甘油制备环氧氯丙烷工艺的研究的任务书.docx

甘油制备环氧氯丙烷工艺的研究的任务书
任务书
一、题目
甘油制备环氧氯丙烷工艺的研究
二、研究背景
卤代烷是一类广泛应用的有机化合物，其中的环氧氯丙烷作为一种有机合成中间体，在农药、医药、塑料等领域中得到了广泛应用。目前环氧氯丙烷的生产工艺主要是以环氧乙烷和氯丙醇为原料，通过直接氯化和环氧化反应制备而成。而环氧氯丙烷的合成过程既复杂又有污染，同时环氧乙烷是一种易燃易爆的危险品，制备过程不仅存在安全隐患，而且成本相对较高。因此，研究一种低成本、高效率、低污染的生产环氧氯丙烷的新工艺具有十分重要的意义。
甘油是一种重要的化工原料，广泛应用于化学制剂、医药、食品、香料等多个领域。发展以甘油为原料的环氧氯丙烷工艺具有良好的经济效益和社会效益。在这种工艺中，甘油不仅具有高效节能、无毒无害的特点，而且成本相比环氧乙烷更低，可以降低生产成本。同时，这种工艺可以降低CO2、SO2等有害气体的排放，对环境保护也具有积极的作用。
三、研究目的
本研究旨在探讨以甘油为原料制备环氧氯丙烷的工艺，寻求一种新型的、低污染、高效、低成本的环氧氯丙烷生产工艺。具体目标是：
1.研究不同反应条件（温度、压力、催化剂种类和用量等）对甘油制备环氧氯丙烷的影响；
2.确定最优反应条件，包括催化剂种类和用量、反应温度、压力等；
3.对反应过程进行动力学分析，探讨反应动力学参数的变化规律；
4.对甘油制备环氧氯丙烷的环境友好性和成本分析。
四、研究内容和研究方法
本研究将主要从以下几个方面展开：
1.甘油制备环氧氯丙烷的反应条件研究
采用锅炉法或微波法制备不同条件下的环氧氯丙烷反应体系，通过单因素实验设计研究不同反应条件（包括温度、催化剂种类和用量、反应物配比、反应时间、压力等）对甘油制备环氧氯丙烷的影响。在研究过程中，测量每组反应的产率和选择性，以确定最优反应条件。
2.反应动力学参数的研究
采用多元无量纲方法（如无量纲化学动力学方法）对所得数据进行处理，计算出若干与反应机理有关的动力学参数（如反应级数、表观活化能、反应速率等），对甘油制备环氧氯丙烷的反应机理进行研究。
3.环境友好性和成本分析
对甘油制备环氧氯丙烷的工艺进行环境保护、能耗分析和成本分析，探究该工艺的环境和经济效益，以及可能出现的安全问题。
五、预期成果
1.确定甘油制备环氧氯丙烷的最优反应条件，包括反应催化剂种类和用量、反应温度、压力等；
2.探究甘油制备环氧氯丙烷的反应机理，得出反应动力学参数；
3.对甘油制备环氧氯丙烷的环境友好性、能耗和成本进行分析，得出该工艺的经济效益和环境效益。
六、进度安排
本研究计划在6个月内完成，具体进度安排如下：
第1-2个月：确定研究方案，搜集文献，选定催化剂，制备反应体系，进行反应条件的优化研究。
第3-4个月：对优化后的反应体系进行动力学参数的研究，优选出最优的反应条件。
第5-6个月：环境友好性和成本分析，撰写论文，完成研究报告。
七、经费预算
本研究所需经费为2万元，主要用于购买实验材料和催化剂，以及分析测试仪器，其中实验费用为1.5万元，设备费用为0.5万元。
八、参考文献
1.ZhangJing,LiuQi,YangHaiyan.Preparationofepichlorohydrinusingglycerinasrawmaterial[J].ChinaSyntheticResinandPlastics,2008(06):14-16.
2.ChenJinfang,LiQin,ZhaoMingshan,etal.Optimizationofepoxypropanolpreparationtechnologybyglycerolamidemethod[J].ChinaChemicalIndustry,2016,43(16):69-73.
3.ShiXuesong.Productanalysisandtechnicalrouteoptimizationofglycerol-basedepichlorohydrin[J].ChinaPetroleumandChemicalIndustryFederation,2016(03):17-20.