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烯烃复分解反应的研究论文

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烯烃复分解反应的研究论文

顶1楼!!2005年10月5日,今年的诺贝尔化学奖尘埃落定。法国化学家伊夫·肖万、美国化学家罗伯特·格拉布和理查德·施罗克三人分享了这一殊荣。 谈及此次获奖成果,中国科学院金属有机化学国家重点实验室主任麻生明研究员说:“化学界对这一研究的重要意义非常认可。我们的一些研究人员总是希望'大而全’,但是看看这次的获奖成果,再看看上次(2001年)有机化学家的获奖成果,就知道化学家一生有这样一个'反应’就很了不起了。” 该实验室的丁奎岭研究员告诉记者:“2002年,我和戴立信院士合写《中科院发展报告》中有关烯烃复分解反应的章节时,就曾提到格拉布催化剂的反应活性以及对反应底物的适用性,可与传统的碳-碳键形成方法如Diels-Alder反应和Wittig反应相媲美,而这两项研究都已经获得诺贝尔奖,我们也曾暗示格拉布等人的研究有问鼎诺贝尔奖的实力,现在他们果然获奖了。” 指挥烯烃分子“交换舞伴” 诺贝尔化学奖评委会主席佩尔·阿尔伯格将烯烃复分解反应描述为“交换舞伴的舞蹈”。授奖当天,在瑞典皇家科学院华丽的议事厅里,阿尔伯格和一位皇家科学院教授以及两位女工作人员一起,用舞蹈向听众诠释烯烃复分解反应的含义。最初两位男士是一对舞伴,两位女士是一对舞伴,在“加催化剂”的喊声中,他们交叉换位,转换为两对男女舞伴。 “用互换舞伴来解释这一获奖的化学反应很形象。”麻生明告诉记者。今年诺贝尔化学奖的三位得主,获奖原因就是他们弄清了如何指挥烯烃分子“交换舞伴”,将分子部件重新组合成别的物质。 一个碳原子可以通过单键、双键或三键方式与其他原子连接,有着碳-碳双键的链状有机分子被称为烯烃。丁奎岭说,研究碳-碳键的断裂与形成规律是有机化学中需要解决的核心问题之一。为了切断碳-碳键并使其按照人们希望的方式重新结合,需要寻找合适的催化剂,这也是化学家面临的挑战课题。关于金属催化的烯烃分子的切断与重组,即烯烃复分解反应的研究,可以追溯到上世纪50年代中期。但是刚开始时,科学家们所研制的催化剂均为多组分催化剂,“这么做是因为当时的科学家实际上没有认清反应的机理,不知道到底是哪种活性物质发挥了作用,只好使用多种混合物来进行催化。”这些催化体系还受到苛刻的反应条件等因素的限制,更加促使科学家们进一步认识和理解反应进行的机制。 20世纪70年代,法国石油研究所的伊夫·肖万实现了理论上的突破。他阐明了烯烃与金属卡宾通过〔2+2〕环加成形成金属杂环丁烷中间体的相互转化过程,这一机制后来被广泛认同。金属卡宾是指一类有机分子,其中有一个碳原子与一个金属原子以双键连接,如果用舞蹈的方式来简单解释,它们可被看作一对拉着双手的舞伴。而在烯烃分子里,两个碳原子也像双人舞的舞伴一样,拉着双手在跳舞。金属卡宾在与烯烃分子相遇后,两对舞伴会暂时组合起来,手拉手跳起四人舞蹈。随后它们“交换舞伴”,组合成两个新分子,其中一个是新的烯烃分子,另一个是金属原子和它的新舞伴。后者会继续寻找下一个烯烃分子,再次“交换舞伴”。 寻找更优秀的催化剂 有了漂亮的理论,下一步的重点就是确定哪种金属卡宾适合充当促成舞伴交换的“中间人”,理查德·施罗克和罗伯特·格拉布正是寻找优秀催化剂的“伯乐”。 1990年,在美国麻省理工学院工作的施罗克和合作者报告说,金属钼的卡宾化合物可以作为非常有效的烯烃复分解催化剂。实践也证明,钼卡宾用于催化烯烃的复分解反应,取得了比以往的催化体系更容易引发的、更高的反应活性,反应条件也更温和,同时为发现性能更优秀的催化剂奠定了基础。 1992年,美国加州理工学院的格拉布发现了钌卡宾络合物,并成功应用于降冰片烯的开环聚合反应,该催化剂克服了其他催化剂对功能基团容许范围小的缺点,不但对空气稳定,甚至在水、醇或酸的存在下,仍然可以保持催化活性。在此基础上,1996年格拉布对原催化剂作了改进,使其成为应用最为广泛的烯烃复分解催化剂。1999年,格拉布通过用氮卡宾配体代替膦配体,发展了第二代格拉布催化剂,其催化活性比第一代催化剂提高了两个数量级。丁奎岭说:“这点很重要,因为钌是贵金属。”在开环复分解聚合反应中,催化剂用量可以降低至百万分之一;在关环复分解反应中,催化剂用量也仅为万分之五,同时选择性更高,对底物的适应范围更加广泛,催化剂的成本也更低。 麻生明说:“如果没有肖万的理论,就没有施罗克和格拉布的成果;但是如果没有后者的工作,肖万也得不到这个诺贝尔奖。这恰好体现了理论和实践相辅相成的道理。” 奖励来得理所应当 对于此次诺贝尔化学奖的归属,很多人表示是理所当然、水到渠成的事情,这不仅是因为这一科研成果本身非常重要,更重要的是它在生产生活领域有着极其广泛的实际应用,每天都惠及人类。 诺贝尔奖的文告指出:烯烃的复分解反应是基础科学对人类、社会和环境做出重要贡献的例子。该方法现在被广泛应用于化工业,主要用于研发药品和先进塑料材料。通过肖万、格拉布和施罗克等人的工作,复分解法变得更加有效,反应步骤比以前简化,所需要的资源也大大减少;使用起来也更简单,只需要在正常温度和压力下就可以完成;对环境的污染也大大降低,使人们向着“绿色化学”又迈进了一大步,大大减少了有害废物对人们的危害。 丁奎岭说,由于格拉布催化剂的诞生,使得过去许多令化学家束手无策的复杂分子的合成变得轻而易举,如亲水性高分子、高分子液晶、抗癌药物、昆虫信息素等的合成,用乙烯和丁烯来制备丙烯等。麻生明还告诉记者:“上次格拉布教授来我们所访问,介绍了他做出的一种高分子材料,用子弹打也无法穿透,很适合做防弹材料。” 不过,麻生明认为,金属卡宾络合物催化的烯烃复分解反应还不是完全的绿色反应。就像做衣服时,如果能把所有的布料,包括边角余料都用上,才算百分百的经济;从原子的经济性来讲,很多烯烃复分解反应还没有达到百分百绿色的程度。丁奎岭认为只能说这种反应比较“符合绿色原则”,废物很少。他还指出,烯烃复分解反应的研究还面临不少挑战,工业的大规模应用还很少,主要还是用在精细化工领域。 记者问及我国在该领域的研究水平,两位专家都回答,我国这方面的研究还很薄弱。丁奎岭说,《科学观察》指出,从论文引用次数来看,这一领域在国际上是炙手可热的科学前沿。但中科院文献情报中心的统计表明,我国在该领域几乎没有大的课题和项目。“虽然也有科学家在使用这些催化剂进行天然气产物和复杂分子的合成研究,但是据我所知,国内可能还没有研究人员在致力于改进这种催化剂。”

碳是地球生命的核心元素。碳原子能以不同方式与多种原子连接,形成小到几个原子、大到上百万个原子的分子。这种独特的多样性奠定了生命的基础,它也是与人类生活密切相关的学科——有机化学的核心。 原子之间的联系称为键,一个碳原子可以通过单键、双键或三键方式与其他原子连接。有着碳-碳双键的链状有机分子称为烯烃。在烯烃分子里,两个碳原子就像双人舞的舞伴一样,拉着双手在跳舞。05年诺贝尔化学奖的三位得主,获奖原因就是他们弄清了如何指挥烯烃分子“交换舞伴”,将分子部件重新组合成别的物质。 20世纪50年代,人们首次发现,在金属化合物的催化作用下,烯烃里的碳-碳双键会被拆散、重组,形成新分子,这种过程被命名为烯烃复分解反应。但当时没有人知道这类金属催化剂的分子结构,也不知道它是怎样起作用的。 人们就此提出了许多假说,但真正的突破发生在1970年。这一年,法国科学家伊夫·肖万和他的学生发表了一篇论文,提出烯烃复分解反应中的催化剂应当是金属卡宾,并详细解释了催化剂担当中间人、帮助烯烃分子“交换舞伴”的过程。 金属卡宾是指一类有机分子,其中有一个碳原子与一个金属原子以双键连接,它们也可以看作一对拉着双手的舞伴。在与烯烃分子相遇后,两对舞伴会暂时组合起来,手拉手跳起四人舞蹈。随后它们“交换舞伴”,组合成两个新分子,其中一个是新的烯烃分子,另一个是金属原子和它的新舞伴。后者会继续寻找下一个烯烃分子,再次“交换舞伴”。 这一理论提出后,越来越多的化学家意识到,烯烃复分解在有机合成方面有着巨大的应用前景,但这对催化剂的要求也很高。到底含有什么金属元素的卡宾化合物最理想呢?在开发实用的催化剂方面,作出最大贡献的是美国科学家罗伯特·格拉布和理查德·施罗克。 1990年,施罗克和他的合作者报告说,金属钼的卡宾化合物可以作为非常有效的烯烃复分解催化剂。这是第一种实用的此类催化剂,该成果显示烯烃复分解可以取代许多传统的有机合成方法,并用于合成新型有机分子。 1992年,格拉布等人发现了金属钌的卡宾化合物也能作为催化剂。此后,格拉布又对钌催化剂作了改进,这种“格拉布催化剂”成为第一种被普遍使用的烯烃复分解催化剂,并成为检验新型催化剂性能的标准。 以这些发现为基础,学术界和工业界掀起了研究烯烃复分解反应、设计合成新型有机物质的热潮。新的合成过程更简单快捷,生产效率更高,副产品更少,产生的有害废物也更少,有利于保护环境,是“绿色化学”的典范。它在化工、食品、医药和生物技术产业方面有着巨大应用潜力。一些科学家正在用这种方法开发治疗癌症、早老性痴呆症和艾滋病等疾病的新药。它还拓展了科学家研究有机分子的手段,例如用于人工合成复杂的天然物质。

尽管烯烃复分解反应的研究已经取得了很大突破,但仍然存在不少挑战。首先,时下的催化体系,对于形成四取代烯烃的交叉复分解反应以及桶烯的开环聚合还不能有效地实现,钌的催化体系还不能适用于带有碱性官能团(如氨基、氰基)的底物,烯烃复分解反应中的立体化学问题、特别是有关催化不对称转化(尽管使用手性Mo催化剂已经实现了开环聚合反应的动力学拆分)的问题还没有很好地解决,关于交叉复分解反应中产物的顺、反异构体的选择性控制,虽然对于某些特定的底物已经取得了一些成功,但还没有普遍的规律可循;另外,烯烃复分解反应的工业应用还很少。所有这些都是需要解决的问题,其关键是在基础研究方面能否有进一步突破,特别是在催化的效率、选择性等方面。2005年的诺贝尔化学奖颁给了3位在烯烃复分解反应研究方面做出突出贡献的化学家伊夫·肖万、罗伯特·格拉布和理查德·施罗克。【注:图片形象地表示一对舞者(烯烃),在催化剂(金属卡宾)作用下,和另一对舞者(另一烯烃)连成环状,接着相互改变搭档(形成两个新的烯烃)。】

碳是地球生命的核心元素。碳原子能以不同方式与多种原子连接,形成小到几个原子、大到上百万个原子的分子。这种独特的多样性奠定了生命的基础,它也是与人类生活密切相关的学科——有机化学的核心。 原子之间的联系称为键,一个碳原子可以通过单键、双键或三键方式与其他原子连接。有着碳-碳双键的链状有机分子称为烯烃。在烯烃分子里,两个碳原子就像双人舞的舞伴一样,拉着双手在跳舞。 05年诺贝尔化学奖的三位得主,获奖原因就是他们弄清了如何指挥烯烃分子“交换舞伴”,将分子部件重新组合成别的物质。 20世纪50年代,人们首次发现,在金属化合物的催化作用下,烯烃里的碳-碳双键会被拆散、重组,形成新分子,这种过程被命名为烯烃复分解反应。但当时没有人知道这类金属催化剂的分子结构,也不知道它是怎样起作用的。 人们就此提出了许多假说,但真正的突破发生在1970年。这一年,法国科学家伊夫·肖万和他的学生发表了一篇论文,提出烯烃复分解反应中的催化剂应当是金属卡宾,并详细解释了催化剂担当中间人、帮助烯烃分子“交换舞伴”的过程。 金属卡宾是指一类有机分子,其中有一个碳原子与一个金属原子以双键连接,它们也可以看作一对拉着双手的舞伴。在与烯烃分子相遇后,两对舞伴会暂时组合起来,手拉手跳起四人舞蹈。随后它们“交换舞伴”,组合成两个新分子,其中一个是新的烯烃分子,另一个是金属原子和它的新舞伴。后者会继续寻找下一个烯烃分子,再次“交换舞伴”。 这一理论提出后,越来越多的化学家意识到,烯烃复分解在有机合成方面有着巨大的应用前景,但这对催化剂的要求也很高。到底含有什么金属元素的卡宾化合物最理想呢?在开发实用的催化剂方面,作出最大贡献的是美国科学家罗伯特·格拉布和理查德·施罗克。 1990年,施罗克和他的合作者报告说,金属钼的卡宾化合物可以作为非常有效的烯烃复分解催化剂。这是第一种实用的此类催化剂,该成果显示烯烃复分解可以取代许多传统的有机合成方法,并用于合成新型有机分子。 1992年,格拉布等人发现了金属钌的卡宾化合物也能作为催化剂。此后,格拉布又对钌催化剂作了改进,这种“格拉布催化剂”成为第一种被普遍使用的烯烃复分解催化剂,并成为检验新型催化剂性能的标准。 以这些发现为基础,学术界和工业界掀起了研究烯烃复分解反应、设计合成新型有机物质的热潮。新的合成过程更简单快捷,生产效率更高,副产品更少,产生的有害废物也更少,有利于保护环境,是“绿色化学”的典范。它在化工、食品、医药和生物技术产业方面有着巨大应用潜力。一些科学家正在用这种方法开发治疗癌症、早老性痴呆症和艾滋病等疾病的新药。它还拓展了科学家研究有机分子的手段,例如用于人工合成复杂的天然物质。

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格式试剂与环氧氯丙烷收率低?这是一个竞争反应,低温利于开环,高温利于偶合。你的催化剂是偶合用的,如果仅是开环,无需催化剂,直接低温下滴入环氧即可。

烯烃总结论文格式模板

烯烃的物理性质:难溶于水易溶于有机溶剂;C1-C4为气体,C5-C16位液体,高级烯烃为固体,其熔点、沸点随份子量增高而增大;在分子量相同或相近的情况下沸点是直连的高于支链的,熔点是结构对称的熔点高;烯烃的密度小于1。化学性质:由于C=C双键的存在可以发生加成反应、氧化反应、聚合反应,还可以发生α-H的取代反应

烯烃是指含有C=C键(碳-碳双键)(烯键)的碳氢化合物.属于不饱和烃,分为链烯烃与环烯烃.按含双键的多少分别称单烯烃、二烯烃等.双键中有一根易断,所以会发生加成反应.单链烯烃分子通式为CnH2n,常温下C2—C4为气体,是非极性分子,不溶或微溶于水.双键基团是烯烃分子中的官能团,具有反应活性,可发生氢化、卤化、水合、卤氢化、次卤酸化、硫酸酯化、环氧化、聚合等加成反应,还可氧化发生双键的断裂,生成醛、羧酸等烯烃在许多物理性质方面与烷烃类似,例如烯烃的沸点和比重也随其分子量的增加而增加.C以下的烯烃是气体,C的烯烃是易挥发的液体,C以上的烯烃是固体.烯烃在溶解性方面也是不溶于水而溶于非极性有机溶剂.烯烃可溶于浓硫酸中,此点与烷烃不太一样

与乙醇反应是增产丙烯的有效方法之一,本论文以炼厂混合C4烃和乙醇为原料,对催化剂,反应工艺条件优化,反应机理和热力学及动力学

一、物理性质 :在常温下 ,C2——C4为烯烃的气体 ,C5——C18为液体 ,C19以上为固体 (C表示为碳原子的个数 )它们的沸点,熔点和密度都随相对分子质量增加而上升 ,且密度都小于1,它们都是无色物质,不溶于水, 易溶于有机溶剂中 ,乙烯稍带甜味儿,液态烯烃有汽油的气味儿 ,属于有机物 ,烯烃的物理性质与烷烃相似二、化学性质:碳碳双键(C=C)是烯烃的官能团 ,由于碳碳双键(C=C)中还有不稳定 、易断裂的π键,因此化学性质活泼 ,能发生加成、氧化和聚合反应 。1、加成反应 :①催化加氢 ②加卤素 ③加卤化氢 ④加硫酸 ⑤加水 ⑥加次卤酸 2、氧化反应 (烯烃在空气中燃烧 可以生成水和二氧化碳 乙烯燃烧时的火焰比甲烷燃烧时的火焰 明亮并伴有黑烟 (黑烟 :是燃烧不充分从而造成的 ))3、聚合反应 ①聚乙烯 ②聚丙烯 4.α-氢原子的反应

三、 知识点补充!!!

烷烃(C-C),烯烃(C=C),炔烃(C≡C)要分清楚 哦!

煤化工烯烃论文参考文献

乙烯生产技术简介: 煤制烯烃。全球首个煤制烯烃工业化装置工程-神华集团煤制油有限公司的煤制烯烃项目于2005年10月28日举行了奠基仪式。该项目的厂址位于内蒙古包头市九原区哈林格尔镇新规划的工业基地内,总体工程包括180万吨/年煤制甲醇装置、60万吨/年甲醇制乙烯加丙烯装置、31万吨/年聚丙烯装置、30万吨/年聚乙烯装置等。整个项目消耗原料煤345 万吨/年、燃料煤128万吨/年。其关键技术将采用美国环球油品公司煤制烯烃技术,项目总投资124亿元。规划到2020年,将发展到3000万吨/年煤制油、300万吨/年煤制甲醇及衍生产品的规模。(2)甲醇制乙烯。由中科院大连化学物理研究所、陕西新兴煤化工科技发展有限公司和洛阳石化工程公司合作进行的甲醇制烯烃(MTO)的试验取得了实质性进展,并于2005年建成1万吨/年甲醇制烯烃的工业化试验装置,为建设100万吨/年大型化MTO工业化装置打下可靠的技术基础。MTO技术开发成功后,将有效缓解我国乙烯、丙烯等化工产品对石油轻烃原料资源依赖程度,开辟出一条崭新的烯烃生产途径。(3)甲烷制乙烯技术。LG化学公司目前正在进行利用天然气的主要成分甲烷生产乙烯的技术。这是目前世界上利用甲烷生产乙烯的首例技术尝试。以甲烷为原料生产乙烯的新技术,可以降低乙烯的生产成本,其关键是开发出新催化剂。按计划,LG化学公司将于2008年开发成功新催化剂,2010年实现商业化生产。(4)重质渣油制乙烯。沈阳化工集团投资36亿元建设国内首套50万吨/年催化热裂解(CPP)制乙烯生产装置。该装置采用北京化工研究院开发的以重质渣油为原料富产烯烃的国际领先技术,是该技术研发后国内第1套生产装置,被国家认定为乙烯新的原料来源承萝项目。该项目于2005年11月29日开工建设,计划于2008年竣工投产。(5)干气回收乙烯。由四川天一科技股份有限公司和北京燕化股份公司共同开发的国内首套催化裂化干气净化回收乙烯工业化装置在北京燕化股份公司开车成功,各项技术经济指标全部达到设计要求。该技术属国内首创,国外无类似工业装置报道。(6)甜高梁制乙烯。新疆农科院研制成功甜高粱制备生物质乙烯的新技术。生物质乙烯是利用甜高梁生产乙醇,然后通过脱水制造乙烯,从而达到节省原油的目的。据测算,甜高梁可产95%乙醇280万吨,可转化成乙烯200万吨,如果200万吨乙烯用原油来生产,需原油600万吨。因此该项目被誉为"再造一个地上绿色塔里木的油田"。2005年8月,中国石化集团公司对新疆发展生物质乙烯产业前期工作进行了调研,中国石化集团公司经济技术研究院在完成该项目的经济技术评估后,认为中国石化集团公司与新疆合作开发以甜高梁生产生物质乙烯是必要的。目前,新疆与中国石化集团公司达成了共同推进生物质乙烯产业化的合作意向。希望能提供点小帮主

煤化工是指以煤为原料,经化学加工使煤转化为气体、液体和固体燃料以及化学品的过程。下面是我整理了煤化工生产技术论文,有兴趣的亲可以来阅读一下!

煤化工及甲醇生产技术探索

摘要:甲醇是一种有机化工原料,它的用途非常广泛,普遍运用于燃烧材料、合成金属、工程涂料、医学消毒、日常生火等多个方面,在甲醇的制造方面,一般都遵循着煤气化碳――变换气体物质――精细蒸馏三大工序,在化工厂生产活动中一般将生产甲醇的工序称为“工段”。难点在于如何去调控操作所需的参数,本文通过对煤化工作的特性解析来引申出甲醇生产的要点,同时对生产技术进行一个流程上的模拟,更全面地去了解甲醇生产中需要多加注意的关键。

关键词:煤化工;甲醇;温度;化学反应;化学式

中图分类号:Q946文献标识码: A

1煤气化原理

在甲醇生产的流程中,煤气化是第一步,它是一种化学反应,将气化剂和煤炭资源中的可燃物质放置在一个高位环境下,然后使其发生中和反应,产生一氧化碳、氢气等可燃气体。在煤气化工段里使用的气化剂包括水蒸气、氧气等,在加入这些气化剂后,煤炭就会发生一系列化学反应,从而生成所需的气体。煤炭在加入气化剂后,经历了干燥、热裂解等热力反应,该反应中生成的气体包括一氧化碳、二氧化碳、氢气、甲烷等,这些化学反应的速度取决于煤气化工段中的温度、热压、气化炉质量以及煤炭的种类,以下是煤气化过程中会出现的化学式:

吸收热量:C - H2O → C O + H2C + C O2→ 2C O

发散热量:C + O2→ C O2C +12O2→ C O

变换反应:C O + H2O → C O2+ H2

从大体上来说,煤气化反应是化学中的强吸热效应,如果以动力和热力的角度来解析这类中和现象,重点在于对温度的把握,温度过高会造成气体流失,温度过低则无法产生完整的化学反应,导致生成的气体数量少、质量差。同时在增压方面应该适当地增加对煤炭的压力值,这样可以使化学反应的速度提高,对甲醇的生产效率起积极作用。

2变换工段

甲醇产品在合成时,一般调整碳元素与氢元素的比例的方法是通过一氧化碳的变换反应来实现的,在甲醇生产的流程中,碳元素与氢元素的分离都在催化剂的影响下进行,在此需要注意的是,碳氧分离工序对水蒸气的需求量相当大,水蒸气的生产成本在这道工段中会激增不少,所以,如何最大限度地利用水蒸气,节约生产成本,这将直接考验生产部门的气体生产技术和操作人员的工作效率。在变换工段中,煤气化之后的煤气物质含有大量的一氧化碳和水蒸气,在催化剂的效果影响到位之后,就可以生成氢与二氧化碳,在此时还会有小部分的一氧化硫转化为氰化硫,此时化学式表现如下:

C O + H2O → C O2+ H2

这是一个主要反应式,但是在主反应进行的同时,还有一部分副反应也会产生,生成甲醇的副产品,这些化学反应包括:

2C O + 2H2→ C O2+ C H

2C O → C + C O2

C O + 3H2→ C H4+ H2O

C O + H2→ C + H2O

C O2+ 4H2→ C H4+ 2H2O

C O2+ 2H2→ C + 2H2O

化学反应在化工产业中要求平衡,在主要变换的化学反应中是一种发散热量反应的类型,这里的化学反应会使煤气化后的温度降低,温度适当降低有利于化学反应的平衡作用,但是如果温度太低,就会导致化学反应时间过长,效率越低,当煤气化工段的生成气体慢慢消耗殆尽时,就会浪费前一道工段的时间和成本,造成浪费。同时,温度还与催化剂的适应性挂钩,如果温度没有调整到位,催化剂的效力就无法发挥到最大值,这就会造成碳氧分离程度不足,必须加大催化剂的剂量,这也会增加生产成本。

3甲醇生产中的注意事项

1.)气化压力的大小在其他的生产条件没有变化的情况下,如果改变气化压力,就会产生非常细微但是关键的变化。通常气压定格在2M Pa以上的范围时,在煤气化工段里基本上不会产生影响,但是如果气压低于2M Pa就会使气化炉的气化效果变低。所以,在煤气化工段中,一定要保证气化压力控制在2M Pa以上,而且可以视实际情况适当提高,这样可以增加气体数量,提高生产效率。

2.)氧气与煤量的比例氧煤比例的提高,指的是在煤炭中氧气流量的增多,直观反映为在煤炭高温加热时,煤炭的燃烧反应量明显提升。同时因为氧气流量的增加,使气化炉的温度也得以升高,煤炭的气化反应会更加强烈,一氧化碳和氢气的数量会增加不少,但是生成的气化产物中,二氧化碳和水分的含量占了很大比例,而一氧化碳和氢气的含量会变少,所以,如果不仔细控制氧煤比例,就会使气化炉中的气化反应过强而导致生产甲醇所需的气体成分变少。

4 甲醇生产工艺模拟

传统的烧煤方式已经不能满足人们对甲醇的需求量,而且单纯的燃烧煤炭既是对资源的浪费,也会造成环境污染。所以,当务之急是要尽快找到新的甲醇提取方法和更快捷有效的甲醇生产技术,在这方面,煤气化生产流程已经被初步运用于各大化工厂中,作为目前提取甲醇的有效方式,煤气化工段还需要更多的模拟和分析来增强其效率,简化其工序。

在模拟中我们假设煤浆和高压后的氧气依照固定比例放置在气化炉中,然后在高温作用下因气温及气压生成各种气体,其中包括一氧化碳、氢气、二氧化碳等,其中高压后的氧气进入气化炉可以通过设置烧嘴的中心管道和外环管道,而煤浆可以通过烧嘴的中环管道进入气化炉。在模拟环境下,我们还设置了激冷室,位于气化炉下段,激冷室主要是处理煤炭中的灰份。在煤气化工段进行到末尾后,会残留一些灰份物质,这些物质会在气化炉的高温中熔融,熔渣和热量汇聚,合成了气体,然后结合离开气化炉的燃烧室部分,经由反应室,进入气化炉下段的激冷室。这些气体在激冷室中将被极寒温度降低到200摄氏度左右,熔渣会立即固体化,然后生成大量的水蒸气,经水蒸气饱和后带走了灰份,从激冷室的排出口派排

出。

需要进行变换的水煤气在预热器中加入一部分进行换气和换热步骤,然后进入模拟的变换炉,这部分水煤气在经过煤气化工段后,自身携带了不少的水蒸气,变换炉中的催化剂进行催化作用进行变换反应,在第一部分结束后,另一部分的水煤气也进入变换炉,变换炉这时就会需要新的高温气体,模拟的变换工段里加入了预热装置,提前储存并加热生成高温气体,然后连入变换炉中与另一部分的水煤气进行变换反应,然后进入气液分离器进行分离,分离成功后的气体将进入低压蒸汽室内降温,再次进入气液分离器进行分离,再喷入冷水来清洗掉气体中的三氢化氮,最后气体进入净化系统,生产气态甲醇。

精馏工段的流程为四塔工作方式,首先甲醇气态材料在预热器中进行高温加热,再传输进预塔中部,在这里去除粗甲醇里的残留溶解气体与二甲醚等,这些属于低沸点物质。在加热后,气体进入冷却器进行气体降温,形成甲醇蒸气后进入预塔的回流管道。甲醇蒸气在经过回流后进入换热器,加热后进入加压塔,甲醇在加压塔中进行冷凝化处理,其中小部分送回加压塔顶部作为回流液。剩余的甲醇气体进入精度甲醇管道,最后由加压塔提供压力与热量,将冷凝的高精度甲醇视需求定制成液态或固态储存,然后将杂质或者甲醇残留物通过排污口排入废水处理器进行净化提取处理。

参考文献:

[1] 韩雅楠. 煤制甲醇的研究进展与发展前景分析 [J]. 中国科技投资. 2013(17) :229.

[2]刘喜宏.浅谈煤制甲醇的前景与工艺流程[J]. 中国石油和化工标准与质量 . 2013(10) :22.

[3] 陈倩,李士雨,李金来. 甲醇合成及精馏单元的能效优化[J]. 化学工程. 2012(10) :1-5.

[4] 金建德. 煤制甲醇工业装置工艺改造措施[J]. 天然气化工2011 36(3):67-69.

[5] 李雅静,张述伟,管凤宝等. 煤制甲醇过程低温甲醇洗流程的模拟与改造 [J]. 化工设计通讯. 2013(2) :15-18.

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经化学方法将煤炭转换为气体、液体和固体产品或半产品,而后进一步加工成化工、能源产品的工业。包括焦化、电石化学、煤气化等。随着世界石油资源不断减少,煤化工有着广阔的前景。以煤为原料,经化学加工使煤转化为气体、液体和固体燃料以及化学品的过程。主要包括煤的气化 、液化 、干馏,以及焦油加工和电石乙炔化工等。在煤化工可利用的生产技术中,炼焦是应用最早的工艺,并且至今仍然是化学工业的重要组成部分。煤的气化在煤化工中占有重要地位,用于生产各种气体燃料,是洁净的能源,有利于提高人民生活水平和环境保护;煤气化生产的合成气是合成液体燃料等多种产品的原料。煤直接液化,即煤高压加氢液化,可以生产人造石油和化学产品。在石油短缺时,煤的液化产品将替代目前的天然石油。煤化工开始于18世纪后半叶,19世纪形成了完整的煤化工体系。进入20世纪,许多以农林产品为原料的有机化学品多改为以煤为原料生产,煤化工成为化学工业的重要组成部分。第二次世界大战以后,石油化工发展迅速,很多化学品的生产又从以煤为原料转移到以石油、天然气为原料,从而削弱了煤化工在化学工业中的地位。煤中有机质的化学结构,是以芳香族为主的稠环为单元核心,由桥键互相连接,并带有各种官能团的大分子结构,通过热加工和催化加工,可以使煤转化为各种燃料和化工产品。焦化是应用最早且至今仍然是最重要的方法,其主要目的是制取冶金用焦炭 ,同时副产煤气和苯、甲苯、二甲苯、萘等芳烃。煤气化在煤化工中也占有重要的地位,用于生产城市煤气及各种燃料气 ,也用于生产合成气 ;煤低温干馏、煤直接液化及煤间接液化等过程主要生产液体燃料。

化学与人类的关系这样做嘛,应该是出现在化学系他们写的论文,如果你想要找的话,你可以到我们百度文库里面自己去搜索一下,应该会有很多你需要的。

羰氨反应研究论文

要看被加成或者取代的官能团的性质,比如羰基是吸电子基团,所以和它邻近的碳原子就是裸露的核子,即发生亲核反应。而推电子基团接的碳就发生亲电反应。

1、焦糖化反应是糖类尤其是单糖在没有氨基化合物存在的情况下,加热到熔点以上的高温(一般是140-170℃以上)时,因糖发生脱水与降解,也会发生褐变反应。2、是羰基化合物(还原糖类)和氨基化合物(氨基酸和蛋白质)间的反应,经过复杂的历程最终生成棕色甚至是黑色的大分子物质类黑精或称拟黑素,故又称羰氨反应。羰氨反应的初级反应氨基化合物中游离氨基酸与羰基化合物的游离羧基缩合形成亚胺衍生物,该产物不稳定,随即环化成N -葡萄糖基胺。N-葡萄糖基胺在酸的催化下经Amadori分子重排生成有反应活性的1-氨基-1-脱氧-2 -酮糖,即单果糖胺。此外,酮糖还可与氨基化合物生成酮糖基胺,而酮糖基胺可以经过Heyenes分子重排异构成2 -氨基-2- 脱氧葡萄糖。Maillard初级反应产物不会引起食品色泽和香味的变化,但其产物是不挥发性香味物质的前体成分。

我国的白酒业是世界酒行业中一个比较特殊的领域,具有很多独特的工艺特点和优势。这是我为大家整理的白酒酿造技术论文,仅供参考!

【摘 要】白酒是地域性产业,白酒酿造的过程是生物发酵、微生物群落富集和生长的过程,直接影响着酒的风味和品质,因此对于环境的依赖程度非常高。工艺的特殊性,要求我们必须把酿酒工业的发展与自然生态环境的保护与建设紧密结合起来,科学的做法是:突破对环境的的完全依赖,理性地对生态环境进行保护、建设和应用。

【关键词】白酒酿造;工艺;创新

酒的品种繁多,就生产方法而论,有酿造酒(发酵酒)和蒸馏酒两类。酿造酒是在发酵终了稍加处理即可饮用的低度酒,如葡萄酒、啤酒、黄酒、青酒等,出现较早。蒸馏酒是在发酵终了再经蒸馏而得的高度饮料酒,主要有白酒、白兰地、威士忌和伏特加等,出现较晚。

最初的酒是含糖物质在酵母菌的作用下自然形成的有机物。在自然界中存在着大量的含糖野果,在空气里、尘埃中和果皮上都附着有酵母菌。在适当的水分和温度等条件下,酵母菌就有可能使果汁变成酒浆,自然形成酒。

1.白酒工艺的创新与发展

现代生物技术在酿造中的应用

现代生物技术在食品工业中的应用越来越广泛,它不仅用来制造某些特殊风味的食品;还用于改进食品加工工艺和提供新的食品资源。食品生物技术已成为食品工业的支柱,是未来发展最快的食品工业技术之一,具有广阔的发展前景和美好的未来。

浓香型白酒的固态发酵过程就是一个典型的微生态群落的演替过程和各菌种间的共生、共酵、代谢调控过程,直接影响白酒的产量和质量。发展对各种曲药和窖泥中微生物区系的构成及变化,研究中国白酒风味因子的形成机理,便于有效控制环境条件,以实现优质白酒的生产。

酶催化工程的引进

与化学催化剂相比,酶以其高效性和改善环境等优势在食品、医药和精细化工等领域得到了广泛应用。现代分子生物学、基因组学、微生物学等学科的发展为我们提供了新的技术手段,酶工程和白酒技术创新现已密不可分。一方面,我们从自然界中获得丰富的新酶源;另一方面,能够对现有酶进行分子改造,从而获得适于工业应用的、具有优良性能的工程酶,因此,生物催化成为生物工程的核心内容之一。

物理化学的创新

物理化学的创新,指在白酒贮存、过滤等利用分子运动论、胶体理论等一系列对白酒质量提高改进的技术措施。

美拉德反应

美拉德反应是白酒专家庄名扬最早倡导的白酒增香新工艺。他的论述推动了白酒的研究,使其从较低级别的酯、酸、醇等色谱骨架成分向更高级别的微量成分进步。美拉德反应,是广泛存在于食品工业的一种非酶褐变,也称为羰氨反应,是氨基酸和还原糖及还原糖的分解物反应。它对白酒的影响是能产生人们所需要的香气,是一个集缩合、分解、脱羧、脱氨、脱氢等一系列反应的交叉反应。

低度白酒技术创新

解决低度白酒工艺技术难题,主要从低度白酒货架期的稳定性研究入手。有效解决低度酒货架期的稳定性问题,须从以下几方面入手:(1)低度酒水解机理的研究;(2)提高基础酒质量、调味酒质量及勾兑用水质量;(3)勾兑技术研究;(4)低度白酒处理技术研究。有了好的水处理设备,超滤设备,抑制酯可逆水解反应的方案,低度白酒的质量问题就可以很好地解决。

2.新工艺白酒

随着科技的进步,人们找到了使酒产生香气差异的不同物质,并研制出了人工香料,于是就有人把人工香料、食用酒精和水按比例“勾兑”出“酒”来,这就是新工艺白酒。

早在上世纪60年代,我国便开始研制新工艺型白酒。当时是为了解决原料不足的问题。但由于当时的酒精质量不好、香精香料产品欠缺,新工艺型白酒没有得到很好的发展。上世纪90年代以后,我国在酒精工业生产中实行了工业生产许可证制度,使酒精工业化生产得到了迅猛发展。

新工艺白酒一提到香精、香料,人们普遍会想到“三精一水”,其实这是错误的观念

我国新工艺白酒的勾兑原料酒精,应符合国标GB10343-2002食用酒精标准要求;香精、香料,须符合GB2760标准;多数添加剂也须符合FCC(美国食品化学品法典Food Chemicals Codex),FDA(美国食品药品管理局Food and Drug Admistraton)规定的,只要企业严格按照标准执行就不会对人体造成伤害。

新工艺白酒和纯粮酿造没有本质的区别

纯粮酿造是行业对大型白酒企业传统工艺白酒的一种技术规范,纯粮固态发酵白酒的生产必须具备良好的环境条件,生产企业必须具备齐全的纯粮固态发酵白酒生产装备及必要检测手段。应严格按照ISO9000质量保证体系、ISO14000环境保证体系和HACCP食品安全保证体系,以及完善的产品质量检测系统生产出纯粮固态发酵白酒。使用纯粮固态发酵白酒标志的产品必须有足够的生产能力(如窖池数量等)相匹配。

关于添加剂

国标制定了蒸馏酒标准,轻工行业制定了QB1498-92液态法白酒标准。可是市场上白酒几乎都在配料表中标注:水、高粱、小麦(即蒸馏酒)。液态法兑制白酒常回避酒精及其他香料、添加剂。白酒标准中标注的“均不得加入非自身发酵产物”显然只是一句多余的话。当然,一些调香工艺好的液态法白酒,感官和理化质量指标均可与传统工艺蒸馏白酒相媲美,也特别适合广大消费者需求,却因“配制”二字,总让这些生产者被传统观念的同行看作另类。

没有好的酒精,就不可能勾兑出好的白酒。关键是要采用科学的酒精处理方法,降低酒精中的杂醇含量,净化酒精,为兑制白酒打造一个合格、标准的躯体。这里还要破除一个误区:认为所有的兑制白酒都是低档酒,价位高就是哄消费者。其实,高度纯净的新型白酒也是高档酒,这也是同国际接轨的做法。只有这样,中国的高纯净现代白酒才能出现,并生存发展下去。

其实,食品、烟草行业都存在添加剂,为何非过分要求白酒?白酒行业中不论纯粮酿造,还是液态发酵,几乎全行业都在执GB10781这一标准,执行液态法白酒标准的企业几乎没有。笔者曾在一次技术会议上和白酒专家曾祖训高工谈起新工艺白酒。认为添加剂只要符合人身安全、健康,不超标使用应该是允许的,笔者也提到不要用高锰酸钾处理酒精,可以采取活性炭或其他吸附材料吸附,以减少重金属对人体的危害。

3.固、液勾兑新工艺白酒应用

固、液勾兑工艺,指使用一定比例固态优质白酒与稀释的食用酒精勾兑而成,或再加香精进行勾兑成型。优质固态白酒用量比例大,其勾兑酒成本也相应提高,用化学香精己酸乙酯等香料调香,则味短,香味在口中停留时间不长呈“浮香”,缺乏真正的“窖香”、“糟香”固态酒风格。

要想做好固、液结合新工艺白酒,须有以下的措施和保障:

传统的固态优质白酒生产基地,能提供优质的基酒和调味酒;有优质玉米食用酒精基地;有完善的分析技术;可对原料酒精、固态基酒、食用香料、成品酒等全面分析;与生物酶有机结合成白酒芳香酯的技术;有窖外美拉德反应的增香措施:以上这些保障措施可以成功的勾兑出优质固相结合新工艺白酒。 [科]

摘要:我国的白酒业是世界酒行业中一个比较特殊的领域,具有很多独特的工艺特点和优势。而且我国的白酒行业在世界范围内都有很大的影响力。当然,影响有正面的则不可避免的存在负面的。不可置疑的是我国的白酒生产存在粮耗较高、能耗较大、生产周期长、生产效率低等方面的缺点,制约其发展。随着我国生产技术的不断提高,白酒生产工艺技术应该得到有效的改进。

关键词:酒行业;工艺技术;创新

中图分类号:文献标识码: A 文章编号:

前言:随着白酒制造技术的不断发展,对我国的白酒制造行业提出了较高的要求。众所周知,白酒工艺技术是影响白酒质量的最主要因素,随着经济的发展以及科学技术的发展,传统的工艺技术已经明显不能满足社会的新需求,我们应该分析现有的白酒工艺技术存在的不足与缺陷,再对其进行针对性的改进及创新。

在现在的技术条件下白酒工艺技术存在的不足

白酒香型众多、工艺繁杂。白酒按香型分为浓香型、酱香型、清香型、米香型、豉香型等;按发酵剂不同分为大曲酒、小曲酒等;按生产工艺技术不同分为固态法白酒、液态法白酒、固液法白酒等。目前,浓香型白酒约占市场总量的一大部分,以纯小麦或豌豆等纯粮自然接种生产的曲药作为发酵剂,以高粱、小麦、玉米、大米等为原料,通过混蒸混烧、续渣泥窖发酵而成的一种白酒,在这个过程中由于多种作物的混合比例与用量都有严格的要求则不可避免的导致了工艺繁杂。

白酒的行业体系不够健全。在中国的白酒行业方面,其硬件设施与国家的食品卫生标准有一定的差距。由此体现出的问题就是白酒行业的标准化体系不够健全。在技术方面由于种种原因一直不能得到长足的发展。而且在白酒行业新的标准出台以后总是不能得到让人满意的结果。新标准力度不够,行业技术标准发展不平衡,跟不上行业技术的进步速度。在新的标准的条件下所缺乏的则是一套健全的体系。我们以前的体系不能适应《食品安全法》的基本要求,在一定程度上也对白酒行业的健康发展形成了一定的阻碍作用。所以,在这样的条件下,尤为重要的就是建立一个适合我国白酒国情的健全的标准化体系。

在白酒行业大多数为手工操作或者技术比较落后。大多数白酒的生产工艺采用泥窖发酵,泥窖需要构筑而成,发酵泥的培养需要选采、晒制泥土;粉碎泥土、制作发酵泥、堆积发酵等工艺都需要人工操作,由此看来,机械化、自动化程度相对较低。而且在中国,与啤酒,葡萄酒等行业相比较就可以已明显的发现我国的白酒设备十分的老化。一些企业只是死守着以前的技术一眛的就知道传承而忽略了创新的重要意义,在这样观点下造成的后果就是不注意在科研,人才,设备方面的投入。而且很多的企业检测手段也比较落后。白酒产品质量的鉴定感官质量也是全凭人鼻闻、口尝来鉴定,感官品评的重要性大于理化、卫生指标的分析。

2.白酒工艺技术方面所做出的的创新

在低度的白酒工艺技术方面做出的创新。随着中国消费观念和生活方式的改变,中国的白酒也出现了“老龄化”的现象。现在的年青一代他们更崇尚品位和个性。大部分的年轻人都是拒绝白酒的。所以在现有的消费者的消费心理的基础上,我们应该对我们的白酒做出相应的改变。从低度的大曲酒可以看出,白酒低度化生产工艺正在推陈出新,质量日益得到了提升。目前,我国低度白酒生产工艺普遍使用吸附法和过滤法,在生物制曲技术、发酵、香型、贮存、勾兑等方面都进行了创新。勾兑是白酒创新的一个重要环节。白酒通过勾兑,可以取长补短,弥补客观因素造成的半成品酒缺陷,改进酒质,解决低度白酒工艺技术难题,形成精品时尚的低度酒。但是我们在勾兑白酒时应该注意要保持自己本身的风格。在这个基础上使各个香味的白酒相互融合,生产出幽雅、细腻、醇和、爽净的低度白酒的基酒。

在白酒勾兑方面做出的技术创新。在白酒勾兑方面对勾兑师提出了较高的要求因为众所周知,品酒与勾兑息息相关,两者密不可分。根据器官的灵敏性不同,不同的勾兑师所调出来的酒可能大相径庭。这就对勾兑师的评酒能力与经验提出了较高的要求。要想上述素质得以提高,就需要经过长期艰苦的磨练。此外,具有实事求是的工作态度和良好的职业道德对于一个优秀评酒师来讲也是应该具备的。而所谓的勾兑是指科学地从酒的理化、色谱成分统计录入处理等角度开始,建立酒体指纹图谱、专家鉴评等系统,大幅度地减轻手工数据查询的劳动量,控制勾调的低成本,稳定产品的高品质。另外,白酒勾兑还需注意酸酯的平衡,在已知总酸的前提下,通过反应式及平衡常数计算出总酯含量,或已知某有机酸含量的前提下,可计算出该有机酸酯的含量,通过勾兑使酒体达到酸酯平衡。传统白酒勾兑经验告诉我们勾调就是酒勾酒、酒调酒,没有添加其他成分。要调出高质量的产品就需要高品质的基酒与技术。此外,使用的香精、香料,其纯度和对口感的影响亦不能忽视。

在白酒贮存工艺技术方面做出的的创新。我们国家大多数人以为陈年老酒才是好的,越陈的酒味道则越为香浓。其实不然,酒并不是越陈越好。根据化学知识我们知道当白酒酯化反应平衡后,如果继续贮存,会使酒精的度数减少,酒味变淡,挥发损耗也会增大。为了科学地安排贮存的老熟期,白酒贮存方法创新是关键。目前,科研人员研制出一种白酒复合陈化装置,它由超声白酒陈化器、安装在超声白酒陈化器陈化筒筒壁内侧的化学催陈剂释放体挂筐和化学催陈剂释放体组成。当待陈化酒在陈化筒中进行超声处理后,可使酒的陈化过程加速,使酒的品质和口感均可得到改进。所以,在白酒的贮存方面引进先进的技术使白酒的香味得到最大程度的利用才是生财之道。

在白酒制曲工艺技术方面做出的的创新。首先,机械化制坯工艺技术的创新。针对传统人工拌料、人工踩制曲坯等造成劳动生产效率低下的缺陷,研究实现了机械拌料、人工踩制曲坯,机械拌料、机械制坯,大幅度降低工人劳动强度,显著提高劳动生产率;其次,微氧环境制曲工艺技术的创新。针对机械流水线制坯提浆的效果差,导致曲坯表面没有营养优势的客观情况,创建了 “ 微氧环境曲药发酵 ” 理论,采用对曲坯保湿保潮形成的微氧环境进行曲坯配菌发酵,增强了曲坯表面的保湿效果,曲坯表面微生物得以较好地生长繁殖,显著改善了制曲培菌发酵过程的穿衣,在微氧环境中培养的曲药微生物,增强了其适应窖内密闭后形成的微氧环境的发酵性能。

结语:白酒工艺技术涉及多方面的生产技术,在对其进行改革创新时我们应该考虑多方面的因素,不仅应该考虑现有的生产工艺现状,也应该把它与现今的科学技术相结合,而且白酒行业是一部不断创新的史诗,要时刻牢记创新在白酒行业的重要作用。同时,我们也应该考虑到把我国的白酒业与世界的酒业进行接轨,达到真正的工艺技术创新的目的。

参考文献:

[1] 沈怡方. 白酒生产技术全书[M].北京: 中国轻工业出版社,1998.

[2] 陈益钊.中国白酒的嗅觉味觉科学及实践[M].成都: 四川大学出版社, 1996.

[3] 徐朝晖, 周春红.有机酯在低酒精度水溶液中的贮存变化分析[J].酿酒, 2004, (4) : 52- 53.

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