中科院大连化学物理研究所科研成果介绍微反应技术硝化合成硝酸异辛酯

项目简介及应用领域异辛醇混酸硝化生产的硝酸异辛酯作为柴油十六烷值改进剂,对柴油油品升级起着重要作用。按典型的0.1%的添加量计,每万吨硝酸异辛酯可以调和1000万t符合国V排放标准的优质柴油。随着油品的升级换代,硝酸异辛酯产品的市场需求量势必增加。由于硝酸异辛酯生产比较危险,技术主要由法国SNPE、瑞士BIAZZI等少数军工企业掌握。国内,西安万德能源化学公司采用微管式生产工艺,每年产能为1万吨,但数十条线并行生产工艺弊端明显。

中科院大连化学物理研究所科研成果介绍 微反应技术硝化合成硝酸异辛酯

项目简介及应用领域:异辛醇混酸硝化生产的硝酸异辛酯作为柴油十六烷值改进剂,对柴油油品升级起着重要作用。按典型的0.1%的添加量计,每万吨硝酸异辛酯可以调和1000万t符合国V排放标准的优质柴油。随着油品的升级换代,硝酸异辛酯产品的市场需求量势必增加。由于硝酸异辛酯生产比较危险,技术主要由法国SNPE、瑞士BIAZZI等少数军工企业掌握。国内,西安万德能源化学公司采用微管式生产工艺,每年产能为1万吨,但数十条线并行生产工艺弊端明显。

中科院大连化学物理研究所科研成果介绍 微反应技术硝化合成硝酸异辛酯

项目简介及应用领域异辛醇混酸硝化生产的硝酸异辛酯作为柴油十六烷值改进剂,对柴油油品升级起着重要作用。按典型的0.1%的添加量计,每万吨硝酸异辛酯可以调和1000万t符合国V排放标准的优质柴油。随着油品的升级换代,硝酸异辛酯产品的市场需求量势必增加。由于硝酸异辛酯生产比较危险,技术主要由法国SNPE、瑞士BIAZZI等少数军工企业掌握。国内,西安万德能源化学公司采用微管式生产工艺,每年产能为1万吨,但数十条线并行生产工艺端明显。

硝酸异辛酯在微通道连续流中的应用

硝酸异辛酯作为柴油添加剂可以提高柴油中十六烷值,改善柴油燃烧性能。为了改善硝酸异辛酯传统制备方法反应放热量大、危险系数高等缺点,目前,逐步采用微通道连续流技术制备硝酸异辛酯。微通道连续流技术具有传质、传热效率高、反应安全性高、物料配比精确、生产重现性良好、自动化程度高、零放大效应等优势。因此,本文对硝酸异辛酯、微通道连续流技术进行概述,并对硝酸异辛酯在微通道连续流技术的应用进行研究,以期为相关领域的研究提供一定的借鉴。

中科院大连化学物理研究所科研成果介绍 微反应技术硝化合成硝酸异辛酯

负责人:陈光文联络人:陈光文电话:0411-84379031传真:0411-84379327 E-mail:gwchen@dicp.ac.cn学科领域:精细化工项目阶段:中试放大项目简介及应用领域异辛醇混酸硝化生产的硝酸异辛酯作为柴油十六烷值改进剂,对柴油油品升级起着重要作用。按典型的0.1%的添加量计,每万吨硝酸异辛酯可以调和1000万t符合国V排放标准的优质柴油。随着油品的升级换代,硝酸异辛酯产品的市场需求量势必增加。由于硝酸异辛酯生产比较危险,技术主要由法国SNPE、瑞士BIAZZI等少数军工企业掌握。国内,西安万德能源化学公司采用微管式生产工艺,每年产能为1万吨,但数十条线并行生产工艺弊端明显。

中科院大连化学物理研究所科研成果介绍 微反应技术硝化合成硝酸异辛酯

负责人:陈光文联络人:陈光文电话:0411-84379031传真:0411-84379327 E-mail:gwchen@dicp.ac.cn学科领域:精细化工项目阶段:中试放大项目简介及应用领域异辛醇混酸硝化生产的硝酸异辛酯作为柴油十六烷值改进剂,对柴油油品升级起着重要作用。按典型的0.1%的添加量计,每万吨硝酸异辛酯可以调和1000万t符合国V排放标准的优质柴油。随着油品的升级换代,硝酸异辛酯产品的市场需求量势必增加。

硝酸异辛酯热安定性的实验研究

使用加速量热仪(ARC)研究硝酸异辛酯(EHN)的热分解,得到热分解温度随时间的变化曲线,自放热速率、分解压力随温度的变化曲线以及分解压力随升温速率的变化曲线。分析在绝热条件下硝酸异辛酯的热分解反应动力学和热分解过程,计算表观活化能、指前因子和反应热等参数。根据绝热热分解的起始温度和反应热数据,给出硝酸异辛酯在反应危险度等级中的分类,并计算在75℃时的反应风险指数。

柴油十六烷值改进剂(Ⅰ)——硝酸异辛酯的合成

以硝酸和异辛醇为原料，硫酸为催化剂，氯仿为萃取剂，合成了柴油十六烷值改进剂———硝酸异辛酯。在实验条件下确定了最佳的合成条件：结果表明，硫酸与硝酸的摩尔比为２：１左右，硝酸与异辛醇的摩尔比为１．３：１左右，反应温度为４０～５０℃。在该条件下制得的硝酸异辛酯收率和纯度都比较高，并利用密度、折光率和红外光谱对产品进行物性和结构表征。此方法工艺简单，条件温和，安全可靠，耗能低，为工业化生产提供理论依据。

硝酸异辛酯的热安全性研究

为了研究十六烷值改进剂—硝酸异辛酯(EHN)的热稳定性与热危险性,采用C600微型量热仪测试硝酸异辛酯的热分解特性。利用热分析技术考察温升速率对EHN热分解特性的影响,并利用活化能、TMRad(在绝热条件下最大反应速率到达时间)和自加速分解速率(SADT)方法评价此改进剂的危险性。结果表明,EHN发生分解反应的起始放热温度和最大放热温度均随着温升速率的增加而增大,且四种温升速率的反应机理是一致的。计算得到EHN热分解活化能在143.6-213.6kJ/mol之间。通过绝热条件下TMRad评价得出EHN在常温常压条件下不易发生危险失控,EHN自加速分解温度为98℃>75℃,即在常温条件下储运是安全的,为储运硝酸异辛酯提供有力的数据支持。

硝酸异辛酯的化学品危险性分类研究

按照《危险化学品目录》(2015版)关于危险化学品的确定原则,为评价硝酸异辛酯的危险性分类,通过克南试验、时间/压力试验、联合国隔板试验、液体氧化性试验及闭杯闪点试验,对硝酸异辛酯的爆炸性、氧化性和易燃性进行了测试,通过查询国际权威数据库的形式分析了硝酸异辛酯的健康危害和环境危害。结果表明:硝酸异辛酯不属于有毒物质、腐蚀品;硝酸异辛酯在爆炸性试验系列1中得到肯定结果,但在爆炸试验系列2中的系列试验均得到否的结果,排除爆炸品的分类;硝酸异辛酯与纤维素质量比为1∶1混合时的压力升高,不是由于其氧化性质引起的化学反应造成的压力上升,即硝酸异辛酯不具有氧化性。健康危害方面,硝酸异辛酯属于危险化学品,具体危险性类别为:严重眼损伤/眼刺激,类别2。

微通道反应器连续法合成硝酸异辛酯

以硝硫混酸作为硝化剂,与异辛醇在微通道反应器中经硝化反应得到硝酸异辛酯。考察了反应温度、混酸配比、硝酸浓度、停留时间、反应物配比对产品收率的影响,优化出微通道反应器中合成硝酸异辛酯的适宜工艺条件,硝酸异辛酯的收率97.8%,纯度达99.5%。微通道反应器连续法合成硝酸异辛酯具有操作简单、反应时间短、收率高、安全可靠等优点,具有工业化应用前景。

硝酸异辛酯储运过程中稳定性研究

为研究硝酸异辛酯在储存及运输过程中的危险特性,有效预防和减少事故的发生,按照危险货物分类测试程序,通过隔板、克南、时间压力、撞击、摩擦等试验对硝酸异辛酯的固有危险性进行了评价;利用热分析技术考察了不同温升速率、水及酸雨等条件对硝酸异辛酯的热分解特性的影响。结果表明:硝酸异辛酯在相对封闭空间内遇热量、火焰、爆炸冲击及外部的机械刺激条件下表现出轻微的燃爆危险性,但不足以将其按照爆炸品进行管理;随着温升速率的增加,硝酸异辛酯热分解起始放热温度也逐渐增大,而水和酸雨均对硝酸异辛酯的分解具有促进作用,与纯硝酸异辛酯相比,其反应起始放热温度分别降低了12.4℃和27.2℃,放热量分别增大了387.439 J/g和568.076 J/g,失控分解危险性大大增加。

杂质对硝酸异辛酯热稳定性的影响研究

针对硝酸异辛酯在生产、运输、储存和使用的过程中可能掺入杂质,由于其自身的热不稳定性给生产带来极大的安全隐患问题,为研究杂质对硝酸异辛酯稳定性的影响,向硝酸异辛酯中加入一定量(少量)杂质,利用微量量热仪测量不同条件下硝酸异辛酯的热流曲线。结果表明:在相同实验条件下,杂质加入前后,硝酸异辛酯的起始放热温度和最高放热温度均变化不大,其热稳定性并未出现降低的情况,少量杂质对硝酸异辛酯的热稳定性无显著影响。

基于CFD的微反应器合成硝酸异辛酯压降研究

首先以小试微反应器确定了纯度达到99.6%的硝酸异辛酯的工艺路线:总流量60 mL/min泵入恒温20℃的反应器内,其中混酸组分的质量分数是ω(硫酸)∶ω(硝酸)∶ω(水)=65%∶29%∶6%,n(醇)∶n(硝酸)=1∶1.3。其次结合FLUENT软件和实验数据得到了小试微反应器内压降与流量的方程,经检验其误差在6.4%。然后在工业生产的结构上模拟了多组低于生产流量的案例并得出压降与流量的方程,该方程计算出的生产压降与CFD结果误差在1.16%。最后根据小试微反应器的结果推导出工业生产时的压降流量方程并计算出生产时总进料为10.84 L/min时的压降为13.886 MPa。这种计算方案为实验室连续化合成放大到工厂生产提供了一定的指导意义。

压空喷射硝化工艺制备硝酸异辛酯的研究

利用压空喷射硝化工艺,实现连续硝化制备硝酸异辛酯的方法,为安全生产创造了条件。

微反应技术硝化合成硝酸异辛酯

负责人:陈光文联络人:陈光文电话:0411-84379031传真:0411-84379327Email:gwchen@dicp.ac.cn学科领域:精细化工项目阶段:中试放大项目简介及应用领域异辛醇混酸硝化生产的硝酸异辛酯作为柴油十六烷值改进剂,对柴油油品升级起着重要作用。按典型的0.1%的添加量计,每万吨硝酸异辛酯可以调和1000万吨符合国V 排放标准的优质柴油。随着油品的升级换代,硝酸异辛酯产品的市场需求量势必增加。由于硝酸异辛酯生产比较危险,技术主要由法国SNPE、瑞士BIAZZI 等少数军工企业掌握。国内,西安万德能源化学公司采用微管式生产工艺,每年产能为1万吨,但数十条线并行生产工艺弊端明显。

微反应技术硝化合成硝酸异辛酯

项目简介及应用领域异辛醇混酸硝化生产的硝酸异辛酯作为柴油十六烷值改进剂,对柴油油品升级起着重要作用。按典型的0.1%的添加量计,每万吨硝酸异辛酯可以调和1000万t符合国Ⅴ排放标准的优质柴油。随着油品的升级换代,硝酸异辛酯产品的市场需求量势必增加。由于硝酸异辛酯生产比较危险,技术主要由法国SNPE、瑞士BIAZZI等少数军工企业掌握。国内,西安万德能源化学公司采用微管式生产工艺,每年产能为1万吨,但数十条线并行生产工艺弊端明显。

聚结过滤技术用于硝酸异辛酯脱水干燥的可行性研究

借助聚结分离技术对不同来源的硝酸异辛酯进行了脱水实验,通过脱水前后产品水分、酸度变化对聚结过滤的脱水效果进行评价,并对硝酸异辛酯生产采用聚结过滤脱水工艺可行性进行评判。结果表明,聚结过滤工艺可快速降低硝酸异辛酯水分,简化工艺,缩短生产周期。受酸度测定方法限制,聚结过滤工艺产品水含量低酸度返高,需与其他抑制酸度增加的工艺结合即可实现显著的脱水干燥目的。

南化研究院硝酸异辛酯合成工艺通过鉴定

南化研究院承担的微通道反应器合成硝酸异辛酯工艺研究项目，通过了中国石化科技部组织的科研成果鉴定。

中科院大连化学物理研究所科研成果介绍 反应技术硝化合成硝酸异辛酯

负责人:陈光文联络人:陈光文电话:0411-84379031传真:0411-84379327 E-mail:gwchen@dicp.ac.cn学科领域:精细化工项目阶段:中试放大项目简介及应用领域异辛醇混酸硝化生产的硝酸异辛酯作为柴油十六烷值改进剂,对柴油油品升级起着重要作用。按典型的0.1%的添加量计,每万吨硝酸异辛酯可以调和1000万t符合国V排放标准的优质柴油。随着油品的升级换代,硝酸异辛酯产品的市场需求量势必增加。由于硝酸异辛酯生产比较危险,技术主要由法国SNPE、瑞士BIAZZI等少数军工企业掌握。国内,西安万德能源化学公司采用微管式生产工艺,每年产能为1万吨,但数十条线并行生产工艺弊端明显。