苯胺和甲苯二胺本质安全合成技术研究进展

针对目前硝基苯、二硝基甲苯催化加氢生产苯胺、甲苯二胺工艺存在的安全隐患和催化剂金属原子利用率低等问题,基于原子尺度金属催化剂和液相有机氢载体构建具有本质安全、环境友好及贵金属减量化等特征的硝基苯、二硝基甲苯催化加氢反应体系。介绍了不锈钢基单原子铂金属催化剂制备方法及在硝基苯加氢反应中的应用,异丙醇为氢源的二硝基甲苯加氢-异丙醇脱氢耦合液相反应催化剂及合成甲苯二胺反应性能,活性金属烧结膜反应器及液相微连续流催化加氢合成苯胺、甲苯二胺反应性能,以及锆基材质上纳米管(坑)阵列铂催化剂制备及合成甲苯二胺反应性能等方面的研究结果;为苯胺、甲苯二胺的绿色安全生产提供了基础。

超高效液相色谱-串联质谱测定尿样中甲苯二胺

建立了尿样中2,6-甲苯二胺(2,6-TDA)和2,4-甲苯二胺(2,4-TDA)的超高效液相色谱-串联质谱分析方法。尿样水解后经固相萃取,乙腈洗脱,以Waters HSS T3色谱柱分离,在电喷雾离子源正电离模式(ESI+)、多反应监测(MRM)条件下分析,以外标法定量测定尿样中2,6-TDA和2,4-TDA的含量。结果表明,在0.039~10 ng/mL和0.098~10 ng/mL的范围内2,6-TDA和2,4-TDA的测定线性情况良好,相关系数r>0.999,检出限分别为0.012 ng/mL和0.029 ng/mL;定量限分别为0.039 ng/mL和0.098 ng/mL,样品的加标回收率为94.65%~102.42%,批内和批间精密度分别为1.62%~6.67%和2.85%~4.10%。该方法可用于普通人群和职业接触甲苯二异氰酸酯人群尿样中2,4-TDA和2,6-TDA的监测评估。

FTIR法研究3,5-二甲硫基-2,4-/2,6-二氨基甲苯二胺扩链剂的扩链动力学

采用傅里叶变换红外光谱仪(FTIR)“原位”跟踪了聚氨酯脲的固化过程,实验结果表明:本体聚合反应中,反应初期转化率、反应规律表现为良好的二级动力学关系,给出了反应初期的动力学常数。反应后期高转化率时,反应规律受温度影响较大。温度较低时,反应受扩散控制影响,NCO和NH_2反应的二级反应动力学速率常数逐渐变小;温度较高时,反应速率常数变大。按照反应初期的动力学数据拟合出DMTDA的固化活化能为26.4kJ·mol^(-1),加入催化剂有机锡DBTDL后,反应体系的固化活化能(26.5kJ·mol^(-1))保持恒定,改变DBTDL的浓度,转化率随反应时间变化的动力学曲线保持不变,因此DBTDL对NCO与NH_2的反应无催化作用。否定了脲键自催化的理论,提出了可能的反应机理。

甲苯二胺分离过程的新工艺研究

演传统的甲苯二胺(TDA)分离工艺存在间位TDA的排放浓度较高、损失率大等缺点。提出了用分离出的邻位TDA挟带残渣中的间位TDA的新工艺。研究结果表明:间位TDA的排放浓度从30%减少到0.8%,减少了间位TDA的损失率,提高了间位TDA的收率,经济效益显著。

二乙基甲苯二胺的合成与应用

进行了二乙基甲苯二胺的合成与应用研究。采用三乙基铝(TEA)作为烷基化反应的催化剂,运用正交实验方法,找出了较佳的合成工艺。进行了精制研究,制得了合格产品。应用表明,合成产品与国外同类产品质量相当。

甲苯二胺装置扩产改造的目标与瓶颈分析

对甲苯二胺(TDA)生产装置扩建改造的目标与瓶颈进行了分析,阐述了目标与瓶颈在TDA装置扩建改造中相辅相成的关系。根据制定目标和发现瓶颈的一般原则,先消除拓朴信息瓶颈,再考虑强度瓶颈,最后再考虑容积瓶颈。根据目标与瓶颈分析结果制定改造方案,在投资很少的情况下,TDA装置生产能力可提高100%,且改造后蒸汽、循环水单位产品消耗量降低30%以上,原料与催化剂消耗都有所下降,具有好的社会效益和经济效益。

甲苯二胺精制过程节能改造的有效能分析

对甲苯二胺精制过程进行有效能分析,找出了节能的关键环节,通过改进,使单位产品的有效能消耗下降45%.有效能分析法可揭示用能的实质,对节能改造具有指导意义.改造后的工艺较原工艺单位产品费用下降51%,具有明显的节能优势和经济效益.

二硝基甲苯还原制备甲苯二胺的研究进展

综述了二硝基甲苯还原制备甲苯二胺的研究进展。介绍了化学还原法、催化加氢法、CO/H_2O体系还原法,并讨论了以上各种方法的影响因素、优缺点以及应用前景。催化加氢法具有产品收率高、成本低、三废少等诸多优点,其发展前景更为广阔。最后概述了用于催化加氢法的金属催化剂。

活性炭微观结构调控与甲苯二胺选择性吸附研究

从活性炭、硅藻土、ZSM-5分子筛、人造沸石等常见多孔材料中,筛选出吸附性能较优的活性炭作为吸附剂,通过酸、碱等改性方法对活性炭孔结构和表面官能团进行调控,并采用静态吸附实验研究了改性活性炭吸附分离TDA焦油的效果。结果表明,活性炭的孔结构主要影响活性炭对甲苯二胺焦油的总吸附容量,而活性炭的表面官能团则显著影响TDA的选择性,酸性基团有利于增强活性炭对TDA的选择性。在最优条件下,CH_(3)COOH改性活性炭对TDA的选择性达到98%以上,改性活性炭吸附过程受到化学吸附因素控制。

甲苯二胺脱水过程的节能分析

从节能的目的出发 ,对甲苯二胺脱水过程进行热力学分析 ,改变工艺流程结构和操作参数 ,通过模拟优化对不同工艺方案进行比较。得到的单塔改进方案可降低有效能消耗约 30 % ,工艺简单 ,适合老装置改造 ,而双效流程方案可降低有效能消耗约 6 0 % 。

二硝基甲苯加氢制甲苯二胺催化剂的研究进展

综述了二硝基甲苯液相加氢合成甲苯二胺催化剂的研究进展,并介绍了(Pd+Pt)/C等贵金属催化剂、雷尼镍催化剂、负载型镍基催化剂、非晶态镍催化剂和漆原镍催化剂的最新研究成果。通过对比上述各催化剂在生产成本、制备工艺及催化二硝基甲苯加氢性能等方面的优缺点,发现非晶态镍催化剂不但价格低廉,而且在1MPa低压二硝基甲苯液相加氢的反应中表现出与(Pd+Pt)/C工业催化剂相似的活性和选择性,是替代二硝基甲苯液相加氢贵金属和雷尼镍工业催化剂的首要选择;漆原镍催化剂制备工艺简单,价格低廉,且在众多的加氢反应中表现出与骨架镍催化剂相似的催化性能,也具有较大的工业化潜质。

二苯基甲烷二异氰酸酯-二乙基甲苯二胺聚脲的光谱分析和热分析

采用广角 X 射线衍射光谱法、傅里叶变换红外光谱法和示差扫描量热法,研究了由等摩尔4,4′-二苯基甲烷二异氰酸酯和3,5-二乙基甲苯二胺在油浴40℃、反应2h 下制备的聚脲的结构。结果表明,聚脲可以形成结晶度为52.9%的微晶,在 FTIR 谱图的脲羰基区存在1691,1678,1657,1642cm^(-1)谱带。在结晶熔点以下对试样进行热处理,聚脲聚集态结构发生了某种不可逆的变化。

二甲硫基甲苯二胺的合成与表征

The synthetic method of dimethythiotoluene diamine(DMTDA) has been modified by a in one-pot method from diamin toluene and dimethyldisulfide using zinc iodide as catalyst and dimethyl benzene as inert solvent. Loss of dimethyldisulfide is avoided during the processing, and high purity DMTDA was obtained by acid washing. The structure of DMTDA is characterized by 1H NMR, 13C NMR and IR.

CeO_2-CuO/ZnO/Al_2O_3催化合成二乙基甲苯二胺及性质

采用柠檬酸为络合剂,溶胶-凝胶法制备系列CeO_2-CuO/ZnO/Al_2O_3,在3.0 MPa压力和220~230℃反应条件下,甲苯二胺(TDA)和乙烯催化合成二乙基甲苯二胺(DETDA)为探针反应,考察其催化性能,其中CeO_2掺杂量为3%,催化活性最高。通过X射线衍射(XRD)、傅里叶红外光谱(FT-IR)、差热重量分析法(DTG-DTA)、核磁氢谱1 H NMR对CeO_2-CuO/ZnO/Al_2O_3、DETDA、TDA进行检测和表征,揭示了它们的微观结构和内在规律性。XRD检测发现CeO_2掺杂量增多,CeO_2-CuO/ZnO/Al_2O_3衍射峰强度增强,提高了晶化程度,金属原子存在协同效应,增多了活性中心。FT-IR揭示了DETDA内部化学键键型,拥有甲基、亚甲基的多取代芳胺。DTG-DTA检测出的质量变化与热效应两种信息,DETDA的DTG-DTA曲线在66.0、271.0℃存在二个吸热峰,分别为氨基脱离苯环、DETDA的分解产生。通过1 H NMR对DETDA、TDA检测,得到DETDA、TDA的氢原子的数目分别为18和10,分子中各个氢核对应所归属的吸收峰,分别和它们分子式中的氢原子数目吻合。CeO_2-CuO/ZnO/Al_2O_3催化合成DETDA,反应条件温和,工艺流程简单,容易实现高效率和连续化工业生产,因此具有广阔的发展前景。

二甲硫基甲苯二胺的合成及分析

本文讨论了交联剂二甲硫基甲苯二胺的合成方法及反应影响因素。提出了一种简便、快速的反应混合物分离方法，对产品胺值进行了分析。

间甲苯二胺脱水精馏工艺

为降低间甲苯二胺脱水过程中的能耗,提出了双效精馏和热泵精馏节能工艺。使用Aspen Plus流程模拟软件,对该体系的常规精馏、3种双效精馏、热泵精馏进行模拟优化,得出间甲苯二胺脱水过程的最佳操作条件和设备参数;最后分别对常规精馏、双效精馏和热泵精馏的综合能耗和最小年度总费用(TAC)进行了分析对比。研究结果表明:热泵精馏的节能效果最好,比常规精馏能耗节约了47.5%,年度总费用节约了31.9%。

硫脲改性二甲硫基甲苯二胺的合成及性能研究

本文以硫脲和二甲硫基甲苯二胺(DMTDA)为原料,制备了一种新型环氧树脂固化剂,通过对硫脲反应程度,凝胶程度及其固化物拉伸强度,对合成条件进行了优化,结果表明,硫脲改性DMTDA的最佳工艺条件为DMTDA/硫脲的摩尔比为4:1,于130℃反应7h。改性固化剂较佳固化条件为环氧树脂/固化剂质量比为100/35,该体系经固化后其固化物的拉伸强度可达41.3MPa。

甲苯二胺对厌氧微生物活性的影响

以相对产甲烷活性(RA)和COD去除率为指标,考察不同浓度甲苯二胺对厌氧污泥微生物活性的影响。实验结果表明:甲苯二胺质量浓度为0~150 mg/L时,RA接近100%甚至高于100%,COD去除率为91%~93%,与对照组无差别,对厌氧微生物几乎没有抑制作用;当甲苯二胺质量浓度为200~400 mg/L时,RA为75%~95%,COD去除率与对照组相比下降了2~6个百分点,属于轻度抑制;当甲苯二胺质量浓度高于400 mg/L时,RA在70%以下,COD去除率降至85%以下,属于中度抑制;且随着甲苯二胺质量浓度增大,RA减小、COD去除率减小,抑制作用增强。因此,为了防止甲苯二胺对厌氧污泥微生物活性的抑制,甲苯二胺质量浓度应控制在0~150 mg/L。

甲苯二胺制备技术国内外进展

从二硝基甲苯(DNT)催化加氢、甲苯二胺(TDA)分离精制、过程集成与强化等方面介绍了TDA生产技术进展,评述了我国TDA技术与国外存在的差距,指出了今后我国TDA技术应大力提高单套装置的生产规模,并利用过程技术对生产流程进行能量质量集成,以达到节能减排、安全环保、连续稳定生产的目的。

甲苯二胺分离过程的优化与节能

采用双效节能原理对传统的甲苯二胺(TDA)分离工艺进行改进。用 Aspen 模拟软件对全流程进行模拟分析,并结合生产实际提出过程的约束条件,以能耗最小为目标对分离全过程进行优化,得到各塔的最优操作条件。并在此基础上对过程进行热集成得到新的热集成流程。该流程在最优条件下操作时,产品浓度可达到生产要求,公用工程费用比原流程减少了67.7%。