基本信息
- 项目名称：
- 2-甲基咪唑的气-液相合成反应装置
- 来源：
- 第十二届“挑战杯”省赛作品
- 小类：
- 能源化工
- 大类：
- 科技发明制作B类
- 简介：
- 曾舟华于2007年8月29日获得的国家专利：咪唑的气-液相合成装置（CN 200940124）。本作品是由此专利获得启发，认为2-甲基咪唑也可以用气-液相法合成，并在曾舟华的指导下，在咪唑的气-液相合成装置上，增设液封防倒吸装置、压力自动感应控制系统，自行设计研制出2-甲基咪唑的气-液相合成反应装置，并用此装置进行气-液相法2-甲基咪唑的合成实验研究，获得成功，取得了较好的产率和节能效果。
- 详细介绍：
- 曾舟华于2007年8月29日获得的国家专利：咪唑的气-液相合成装置（CN 200940124）。本作品是由此专利获得启发，认为2-甲基咪唑也可以用气-液相法合成，并在曾舟华的指导下，在咪唑的气-液相合成装置上，增设液封防倒吸装置、压力自动感应控制系统，自行设计研制出2-甲基咪唑的气-液相合成反应装置，并用此装置进行气-液相法2-甲基咪唑的合成实验研究，获得成功，取得了较好的产率（产率提高5%）和节能（能耗降低50%）效果。本作品有诱人的推广应用前景。
作品图片
作品专业信息
设计、发明的目的和基本思路、创新点、技术关键和主要技术指标
- 现行工艺制取2-甲基咪唑采用乙醛水溶液、氨水与乙二醛溶液进行均相反应，通过蒸发浓缩结晶分离产品。现有研究发现：2-甲基咪唑是稳定的化合物，其合成反应的平衡常数很大，反应体系中2-甲基咪唑的增加不会促进平衡向咪唑分解的方向移动。在蒸发浓缩结晶的过程中，没有观察到2-甲基咪唑明显分解的现象。这说明化学平衡对产品收率影响不大。 据文献报道[1]，反应体系含水量减少，反应速度加快，反应收率提高。当含水量减少到80%以后，产品收率减少。但上述研究是在敞开体系中进行的，产品收率的减少有可能是浓原料造成局部过热，小分子反应物挥发损失量增加所致。不一定是微观粒子浓度大对咪唑成环产生空间位阻，使副产物增多所致。为减少水份蒸发量，改善现有技术能耗高、废水废气排放量大、有机物碳化率高、产物收率低、间歇操作效率低等不足，拟采用氨气和纯乙醛投料的气-液相反应工艺，以降低生产成本。
科学性、先进性
- 现行工艺存在着能耗高、废水废气排放量大、有机物碳化率高、产物收率低、间歇操作效率低等不足。 现行工艺将原料制成稀溶液，向敞开体系的常压反应釜，低温投料，搅拌反应。待大部分小分子原料反应消耗后，才逐步升到高温反应；有的向装有冷却回流敞开体系的反应釜投料，升温到沸点。若加料过快，溶液局部过浓，升温不当，原料挥发量会更大！上述冷却回流敞开系统，蒸发出来的多组份蒸汽，在冷却回流时，难挥发组分被优先冷凝，最后剩下来的是高浓度的易挥发组分。其中有的易挥发组分在常温下是很难冷凝。没冷凝下来的高浓度易挥发组分，不能够回流到反应釜中，而被排放掉，造成原料浪费和环境污染。 针对上述存在的问题，提出气-液相法自动控压液封合成2-甲基咪唑新工艺[4]。该工艺的显著特点是：（1）能减少30%左右的水份蒸发量；（2）反应系统能自动控制在常压密封状态；（3）减少30%左右的水蒸汽夹带原料量、减少30%左右的高温加热有机物碳化量、常压密封系统杜绝小分子原料挥发；（4）产品收率大大提高。
获奖情况及鉴定结果
- 无
作品所处阶段
- 中试阶段
技术转让方式
- 暂时没考虑
作品可展示的形式
- 实物
使用说明,技术特点和优势,适应范围,推广前景的技术性说明,市场分析,经济效益预测
- 目前该产品全球年需求量1万多吨，主要是我国生产。本实验能够节省5%的原料，并且节省30%的能耗。本作品研究该产品低碳环保工艺具有较重要的意义，有很好的应用前景。
同类课题研究水平概述
- 目前该产品全球年需求量1万多吨，主要是我国生产。
