精細(xì)化工應(yīng)用課件

14三月2024精細(xì)化工應(yīng)用2綠色化學(xué)工藝——綠色精細(xì)化學(xué)工藝精細(xì)化工綠色化的必要性：精細(xì)化工是化學(xué)工業(yè)的重要組成部分。醫(yī)藥、農(nóng)藥、染料、液晶中間體等精細(xì)化學(xué)品三廢排放量量大，環(huán)境污染和資源浪費(fèi)嚴(yán)重。一些復(fù)配型的精細(xì)化學(xué)品，往往要加大量的有毒、有害、易燃等化學(xué)品。精細(xì)化學(xué)品多數(shù)為終端產(chǎn)品，使用后要排放到環(huán)境中。3第一步第二步第三步第四步第五步第六步布洛芬原子經(jīng)濟(jì)性

~40%布洛芬—鎮(zhèn)靜、止痛藥的生產(chǎn)4第一步第二步第三步簡(jiǎn)單多了！原子經(jīng)濟(jì)性~99%(包括醋酸)O+ClOOOHOO+ClOHO傳統(tǒng)工藝3-氯過(guò)苯甲酸氧化劑，原子經(jīng)濟(jì)性42%，產(chǎn)生3-氯苯甲酸廢物綠色工藝負(fù)載錫的

沸石催化劑，過(guò)氧化氫氧化劑，原子經(jīng)濟(jì)性86%，副產(chǎn)物只有水Baeyer-Villiger反應(yīng)——用于生產(chǎn)醫(yī)藥、塑料添加劑綠色化學(xué)工藝——綠色精細(xì)化學(xué)工藝涂料：應(yīng)用于物體表面而能結(jié)成堅(jiān)韌保護(hù)膜的物料的總稱，多數(shù)是含有或基本不含顏料的粘液。涂料的功能：（1）防止物體表面受到氣候腐蝕、化學(xué)腐蝕以及日光照射而起變化；（2）防止或減少物體表面直接受到摩擦和沖擊；（3）增加物體表面美觀。綠色化學(xué)工藝——綠色精細(xì)化學(xué)工藝綠色化學(xué)工藝——綠色精細(xì)化學(xué)工藝揮發(fā)性有機(jī)物（VOC）：涂料中通常含有揮發(fā)性有機(jī)物（VOC），VOC(VolatileOrganicCompound)：包括碳?xì)浠?，有機(jī)化物，有機(jī)硫化物，碳基化合物，有機(jī)酸和有機(jī)過(guò)氧化物等，在NOx存在下，還可導(dǎo)致光化學(xué)煙霧的產(chǎn)生和污染

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有機(jī)溶劑及其它有機(jī)污染物在陽(yáng)光作用下會(huì)產(chǎn)生許多光化學(xué)反應(yīng)（一般指大氣中的原子，分子，自由基或離子由于吸收光子而引起的反應(yīng)）。污染范圍大，使全球氣候變暖，大氣層氧化容量和酸度變化（導(dǎo)致酸雨）VOC（揮發(fā)性有機(jī)化合物）會(huì)產(chǎn)生直接毒害，同時(shí)還會(huì)產(chǎn)生光化學(xué)煙霧。

VOC的主要來(lái)源有交通和涂料的生產(chǎn)與使用（占20-25%）。綠色化學(xué)工藝——綠色精細(xì)化學(xué)工藝綠色涂料，亦稱環(huán)境友好涂料，是指涂料在制造和施工過(guò)程中沒(méi)有有害物質(zhì)的分解、揮發(fā)、排放或分解、揮發(fā)、排放的有害物質(zhì)在規(guī)定的工藝條件下能滿足排放標(biāo)準(zhǔn)，不至于對(duì)人類和大自然造成危害。因此，我們要發(fā)展對(duì)環(huán)境污染少，對(duì)人體無(wú)害的涂料。

關(guān)鍵：開(kāi)發(fā)低VOC的涂料。綠色化學(xué)工藝——綠色精細(xì)化學(xué)工藝綠色涂料的嘗試：A.高固含量溶劑型涂料

低固含量溶劑型涂料的固含量通常為30-50%，而高固含量溶劑型涂料的固含量為65-85%。開(kāi)發(fā)高固含量溶劑型涂料可減少揮發(fā)性有機(jī)溶劑的使用，降低對(duì)人類和環(huán)境的危害程度。綠色化學(xué)工藝——綠色精細(xì)化學(xué)工藝B.水基涂料

水基涂料以水作為溶劑，不會(huì)對(duì)環(huán)境產(chǎn)生污染。常見(jiàn)的水基涂料有：水分散型涂料，即以有機(jī)溶劑/水為溶劑。以水代替部分有機(jī)溶劑，可以減少OC的危害。乳膠型涂料，即涂料分子以乳膠形式分散于水中。這種涂料VOC含量極低，甚至為零，目前以獲得廣泛應(yīng)用。水溶性高分子，即涂料高分子材料即為水溶性的，這樣即可完全采用水作為溶劑。但開(kāi)發(fā)水溶性高分子材料，尤其是適用于各類需求的涂料高分子材料具有一定難度，因此該類已商品化的涂料較少。粉末涂料，即不需要任何溶劑的涂料。其優(yōu)點(diǎn)是理論上絕對(duì)零VOC，然而在應(yīng)用中卻遇到困難，如：工藝復(fù)雜、涂層較厚、配色性差、不規(guī)則物體涂布效果差等。下面讓我們看一個(gè)工藝實(shí)例！

綠色化學(xué)工藝——綠色精細(xì)化學(xué)工藝甲基丙烯酸甲酯的生產(chǎn)工藝傳統(tǒng)工藝綠色工藝47%原子經(jīng)濟(jì)性100%原子經(jīng)濟(jì)性投資、成本低綠色化學(xué)工藝——綠色精細(xì)化學(xué)工藝

前面我們?cè)敿?xì)從醫(yī)藥，涂料兩方面介紹了精細(xì)化學(xué)品生產(chǎn)的工藝實(shí)例，下面我們來(lái)簡(jiǎn)要看看一些常見(jiàn)的清潔工藝流程！14磺化清潔工藝的選擇有機(jī)化合物分子中引進(jìn)磺酸基，生成相應(yīng)的磺酸類化合物的反應(yīng)，稱為磺化反應(yīng)。工業(yè)上采用的磺化方法主要有以下幾種：過(guò)量硫酸磺化法、共沸去水磺化法、三氧化硫磺化法、烘焙磺化法、氯磺酸磺化法、亞硫酸鹽磺化法等。所用的磺化劑分別為各種濃度的硫酸（如98%硫酸、92.5%硫酸即氯礬油等）、發(fā)煙硫酸（含游離三氧化硫?yàn)?0%--25%或60%--65%）、三氧化硫、氯磺酸、亞硫酸鹽等。綠色化學(xué)工藝——綠色精細(xì)化學(xué)工藝15綠色化學(xué)工藝——綠色精細(xì)化學(xué)工藝磺化工藝實(shí)例1.十二烷基苯磺酸的合成十二苯磺酸為棕色或淺棕色膏狀液體，是一種合成洗滌劑，分子式及反應(yīng)式：16綠色化學(xué)工藝——綠色精細(xì)化學(xué)工藝17綠色化學(xué)工藝——綠色精細(xì)化學(xué)工藝硝化清潔工藝的選擇在有機(jī)化合物分子中引入硝基的反應(yīng)，被稱為硝化反應(yīng)。芳香族硝基化合物用途十分廣泛，主要體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：①作為有機(jī)合成重要的中間體，用以生產(chǎn)相應(yīng)的胺、偶氮化合物、羥胺、酚等有機(jī)化合物。②硝基的引入，能賦予某些化合物一定的特性，如加深著色，增強(qiáng)藥效等。③用作溶劑或溫和的氧化劑。④多硝基化合物，如三硝基甲苯（TNT）等，具有強(qiáng)烈的爆炸性，可用作炸藥。18綠色化學(xué)工藝——綠色精細(xì)化學(xué)工藝硝化工藝實(shí)例1.鄰硝基甲苯的合成

鄰硝基甲苯為淡黃色油狀液體，熔點(diǎn)-9.55℃，沸點(diǎn)221.7℃，相對(duì)密度1.1629，能與乙醇、乙醚、苯、氯仿和石油醚混溶，不溶于水。19綠色化學(xué)工藝——綠色精細(xì)化學(xué)工藝20綠色化學(xué)工藝——綠色精細(xì)化學(xué)工藝2.間硝基苯甲醛的合成（1）硝酸-硫