发表的学术论文 |
作者和导师简介 |
附件 |
(2)TDI生产工艺的绿色分析与优化(论文提纲范文)
摘要 |
abstract |
符号说明 |
第一章 绪论 |
1.1 研究背景及意义 |
1.2 绿色化工发展 |
1.2.1 原子经济性 |
1.2.2 绿色化学原则 |
1.2.3 绿色化学研究内容 |
1.3 绿色化工定量评估 |
1.3.1 单一指标 |
1.3.2 综合评价 |
1.4 TDI生产工艺 |
1.4.1 光气化法 |
1.4.2 非光气化法 |
1.4.3 TDI工艺绿色研究进展 |
1.5 研究内容及思路 |
第二章 .基于原子经济性的资源效率分析 |
2.1 引言 |
2.2 MRE分析方法 |
2.2.1 相对原子利用率有效值 |
2.2.2 副产原子回收率 |
2.2.3 修正环境因子 |
2.2.4 MRE方法的提出 |
2.3 TDI合成路径的MRE分析 |
2.3.1 TDI合成路径简介 |
2.3.2 MRE方法应用 |
2.4 原子经济有效值 |
2.4.1 原子经济有效值 |
2.4.2 光气化法TDI工艺的原子经济有效值 |
2.5 本章小结 |
第三章 基于绿色化学原则的定量综合评价方法 |
3.1 引言 |
3.2 化工工艺绿色化定量评价方法 |
3.2.1 资源利用效率指标 |
3.2.2 能源消耗指标 |
3.2.3 环境危害指标 |
3.2.4 十二绿色化学量化指标 |
3.2.5 总绿色度和相对总绿色度 |
3.2.6 G12方法的提出 |
3.3 实例应用 |
3.4 本章小结 |
第四章 光气化生产工艺绿色分析与优化 |
4.1 引言 |
4.2 光化反应过程简述 |
4.3 光化反应过程绿色分析 |
4.3.1 氯苯工艺绿色分析 |
4.3.2 邻二氯苯工艺绿色分析 |
4.4 光气化工艺绿色优化 |
4.4.1 氯化氢产品链扩展 |
4.4.2 TDA单元换热网络设计 |
4.5 本章小结 |
第五章 结论与展望 |
5.1 结论 |
5.2 展望及不足之处 |
参考文献 |
致谢 |
攻读学位期间发表的学术论文 |
(3)[Bmim]OAc-0.5Zn(OAc)2离子液体催化合成甲苯二氨基甲酸甲酯反应研究(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
第一章 绪论 |
1.1 前言 |
1.2 甲苯二异氰酸酯的生产现状及合成方法研究进展 |
1.2.1 甲苯二异氰酸酯的生产现状 |
1.2.2 光气法合成TDI |
1.2.3 非光气法合成TDI |
1.3 碳酸酯法合成甲苯二氨基甲酸甲酯反应研究进展 |
1.3.1 DMC法合成TDC的催化剂 |
1.3.2 反应机理研究 |
1.4 离子液体及其在化学反应中的应用 |
1.4.1 离子液体的结构 |
1.4.2 离子液体的应用 |
1.4.3 离子液体的回收 |
1.5 本论文主要研究内容 |
第二章 实验部分 |
2.1 化学试剂 |
2.2 实验仪器 |
2.3 试剂预处理 |
2.3.1 2,4-甲苯二胺的提纯 |
2.3.2 二水合乙酸锌的处理 |
2.4 离子液体催化剂的合成 |
2.4.1 离子液体催化剂的合成装置 |
2.4.2 离子液体催化剂的合成方法 |
2.5 离子液体催化合成TDC反应装置及操作步骤 |
2.6 离子液体催化剂的回收 |
2.7 产物定量分析与计算方法 |
2.7.1 液相色谱仪与色谱条件 |
2.7.2 流动相的制备 |
2.7.3 甲苯二氨基甲酸甲酯标准品的制备 |
2.7.4 待测样品的配制及进样 |
2.7.5 甲苯二氨基甲酸甲酯收率的计算 |
2.8 表征方法 |
2.8.1 傅里叶红外光谱(FT-IR)分析 |
2.8.2 核磁分析 |
2.8.3 紫外-可见吸收光谱与Hammett指示剂联用 |
2.8.4 X-射线衍射(XRD)分析 |
第三章 乙酸锌离子液体的合成、表征及其催化合成甲苯二氨基甲酸甲酯 |
3.1 前言 |
3.2 实验部分 |
3.3 不同Zn(OAc)_2离子液体的催化性能 |
3.3.1 不同Zn(OAc)_2离子液体的催化性能 |
3.3.2 [Bmim]OAc-0.5Zn(OAc)_2的表征 |
3.4 不同条件合成[Bmim]OAc-xZn(OAc)_2的催化性能及表征 |
3.4.1 [Bmim]OAc-xZn(OAc)_2的催化性能及表征 |
3.4.2 [Bmim]OAc-0.5Zn(OAc)_2离子液体合成条件的优化 |
3.5 [Bmim]OAc-0.5Zn(OAc)_2催化合成TDC反应条件优化 |
3.5.1 反应温度对TDC收率的影响 |
3.5.2 反应时间对TDC收率的影响 |
3.5.3 催化剂用量对TDC收率的影响 |
3.5.4 物料配比对TDC收率的影响 |
3.6 小结 |
第四章 [Bmim]OAc-0.5Zn(OAc)_2催化剂的回收及重复使用性 |
4.1 前言 |
4.2 实验部分 |
4.3 催化剂[Bmim]OAc-0.5Zn(OAc)_2的回收及再利用 |
4.3.1 水处理温度对催化剂回收率及其催化性能的影响 |
4.3.2 水处理时间对催化剂回收率及其催化性能的影响 |
4.3.3 用水量对催化剂回收率及其催化性能的影响 |
4.4 回收催化剂的表征及失活原因分析 |
4.4.1 回收催化剂的表征 |
4.4.2 催化剂失活原因分析 |
4.5 回收催化剂的再生 |
4.5.1 催化剂再生方法 |
4.5.2 再生催化剂的重复使用性 |
4.6 小结 |
第五章 [Bmim]OAc-0.5Zn(OAc)_2催化合成TDC反应机理研究 |
5.1 前言 |
5.2 [Bmim]OAc-0.5Zn(OAc)_2与DMC的作用机理分析 |
5.2.1 催化剂[Bmim]OAc-0.5Zn(OAc)_2与DMC作用前、及作用后[Bmim]OAc-0.5Zn(OAc)_2的红外表征 |
5.2.2 [Bmim]OAc-0.5Zn(OAc)_2与DMC作用前、后DMC红外表征 |
5.2.3 [Bmim]OAc-0.5Zn(OAc)_2与DMC的相互作用机理 |
5.3 [Bmim]OAc-0.5Zn(OAc)_2与TDA的作用机理分析 |
5.3.1 [Bmim]OAc-0.5Zn(OAc)_2与TDA作用前、后红外表征 |
5.3.2 [Bmim]OAc-0.5Zn(OAc)_2与TDA的相互作用机理 |
5.4 [Bmim]OAc-0.5Zn(OAc)_2催化合成TDC反应活性中间体的确定 |
5.5 [Bmim]OAc-0.5Zn(OAc)_2催化TDA与DMC合成TDC的反应机理 |
5.6 小结 |
第六章 结论与展望 |
参考文献 |
攻读学位期间所取得的相关科研成果 |
致谢 |
(4)Fe2O3的表征及其催化2,4-甲苯二氨基甲酸甲酯分解反应性能(论文提纲范文)
1 实验部分 |
1.1 原料与试剂 |
1.2 催化剂的制备 |
1.3 表征方法 |
1.4 催化剂中杂质含量测定 |
1.5 TDC分解反应实验 |
2 结果与讨论 |
2.1 Fe2O3制备方法对其催化性能的影响 |
2.2 不同方法制备Fe2O3催化剂的表征与分析 |
2.2.1 NH3-TPD表征 |
2.2.2 BET分析 |
2.2.3 SEM表征 |
2.2.4 XRD表征 |
2.3 Fe2O3-0催化剂的杂质分析 |
2.3.1 Fe2O3-0催化剂中杂质组分的分析 |
2.3.2 Fe2O3-0催化剂中杂质组分的催化活性 |
2.3.3 Fe2O3-0中SiO2含量的测定 |
2.4 Fe2O3与SiO2双组分催化剂催化TDC分解反应 |
3 结 论 |
(5)氨基甲酸酯合成聚醚型非异氰酸酯聚氨酯的研究(论文提纲范文)
摘要 |
abstract |
第一章 绪论 |
1.1 聚氨酯概述 |
1.1.1 聚氨酯的原料 |
1.1.2 聚氨酯的合成的主要反应 |
1.1.3 聚氨酯的合成方法 |
1.1.4 聚氨酯的合成路线 |
1.1.5 聚氨酯的市场现状 |
1.2 聚氨酯弹性体 |
1.2.1 聚氨酯弹性体的结构与性能 |
1.2.2 聚氨酯弹性体的应用 |
1.3 聚氨酯胶黏剂 |
1.3.1 聚氨酯胶黏剂的组成 |
1.3.2 聚氨酯胶黏剂的粘结机理 |
1.3.3 聚氨酯胶黏剂的优点 |
1.3.4 聚氨酯胶黏剂的应用 |
1.4 选题目的和意义 |
1.5 实验方案 |
第二章 4,4’-二苯甲烷二氨基甲酸甲酯的合成与表征 |
2.1 引言 |
2.2 实验部分 |
2.2.1 实验原料 |
2.2.2 实验仪器及型号 |
2.2.3 4,4’-二苯甲烷二氨基甲酸甲酯的合成与处理 |
2.2.4 分析与测试 |
2.3 实验结果与分析 |
2.3.1 反应温度对原料转化率和产物收率的影响 |
2.3.2 催化剂种类对原料转化率和产物收率的影响 |
2.3.3 催化剂用量对原料转化率和产物收率的影响 |
2.3.4 DMC与 MDA的摩尔比对原料转化率和产物收率的影响 |
2.3.5 反应时间对原料转化率和产物收率的影响 |
2.3.6 MDC的红外光谱 |
2.3.7 MDC的核磁谱图 |
2.4 本章小结 |
第三章 非异氰酸酯聚氨酯弹性体的合成 |
3.1 前言 |
3.2 实验部分 |
3.2.1 实验原料 |
3.2.2 实验仪器及型号 |
3.2.3 弹性体的合成 |
3.2.4 测试与分析方法 |
3.3 实验结果与分析 |
3.3.1 预聚温度对合成产物性能的影响 |
3.3.2 预聚时间对合成产物性能的影响 |
3.3.3 缩聚温度对合成产物性能的影响 |
3.3.4 缩聚时间对合成产物性能的影响 |
3.3.5 催化剂种类对合成产物性能的影响 |
3.3.6 催化剂用量对合成产物性能的影响 |
3.3.7 PTMG与 MDC的摩尔比对合成产物性能的影响 |
3.4 性能的表征 |
3.4.1 凝胶渗透色谱分析 |
3.4.2 热性能分析 |
3.4.3 红外光谱分析 |
3.5 本章小结 |
第四章 非异氰酸酯聚氨酯胶黏剂的合成 |
4.1 前言 |
4.2 实验部分 |
4.2.1 实验原料 |
4.2.2 实验仪器及型号 |
4.2.3 胶黏剂及其测试试样的制备 |
4.2.4 测试与分析方法 |
4.3 实验结果与分析 |
4.3.1 拉伸强度与剪切强度分析 |
4.3.2 热性能分析 |
4.4 本章小结 |
结论 |
参考文献 |
致谢 |
攻读硕士学位期间发表的学术论文目录 |
(6)2,4-甲苯二氨基甲酸酯分解反应性能及机理(论文提纲范文)
1 实验部分 |
1.1 主要原料和试剂 |
1.2 表征方法 |
1.3 TDC分解反应实验 |
2 结果与讨论 |
2.1 不同TDC的热重分析结果 |
2.1.1 不同TDC的热重分析曲线 |
2.1.2 不同TDC热分解温度差异的原因 |
2.2 不同TDC的催化分解反应 |
2.2.1 Fe2O3催化TDC分解反应结果 |
2.2.2 TDC热分解与催化分解效果差异分析 |
2.3 Fe2O3催化TDC (Me) 分解反应机理 |
2.3.1 TDC (Me) 与DOP相互作用分析 |
2.3.2 TDC (Me) 与Fe2O3相互作用分析 |
2.3.3 Fe2O3催化TDC (Me) 分解反应机理分析 |
3 结论 |
(7)Zn(OAc)2·2H2O脱水处理及其催化合成甲苯二氨基甲酸甲酯反应研究(论文提纲范文)
摘要 |
abstract |
第一章 绪论 |
1.1 引言 |
1.2 甲苯二氨基甲酸酯的合成方法 |
1.2.1 硝基化合物二步还原羰基化法 |
1.2.2 胺类化合物氧化羰基化法 |
1.2.3 尿素法 |
1.2.4 碳酸酯法 |
1.2.4.1 碱性催化剂 |
1.2.4.2 lewis酸催化剂 |
1.3 有机锌盐催化合成甲苯二氨基甲酸甲酯 |
1.4 Zn(OAc)_2·2H_2O热处理过程的研究 |
1.4.1 Zn(OAc)_2·2H_2O的脱水过程 |
1.4.2 Zn(OAc)_2·2H_2O分解中间态 |
1.5 碳酸酯法合成氨基甲酸酯的原料配比 |
1.5.1 单氨基甲酸酯合成中的原料配比 |
1.5.2 二氨基甲酸酯合成中的原料配比 |
1.6 本论文研究的主要内容 |
第二章 实验部分 |
2.1 化学试剂 |
2.2 实验仪器 |
2.3 实验方法 |
2.3.1 甲苯二胺的提纯 |
2.3.2 Zn(OAc)_2·2H_2O的处理 |
2.3.3 甲苯-2,4-二氨基甲酸甲酯标准品的制备 |
2.3.4 无溶剂时乙酸锌催化TDC合成反应 |
2.3.5 溶剂存在时TDC合成反应 |
2.4 产物定量分析及计算方法 |
2.4.1 高效液相色谱 |
2.4.2 液相流动相的配制 |
2.4.3 待测样品配制及进样 |
2.4.4 TDC收率的计算 |
2.5 催化剂的表征 |
2.5.1 X射线衍射分析(XRD) |
2.5.2 红外光谱分析(FTIR) |
2.5.3 热重-差热分析(TG/DSC) |
第三章 TDC合成反应中乙酸锌催化性能及失活研究 |
3.1 前言 |
3.2 反应条件对乙酸锌催化合成TDC反应性能的影响 |
3.2.1 反应时间的影响 |
3.2.2 反应温度的影响 |
3.2.3 催化剂用量的影响 |
3.3 反应条件对失活催化剂组成的影响 |
3.3.1 反应温度对失活催化剂组成的影响 |
3.3.2 催化剂用量对失活催化剂组成的影响 |
3.3.3 反应时间对失活催化剂组成的影响 |
3.3.3.1 反应时间对非晶态失活催化剂的影响 |
3.3.3.2 反应时间对晶态失活催化剂的影响 |
3.4 TDC收率的影响因素分析 |
3.4.1 操作方式对TDC收率的影响 |
3.4.2 反应原料对TDC收率的影响 |
3.5 小结 |
第四章 Zn(OAc)_2·2H_2O热处理及催化TDC合成反应研究 |
4.1 前言 |
4.2 二水乙酸锌热分解过程分析 |
4.2.1 二水乙酸锌纯度分析 |
4.2.2 Zn(OAc)_2·2H_2O热重及差热分析 |
4.3 热处理条件对二水乙酸锌脱水组成的影响 |
4.3.1 100 ℃热处理二水乙酸锌 |
4.3.2 120 ℃热处理二水乙酸锌 |
4.3.3 140 ℃热处理二水乙酸锌 |
4.3.4 160 ℃热处理二水乙酸锌 |
4.4 Zn(OAc)_2·2H_2O不同热处理产物对TDC合成反应的催化性能 |
4.4.1 不同组成催化剂对TDC合成反应的影响 |
4.4.2 反应温度对Zn_4O(OAc)_6 催化活性的影响 |
4.5 小结 |
第五章 溶剂对TDC合成反应的影响 |
5.1 引言 |
5.2 不同溶剂的筛选 |
5.2.1 不同溶剂中TDA溶解性的测定 |
5.2.2 溶剂对TDC合成反应的影响 |
5.2.3 溶剂效应分析 |
5.2.4 反应条件对TDC合成的影响 |
5.3 小结 |
第六章 结论 |
参考文献 |
攻读学位期间所取得的相关科技成果 |
致谢 |
(8)甲苯二氨基甲酸酯催化分解合成甲苯二异氰酸酯反应研究(论文提纲范文)
摘要 |
abstract |
第一章 绪论 |
1.1 前言 |
1.2 甲苯二异氰酸酯的生产现状及发展趋势 |
1.3 甲苯二异氰酸酯的合成方法 |
1.3.1 光气法生产TDI |
1.3.2 非光气法合成TDI |
1.4 甲苯二氨基甲酸酯分解制备TDI研究进展 |
1.4.1 甲苯二氨基甲酸酯分解所用催化剂 |
1.4.2 溶剂和热载体 |
1.4.3 产物的定量分析 |
1.4.4 反应机理 |
1.4.5 动力学研究 |
1.5 在线红外技术的应用 |
1.5.1 在线红外技术用于机理研究 |
1.5.2 在线红外技术用于动力学研究 |
1.6 本论文主要研究内容及意义 |
第二章 实验部分 |
2.1 化学原料与试剂 |
2.2 实验仪器及操作步骤 |
2.2.1 实验仪器 |
2.2.2 反应装置及操作步骤 |
2.3 原料及产物的制备与提纯 |
2.3.1 原料TDC的制备与提纯 |
2.3.2 TMI和TDI衍生物的制备与提纯 |
2.4 表征方法 |
2.4.1 NH3程序升温脱附(NH3-TPD) |
2.4.2 比表面积、孔容和孔径的测定 |
2.4.3 扫描电子显微镜(SEM/EDS) |
2.4.4 X射线衍射(XRD) |
2.4.5 傅里叶变换红外光谱(FTIR) |
2.4.6 电感耦合等离子体发射光谱(ICP) |
2.4.7 反应过程在线红外光谱系统 |
2.4.8 热重和差热扫描分析(TGA/DSC) |
2.5 定量分析及计算 |
2.5.1 高效液相色谱分析方法 |
2.5.2 标准工作曲线 |
2.5.3 定量分析过程及步骤 |
2.5.4 定量计算 |
第三章 Fe_2O_3制备、表征及其催化甲苯二氨基甲酸甲酯分解性能 |
3.1 前言 |
3.2 实验部分 |
3.2.1 催化剂的制备 |
3.2.2 实验步骤 |
3.3 结果与讨论 |
3.3.1 催化剂制备方法对Fe_2O_3催化性能的影响 |
3.3.2 不同Fe_2O_3催化剂的表征与分析 |
3.3.3 Fe_2O_3-0催化剂的表征与分析 |
3.3.4 Fe_2O_3与SiO2双组分催化剂催化TDC分解反应 |
3.4 小结 |
第四章 TDC分解合成TDI反应的在线红外研究 |
4.1 前言 |
4.2 实验部分 |
4.2.1 标样的扫描 |
4.2.2 实验过程 |
4.3 结果与讨论 |
4.3.1 在线红外实验条件的确定 |
4.3.2 动力学模型方程 |
4.4 小结 |
第五章 不同甲苯二氨基甲酸酯分解反应研究 |
5.1 前言 |
5.2 实验部分 |
5.3 结果与讨论 |
5.3.1 不同甲苯二氨基甲酸酯的热重表征与分析 |
5.3.2 不同甲苯二氨基甲酸酯的催化分解反应 |
5.3.3 Fe_2O_3催化甲苯二氨基甲酸酯分解反应机理推测 |
5.4 小结 |
第六章 结论与展望 |
参考文献 |
攻读学位期间所取得的相关科研成果 |
致谢 |
(9)仲丁氨基甲酸甲酯的合成(论文提纲范文)
1 实验 |
1.1 主要试剂和仪器 |
1.2 实验方法 |
1.3 产物纯度分析 |
2 结果与讨论 |
2.1 影响仲丁胺与碳酸二甲酯反应的主要因素 |
2.1.1 催化剂的选择 |
2.1.2 催化剂的用量 |
2.1.3 反应物摩尔比 |
2.1.4 反应时间 |
2.1.5 较佳实验条件的验证 |
2.2 产物的表征 |
2.2.1 产物的沸点 |
2.2.2 产物的红外光谱 |
3 结论 |
四、用碳酸二甲酯代替光气合成甲苯二异氰酸酯—2,4-甲苯二氨基甲酸甲酯合成(论文参考文献)
- [1]二苯甲烷二氨基甲酸酯热解制备二苯甲烷二异氰酸酯实验及模拟研究[D]. 何奇奇. 北京化工大学, 2020(02)
- [2]TDI生产工艺的绿色分析与优化[D]. 张晴晴. 青岛科技大学, 2020(01)
- [3][Bmim]OAc-0.5Zn(OAc)2离子液体催化合成甲苯二氨基甲酸甲酯反应研究[D]. 仝甜. 河北工业大学, 2020
- [4]Fe2O3的表征及其催化2,4-甲苯二氨基甲酸甲酯分解反应性能[J]. 赵茜,崔雪霞,王桂荣,赵新强,王延吉. 石油学报(石油加工), 2020(02)
- [5]氨基甲酸酯合成聚醚型非异氰酸酯聚氨酯的研究[D]. 吕传鑫. 青岛科技大学, 2019(11)
- [6]2,4-甲苯二氨基甲酸酯分解反应性能及机理[J]. 王桂荣,崔雪霞,贾晓强,赵新强,王延吉. 石油学报(石油加工), 2018(06)
- [7]Zn(OAc)2·2H2O脱水处理及其催化合成甲苯二氨基甲酸甲酯反应研究[D]. 马雪晴. 河北工业大学, 2018(07)
- [8]甲苯二氨基甲酸酯催化分解合成甲苯二异氰酸酯反应研究[D]. 崔雪霞. 河北工业大学, 2016(02)
- [9]仲丁氨基甲酸甲酯的合成[J]. 杨玉峰,张泽志. 精细石油化工, 2018(01)
- [10]碳酸酯法合成甲苯-2,4-二氨基甲酸苯酯反应的溶剂效应[J]. 张雨蒙,王桂荣,贾晓强,赵新强,王延吉. 石油化工, 2017(08)