1、毕业设计开题报告 化学工程与工艺 固体酸催化合成苯甲醛缩乙二醇 一、 课题的来源和意义： 酸 催化 反 应 涉 及 到烃 类 裂 解 、重 整 、 异 构 等石 油 炼 制 过程 ， 以及 烯烃 水 合 、 聚合 ， 芳 烃 烷 基 化、 酰 基 化 ， 醇酸 酯 化 等 石油 化 工 和 精细 化 工 过 程 。 而 迄 今 为止 ， 在这 些生 产 过 程 当中 应 用 的 酸 催化 剂 主 要 还是 液 体 酸 ， 目 前 来 说 此生 产 工 艺 已经 比 较成熟 ，但 其 发 展过 程 却 给 环 境带 来 了 很 大的 弊 端 。 此外 ， 相 对 比与 均 相 催 化来 说 ，还
2、 存在 着 很 多 难以 控 制 的 缺 点， 例 如 催 化剂 选 择 性 差 ， 容 易 腐 蚀装 置 设 备 ， 连续生产 性差 等。 特 别是 对 的 环 境 污染 ， 这 对 于当 今 世 界 环境 保 护 来 说是 不 得 不 处理 的 隐患。早 在 60 多年前 ， 科研 人 员 就 试着 寻找 一种 固 体酸 来 代替 液 体酸 ，而 在 最 近几 年里 ，固 体 超 强 酸 已然 成为 了 热门 的 研 究 对象 。 因 为 ，对 于 液 体 酸来 说 ， 固 体酸 选择性高 、 与 液 相 反应 体 系 容易 分离 、 不会 腐蚀 装置 设 备、 反 应 后 处理 容 易
3、、 对环 境 污染小 等 优点 ， 并且 酸 催化 反 应的 应 用范 围 也更 加 得 广， 能 在 较 高 温度 范 围内 使 用 。 经 过近 年 来 的 发 展， 固 体 酸 的种 类 也 越 来 越多 ， 主 要 有 无 卤 素 固 体超 强 酸 、 单组 分固 体 超 强 酸、 多 组 分 复 合固 体 超 强 酸。 固 体 超 强酸 如 今 不 管在 催 化 剂 的制 备 、理 论的 研 究 ， 结构 的 表 征 ， 还是 在 工 业 上的 应 用 都 取得 了 很 大 的进 步 ， 由 于其 突出的 优点 和 良好 的工 业 应 用 前 景， 固 体 酸 催化 剂 已 经 成为
4、 了 研 究 中的 热 点 。 同时 人 们除了 不断 研发 新的 固 体 酸 催 化剂 以及 固 体酸 催 化 工 艺， 也 在 努 力研 究 固 体 酸酸 性 形成 和催 化 反 应 的机理 。 固体酸催化合成苯甲醛缩乙二醇这个课题 不仅能让我的专业知识得到很好的拓展，还能让自己的实验能力和动手能力得到很好的提高，对自己今后在这方面的发展也是有着很大的帮助。基于这个原因，本人选此课题作为自己的研究方向。 二、设计的方向和内容： 固 体超 强 酸 催 化 剂 是 研 究 工 业化 的 关 键 问 题， 例 如制备 高活性 、 强选 择 性 、 价格 低廉 的催化剂 。解决好 产物 与催化剂
5、的分 离 ， 以 及催 化 剂 的 回收 、 再 利 用和 再 生等 工业 中存在的 基本 问题。 在制 备 过 程 中引 入 微 波 、微 乳 等 新 技术 ， 深 入 研究 表面酸 与制 备 方 法 、促 进 剂 、 载 体 之间的 关系 ， 酸 性 分 布与 制 备 方 法、 催 化 反 应活 性 的关系 ，以便 进 一步 改善 固 体 超强 酸 的 制 备方 法 和 固 体酸 催 化 剂 再生 方 法 ， 为工 业 化提供必要条件。 缩 酮是 一 类 同 一 碳 与两个 烷 氧基 和 两 个 烃 基相 连 的 有 机化 合 物 。 可由 半 缩 酮 与醇 在酸 催 化 下 反应 制 得
6、 ， 并 且是 一 类 应 用广 泛 的 香 料。 苯 甲 醛 乙二 醇 缩 醛 ，无 色 透明 液体 ， 具 有 苹果 香 韵 ， 是 许多 香 精 配 方的 成 分 之 一。 以 往 通 常采 用 苯 甲 醛与 乙 二醇 在无 机 酸 (如 浓 硫 酸 、盐 酸 等 )的 催 化 下， 直 接 反 应缩 合 制 得 。但 此 方 法 产品 的 纯度 不高 、 存 在 副产 物 较 多 、 对设 备 腐 蚀 严重 、 污 水 排放 量 大 、 后处 理 中 含 大量 酸 性废 水等 缺 点 。 伴随 人 民 的 生 活水 平 日 益 提高 ， 传 统 方法 已 然 不 符合 人 们 对 食品
7、 质 量和 环境 保 护 的 要求 。 因 此 ， 必须 寻 找 一 种新 型 催 化 剂代 替 以 往 催化 剂 来 合 成缩 酮 具有 很大 意 义 。 国内 外 这 方 面 研究 主 要 集 中在 固 体 酸 ，固 体 酸 在 许多 催 化 反 应当 中 ，显 示出 酸 性 强 、不 腐 蚀 设 备 、制 备 方 便 、耐 高 温 、 与产 品 分 离 简单 等 众 多 优点 。 并且研 究 中发 现 某些 路 易斯 酸 ，分 子 筛， TiSiWl2040 TiO2 等固 体 酸催 化 剂对 缩 酮催 化反应效果良好。 三、研究步骤、方法及措施： 1. 通过对老师的咨询和网上查找资料，
8、确定选题方向和论文题目。 2. 通过在网上和图书馆的各类与选题有关资料的查询，并在老师的指导下，撰写开题报告，外文翻译，文献综述。 3. 根据之前的开题报告和文献综述思路列出论文的总体提纲。 4. 根据论文提纲进一步查找有关资料，撰写论文 初稿。 5. 通过老师对初稿的指导和自己的修改，最后修订成稿。 四、参考文献 1 刘均安 .中 国炼油 工业 的现状 和发 展趋 势 .2006 北 京国 际石 油技术 进展 交流 会论文集 ,2006,12,07. 2 华贲 .中国炼油企业能源构成和能量转换技术的发展趋势 ,炼油技术与工程 ,2005， 11， 25. 3 不断提高资源利用率和清洁燃料生产技术水平 ， 实现中国炼油业的可持续快速发展 .当代石油石化 ， 2006,04,20. 4 王松汉 .石油化工过程系统概论 西南石油大学 ， 2001. 5 冯永超 .常减压蒸馏装置减压系统管道设计 .化工设计 , 2009,10,15. 6 马开玉 .干式减压蒸馏技术应用分析及改进意见 .齐鲁石油化工 ， 1993,03. 7 李秀芝 ;林敏杰 ;王玉亮 ;李凭力 常减压蒸馏装置减压深拔的研究 石化技术 ， 2005,03. 8 张锡鹏 .炼油工艺学 . 广东石油化工专科学校学报 ， 1994,03.
