己二酸氨化制己二腈中和反应动力学及其新工艺研究的任务书.docx

己二酸氨化制己二腈中和反应动力学及其新工艺研究的任务书
任务书
一、任务的背景和意义
己二腈是一种重要的有机化工原料，在合成纤维、特种涂料、塑料等领域有广泛的应用。目前，己二腈主要是由己二酸和氰化钠在水溶液中反应制得，并通过蒸馏、干燥等工艺步骤进行分离纯化。然而，这种传统的制备方法存在诸多问题，如氰化钠的危险性、工艺复杂、废水处理等等，需要改进。
本项研究旨在探究己二酸氨化制备己二腈中和反应动力学，研发新工艺，实现无氰一步法制备高纯度的己二腈，并为己二腈工业生产提供理论和实践支持。
二、研究内容和方法
1.研究己二酸氨化制备己二腈中和反应的反应动力学及机理。采用常规的摇瓶反应动力学实验方法，探究反应过程中温度、压力、催化剂、反应物浓度等因素对反应速率和转化率的影响，并利用质谱、FTIR等手段对反应产物进行表征，分析反应机理和影响因素。
2.研究新工艺。依据反应动力学实验结果，设计新工艺，以己二酸为原料，采用无氰一步法制备己二腈。通过实验优化参数，例如反应温度、反应时间、氨基化剂种类、催化剂种类及用量等因素。同时，进一步分析新工艺的经济性、环保性和可行性等方面的问题。
3.产品性能测试。对新工艺制备的己二腈进行物化性质测试，如比表面积、熔点、水份等。并通过对己二酸氨化制备己二腈中药品中间体纯度、收率和其他重要物性参数的比较分析，评价新工艺的优劣。
4.研究应用前景。考察新工艺己二腈的产品质量和应用前景，评估其在产业化生产中的可行性、经济性和社会效益。
三、计划进度和实验方案
1.阶段一（3个月）：设计中和反应实验，研究反应动力学和机理。
主要内容：
（1）制备催化剂
（2）反应条件的优化：例如反应时间、反应温度、氨基化剂浓度等。
（3）使用质谱仪、FTIR仪等手段，分析产物的结构。
2.阶段二（6个月）：设计新工艺，优化实验参数。
主要内容：
（1）适配新工艺的批量设备。
（2）对新工艺进行反应参数的优化，例如温度、用量、反应时间等。
（3）利用储罐与装置进行面向商业化生产的扩增实验。
3.阶段三（3个月）：进行己二腈产品性能测试。
主要内容：
（1）进行己二腈产品的物性测试，如熔点、比表面积、水份等。
（2）依据计划方案，进行中间体纯度、收率和其他重要物性参数的比较分析。
4.阶段四（3个月）：研究新工艺的应用前景。
主要内容：
（1）综合考评新工艺的经济环保效益。
（2）总结新工艺的应用前景和未来研究方向。
四、预期成果和意义
通过本项研究，预期获得如下成果：
1.探究己二酸氨化制备己二腈中和反应动力学和机理，为研制新工艺提供理论指导。
2.设计无氰一步法制备高纯度己二腈新工艺并进行实验验证，为发展己二腈工业生产提供新途径。
3.研究新工艺的经济和环保效益，对己二腈生产提供新思路和指导。
本项研究的意义在于，推进有机化工过程的绿色化、环保化和节能减排，做好人民群众和自然环境的保护工作，同时优化化工产品的性质和性能，提升行业竞争力，促进工业升级和经济发展。