年产500吨甲氧基丙酮的工艺设计开题报告

1. 研究目的与意义（文献综述）

甲氧基丙酮(methoxyacetone)又称1-甲氧基-2-丙酮,沸点为118℃,密度为0.957,折光率为1.3970。是一种重要的精细化工产品，其作为有机溶剂具有低毒高效的优点[8]，也是一种重要的农药中间体，主要被用作合成异丙甲草胺及一些医药的原材料，还可广泛用于制造油漆、清洗剂、染料、水泥，以及用于低温保存器官等。

甲氧基丙酮（mop）是异丙甲草胺（moa）合成中的一个重要原料，异丙甲草胺是一种低毒高效的土壤处理剂，可将杂草消灭在萌芽状态，持效时间长，使用成本低，除草效果好，应用日益广泛。在环境保护意识日益增强的今天，选择性强、低毒易降解、除草谱广、复配剂和生态友好类除草剂使用日趋增多，因此具有广泛的市场潜力。异丙甲草胺主要市场是美国、巴西、中国、墨西哥、阿根廷等地，在2011年销售额达5.5亿美元，并以每年20%的速度高速增长。在我国每年使用量在5000-10000吨左右，并且随着我国玉米种植面积的增加，对其需求量不断提高。因此掌握甲氧基丙酮的合成技术和工艺路线，将为独立规模化生产或下游企业的合作带来可观的经济效益。

甲氧基丙酮的合成方法是以1-甲氧基-2-丙醇为原料,采用催化氧化或者催化脱氢。从绿色化学角度出发，传统方法上的重铬酸钠——硫酸化学（高锰酸钡）氧化法和采用o2为氧源，以pd-bi-zn/c作催化剂的氧化法，由于对环境污染较重且催化剂寿命低导致成本高昂而不适合用于工业生产。所以采用绿色环境友好的工艺路线势在必行。双氧水作为一种相对友好的氧化剂,逐渐受到了人们的广泛关注。其反应条件不苛刻，一般只需在常压下进行，副产物只有水，不会污染环境，且廉价易得，运输使用方便。

2. 研究的基本内容与方案

本工艺，从节约能源，生产机械化，自动连续化出发，根据我国甲氧基丙酮生产现状，力求技术上可行性和经济上合理性。保证产品质量，使设计合理准确。

以甲氧基丙醇为原料，用钨酸钠和硫酸氢钠作催化剂，控制温度为85℃时开始加入30%双氧水作氧化剂，保温90℃-95℃，生成甲氧基丙酮。反应方程式如下：ch3-o-ch2-ch（oh）-ch3 h2o2→ch3-o-ch2-c(o)-ch3 2h2o。并在精馏塔精馏提纯制备纯品甲氧基丙酮，设计年产量为500吨。本设计包含间歇反应釜、过滤装置，并设计精馏分离，又因反应中使用的催化剂用量较多，从经济合理性和环境保护考虑，还需设计催化剂回收装置，以获得纯品甲氧基丙酮和进行催化剂回收利用。

具体设计内容为：查阅文献资料，进行工艺设计，选择合适工艺路线，进行物料衡算，能量衡算，反应釜的设计及计算，过滤装置的设计及计算，精馏塔的设计及计算、催化剂回收釜的设计及计算和编写设计说明书，使用autocad绘制相关图纸。本设计不仅要求我们有扎实的专业理论知识，更要有灵敏的理解感悟的实验能力，同时要熟练掌握计算机，熟练运用画图工具。

3. 研究计划与安排

第1周：布置任务，查阅资料；

第2-3周工艺确定；

第4-5周物料衡算，能量衡算

4. 参考文献（12篇以上）

[1]amirif,yaghmaeis,mousavism.bioleachingoftungsten-richspenthydrocrackingcatalystusingpenicilliumsimplicissimum[j].bioresourcetechnology,2011,102(2):1567-1573

[2]胡信全,王军伟,周宁,赵春霞.na2wo4-h2o2酸体系催化氧化1-甲氧基-2-丙醇的研究[j].分子催化，2001,15：482-483.

[3]马东升，孙志忠，徐苗苗，孙宏图甲氧基丙酮的合成[j]黑龙江大学自然科学学报，2003,20（2）：114-116