基于代理模型的环氧乙烷制乙二醇工艺优化同步热集成

在当前国家“双碳”目标下,通过优化过程参数以减少化工过程能耗是节能减排的有效手段。环氧乙烷催化水合制乙二醇过程耗能高,优化其工艺参数以降低能耗是非常必要的,但由于生产流程复杂,单纯基于流程模拟很难实现多参数的同步最优化。因此本文采用流程模拟生成数据-构建代理模型-同步优化热集成的思路解决该问题。对年产30万吨环氧乙烷制乙二醇工艺进行流程模拟,根据流程中所需公用工程位点确定代理模型输出变量,通过灵敏度分析进一步确定输入变量。由Sobol随机序列生成样本点并通过模拟得到基于机理模型的可靠数据,以数据驱动方式训练神经网络得到代理模型。最后,以总公用工程费用最小为目标,采用遗传算法与D-G模型组成的同步算法对代理模型进行优化,得到最优工艺参数,总公用工程费用较优化前降低4.89%,既证明了方法的有效性,又展示了其在解决复杂全流程同步优化热集成问题方面的应用前景。

基于多组件医疗器械产品的环氧乙烷残留量检测方法研究

目的:提出稳定、可靠的环氧乙烷残留量检测方法,并重点分析多组件医疗器械产品中不同材质组件的环氧乙烷残留量情况,以为多组件医疗器械产品包内的样品选取及环氧乙烷残留量检测提供参考。方法:采用顶空-气相色谱法及DB-WAX色谱柱,在80℃平衡20 min的顶空浸提条件下建立针对多组件医疗器械产品环氧乙烷残留量的检测方法,并确定该方法的称样质量、线性关系、检出限、定量限、精密度及回收率。使用该检测方法对经环氧乙烷灭菌的一次性使用会阴护理包、一次性使用妇科检查包、一次性使用缝合换药包、一次性使用清创护理包和一次性使用透析护理包中与人体接触的各组件进行环氧乙烷残留量的测定,并分析不同组件材质吸收、保持和释放环氧乙烷的能力。结果:该检测方法在环氧乙烷质量浓度为0.4~16.0μg/mL范围内线性关系良好(r=0.9998),其称样质量为1.00 g,检出限为0.11μg/mL,定量限为0.37μg/mL,精密度的相对标准偏差为0.35%~1.52%。不同加标量环氧乙烷在3种空白基质中的平均回收率为92.68%~101.42%,相对标准偏差为2.46%~7.59%,均满足检测要求。多组件医疗器械包内橡胶和丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物(acrylonitrile-butadiene-styrene copolymer,ABS)材质的组件环氧乙烷残留量最多,木质、脱脂棉、聚丙烯和聚苯乙烯材质的组件环氧乙烷残留量相对较少。结论:该检测方法具有操作简单、专属性优良、定量准确和重现性好的优势,可满足实际经环氧乙烷灭菌的多组件医疗器械包内环氧乙烷残留量的检测需求,且为多组件医疗器械产品的样品选取提供了参考。

环氧乙烷生产衍生产品的研究进展

环氧乙烷衍生产品发展至今显现出了强大的活力,由环氧乙烷衍生出的工业产品广泛应用于国家发展的各个方面。重点聚焦国内环氧乙烷衍生产品的市场发展现状,并对国外五家生产环氧乙烷的公司的发明专利进行研究。针对这些公司的专利,对区别于国内环氧乙烷衍生产品及应用进行了举例,期望有利于国内企业产品转型,防范风险。

端羟基环氧乙烷–四氢呋喃共聚醚的合成与表征

以磷钨酸为催化剂,1,4–丁二醇(BDO)为起始剂,引发环氧乙烷(EO)与四氢呋喃(THF)开环共聚制备了端羟基环氧乙烷–四氢呋喃共聚醚(PET)。利用傅里叶变换红外(FTIR)光谱、核磁共振氢谱(^(1)H–NMR)、凝胶渗透色谱(GPC)、差示扫描量热(DSC)仪对产物的结构和性能进行了表征。实验结果表明,共聚醚产物相对分子质量在806~3 815,分子量分布指数在1.21~1.66,玻璃化转变温度低于–80℃;通过萃取、静置沉降、吸附、水洗等后处理步骤得到色浅透明的产品。以PET为原料合成了具有理想力学性能的聚氨酯弹性体。

以吗啉与环氧乙烷为原料的无催化剂连续快速合成吗啉乙醇工艺研究

针对以吗啉和环氧乙烷为原料合成吗啉乙醇的反应路线收率不高、反应时间长、安全性不好和需使用催化剂的问题,在以SIMM-V2微混合器和不锈钢管组成的微通道反应器中,进行了连续快速制备吗啉乙醇的工艺研究,考察了反应温度、停留时间、体系压力、物料配比和流量等因素对产物收率的影响。结果表明:利用该反应器,在无催化剂条件下和更短的反应时间内可获得与釜式反应器相当的收率;产物收率随着反应温度、停留时间、环氧乙烷配比的增加均呈现先升高再降低趋势,且相互之间会有影响;存在一个较宽泛的反应条件操作窗口,即在给定某一个条件时,可以通过调节其他条件获得相同的产物收率。在典型的反应条件下,如温度为150℃、吗啉与环氧乙烷摩尔比为1∶1.08、停留时间为3 min、总流量为1 mL min、体系压力为2.5 MPa时,吗啉转化率可达99.55%,吗啉乙醇的选择性为97.1%,远高于釜式反应的结果。

聚环氧乙烷/Al_(2)O_(3)被动辐射降温膜的制备及其性能

针对传统制冷技术存在能耗大、额外产生热量、排放温室气体等弊端,以聚环氧乙烷(PEO)为原料,基于静电纺丝技术制备PEO微纳米纤维膜,并采用共混法将纳米氧化铝(Al_(2)O_(3))颗粒添加到PEO纺丝溶液中,通过静电纺丝制备出PEO/Al_(2)O_(3)微纳米纤维膜,用于日间被动辐射降温。分析了纤维膜的形貌、太阳光反射率、大气窗口波段红外光透过率、发射率以及日间辐射降温性能。结果表明:由于微纳米纤维结构和纳米Al_(2)O_(3)颗粒的有效散射,使纤维膜的平均太阳光反射率达到90.2%;PEO作为选择性辐射降温材料,结合Al_(2)O_(3)纳米颗粒的声子极化共振,使得PEO/Al_(2)O_(3)纤维膜在大气窗口波段的发射率为90.0%,当Al_(2)O_(3)的质量分数为4%时,在平均太阳光强度为712.3 W/m^(2)、环境湿度为14.2%的条件下,相对于环境温度日间降温达6.1℃。

方便面、大米和花椒中环氧乙烷、2-氯乙醇、二氧六环和环氧丙烷残留量的测定

目的建立QuEChERS-气相色谱-三重四极杆质谱法测定方便面、大米和花椒中环氧乙烷、2-氯乙醇、二氧六环和环氧丙烷的残留量的方法。方法样品经粉碎后用乙腈提取,提取液经分散固相萃取净化,分流进样,DB-WAX毛细管色谱柱分离,多反应监测模式检测,外标法定量。结果各化合物在10~500μg/L范围内线性关系良好,相关系数r^(2)均大于0.99;环氧乙烷、2-氯乙醇、二氧六环和环氧丙烷检出限均为0.01 mg/kg,定量限均为0.02mg/kg;环氧乙烷、2-氯乙醇、二氧六环和环氧丙烷的回收率范围分别为77.2%~111.8%、86.5%~114.1%、89.2%~114.0%、83.0%~108.6%,相对标准偏差分别为2.2%~11.3%、1.9%~11.4%、3.0%~11.9%、2.5%~11.7%。结论该方法操作简单、分析速度快、结果准确,可用于方便面、大米和花椒中环氧乙烷、2-氯乙醇、二氧六环和环氧丙烷残留量的测定。

某炼厂环氧乙烷/乙二醇装置中304和304L的应力腐蚀敏感性研究

环氧乙烷(EO)是一种仅次于聚乙烯和聚氯乙烯的重要有机合成原料,主要用于生产乙二醇(EG)。EO/EG装置的SD工艺(美国SD公司的EO/EG专利技术)存在典型的应力腐蚀问题。为此,模拟了炼厂304和304L材质在EO精制塔等典型环境的腐蚀情况及规律,通过慢拉伸试验,评价了2种材质的应力腐蚀开裂敏感性。结果表明:EO/EG装置的应力腐蚀与不锈钢的敏化有关,敏化后的304和304L产生应力腐蚀开裂敏感性。给出了对应的材料和工艺优化等措施改进,为EO/EG装置的安稳运行提供了技术保障。

PDCA循环在环氧乙烷灭菌质量管理中的应用

针对环氧乙烷灭菌过程中的故障发生情况,采用PDCA循环查找故障原因并进行流程改进。确定物品湿度超标、装载不合理、设备故障为环氧乙烷灭菌中断的主要原因,采用PDCA管理模式干预后可有效降低环氧乙烷运行故障发生率,提高一次灭菌合格率及人员专业能力,以提升灭菌质量和效率。

全原子分子动力学下不同链长聚环氧乙烷胶束性质研究

聚环氧乙烷作为一种常见的聚合物材料,在许多工业领域中都有广泛应用。然而传统实验方法无法对聚环氧乙烷胶束的性质进行动力学模拟,为此本文基于全原子分子动力学理论,对不同链长聚环氧乙烷胶束进行动力学模拟以分析其性质特征。经实验分析结果可知,当组编号超过7时,TX-5的C原子水化数大于1,随着链长的增加,胶束尺寸随之增加。TX-5、TX-114和TX-100的氢键数随着O原子编号的增加均呈现出上升趋势,相同O原子编号下TX-5的氢键数最高,且增加速度最快。长链聚环氧乙烷胶束TX-114和TX-100相对于短链TX-5具有更好的稳定性。综上可知,全原子模拟可以准确地预测和解释实验结果,有助于加速聚合物材料的研发进程并降低实验成本。

顶空-气相色谱法同时测定口罩中甲醛和环氧乙烷的含量

采用顶空-气相色谱法同时测定口罩中甲醛和环氧乙烷的含量。顶空平衡温度为70℃,平衡时间为20 min,InertCap AQUATIC色谱柱分离,氢火焰离子化检测器(FID)检测,以外标法定量。甲醛和环氧乙烷质量分数在1.00~100μg/g范围内与其对应的峰面积呈线性关系,按照取样量1.0 g计算,甲醛方法定量限为1.0μg/g,回归方程相关系数0.9994;环氧乙烷方法定量限为1.8μg/g,回归方程相关系数0.9990,相对标准偏差(RSD)(n=6)小于5.0%。二者以空白样品为基质制得加标样品,在3个浓度水平进行加标回收试验,加标回收率均在90%~110%之间。本方法操作简便、快速、准确和稳定,适用于口罩中甲醛和环氧乙烷含量的同时测定。

我国环氧乙烷与乙二醇的市场分析

环氧乙烷与乙二醇是乙烯下游两大重要的化工品。近几年来,环氧乙烷行业产能面临扩张局面,但产能增速高于需求增速,供需矛盾加剧,盈利能力减弱,市场价格以持续低位震荡为主;乙二醇行业在炼化一体化以及煤化工的推动下也出现了产能快速增长的局面,市场竞争压力扩大,进口量持续缩减,部分老装置出现长停状态,市场价格维持宽幅震荡运行。文章就环氧乙烷与乙二醇供需情况、市场价格以及未来发展前景进行了分析。

两种降低环氧乙烷聚合的方法设计研究

针对环氧乙烷易燃、易爆、易聚合的特点,介绍了两种降低环氧乙烷发生聚合反应的方法,详细阐述了制冷设施、“大循环”与“小循环”的设计,其合理设计对环氧乙烷储罐及管路系统的安全运行起着至关重要的作用。文章创造性地解决了困扰环氧乙烷储存及使用的一大难点,核心理念在于保证该类工程的安全性和经济性。

环氧乙烷乙二醇装置反应开车过程工艺研究建议

针对环氧乙烷乙二醇装置的氧化反应开车过程进行工艺研究,通过对装置结构和原理进行分析,确定反应开车的基本步骤。然后,利用模拟软件探究不同操作参数对反应效果的影响。模拟结果表明:在适宜的温度和压力条件下,乙烯和氧气反应生成环氧乙烷的反应可高效进行。再通过对数据进行处理,得出最佳的反应条件和工艺参数。本研究为环氧乙烷乙二醇装置的反应开车过程提供重要的参考依据,对于提高装置生产效率和产品质量具有一定的指导意义。

乙二醇装置环氧乙烷介质泵机械密封改造

乙二醇装置环氧乙烷介质泵属于高危介质泵,其机械密封泄漏可能造成着火爆炸、人员伤亡、环境污染等事故。文章通过分析环氧乙烷介质泵机械密封存在的问题和安全隐患,对泵机械密封的结构、冲洗方案、密封圈材质进行了改造,消除了隐患,提高了泵的安全可靠性。

韩国石化公司拟重组苯乙烯、环氧乙烷等业务

近日,韩国LG化学表示因化学品供应过剩以及利润率下降等因素影响,拟关闭位于韩国丽水(Yeosu)的500 kt/a苯乙烯(SM)旧装置,同时还将关闭韩国大山(Daesan)的环氧乙烷(EO)、乙二醇(EG)装置。LG化学计划未来在丽水建150 kt/a苯乙烯新装置。

两种装载方法对眼科器械环氧乙烷的灭菌效果分析

目的探讨不同装载方法对眼科器械环氧乙烷的灭菌效果分析。方法选择2022年2月至2023年4月环氧乙烷的纸塑包装共412批次(29160件),随机分为观察组(206批次,14663件)和对照组(206批次,14497件),两组均行环氧乙烷装载、灭菌,对照组采用传统装载方法,观察组采用改良装载方法,观察并比较两组环氧乙烷灭菌压力曲线的下限值、灭菌后纸塑包装袋内包内化学指示物变色情况、纸塑包装袋边缘的灭菌标识变色情况或湿包、生物监测结果。结果观察组灭菌程序中灭菌压力曲线下限值≤450 mba的TM比例和包内化学指示物变褐色比例均低于对照组,差异有统计学意义(P<0.05);3M环氧乙烷快速生物测试包结果:灭菌组206批次均显示阴性,对照组206批次均呈阳性。观察组湿包率为0.97%,低于对照组的2.91%,差异无统计学意义(P>0.05)。结论实心塑胶结构复用医疗器械与塑胶导管结构复用医疗器械交错、大小纸塑包装交错的装载方法能有效保障环氧乙烷灭菌质量。

无菌医疗器械环氧乙烷灭菌残留影响因素分析

环氧乙烷(Ethylene Oxide,EO)又称为氧化乙烯,作为一种高效化学气体灭菌剂,在无菌医疗器械的灭菌领域得到广泛应用,因其操作便捷、成本低廉且灭菌效果显著。随着医疗器械管理规范化程度的提升,医疗器械中EO残留对人体健康的影响日益受到关注。本文探讨了影响无菌医疗器械EO残留的关键因素,并提出了针对性的措施以降低残留量,确保EO浓度达到安全标准,从而进一步保障公众在使用医疗器械时的安全。

儿童口罩中环氧乙烷残留量测定方法的改进

对儿童口罩中环氧乙烷残留量的测定方法进行改进,通过改进样品浸提体积、顶空进样时间、色谱条件优化(进样体积10.00 mL,平衡时间0.06 min,DB-5色谱柱)等进行顶空-气相色谱(FID)测定环氧乙烷含量,以外标法定量。在1.134~113.4μg/g线性范围内,线性回归方程的相关系数0.999,样品加标回收率在90%~105%之间,按照取样量1.0 g计算,方法的定量限为1.2μg/g,相对标准偏差(RSD)小于5.0%。本方法操作简便、快速、准确和稳定,噪音小,灵敏度高,精密度和准确度良好,适用于儿童口罩中环氧乙烷残留量含量的测定。

环氧乙烷灭菌法对精密器械灭菌质量及损伤情况的影响

目的 研究环氧乙烷灭菌法对精密器械灭菌质量及损伤情况的影响。方法 选取2021年3月至2022年12月医院灭菌供应科的800件精密器械,以随机数字表法将其分为环氧乙烷组(400件)及等离子组(400件)。环氧乙烷组选用环氧乙烷灭菌法实施灭菌处理,等离子组选用低温等离子灭菌法实施灭菌处理。比较两组精密器械的灭菌质量、损伤情况、灭菌时间及灭菌保存时间;此外选取40名医院灭菌供应室工作人员,分析两组的不良事件发生情况。结果 两组的灭菌合格率及灭菌前、后器械表面菌落数比较,差异无统计学意义(P>0.05);灭菌后,两组的器械表面菌落数少于灭菌前,差异具有统计学意义(P<0.05)。环氧乙烷组的精密器械损伤总发生率低于等离子组,差异具有统计学意义(P<0.05)。环氧乙烷组的灭菌时间长于等离子组,灭菌保存时间短于等离子组,差异具有统计学意义(P<0.05)。两组工作人员的不良事件总发生率比较,差异无统计学意义(P>0.05)。结论 环氧乙烷灭菌法与低温等离子灭菌法对精密器械的灭菌质量相当,且环氧乙烷灭菌法的器械损伤发生风险低于等离子灭菌法,但灭菌时间更长,灭菌保存时间更短。因此,灭菌供应科应按照精密器械的特点及不同灭菌方法的优缺点,合理选用。