α-pyrrolidone, juga dikenali sebagai 2-pyrrolidone, adalah bahan mentah kimia yang penting. Ia digunakan terutamanya sebagai bahan mentah untuk polyvinylpyrrolidone (PVP) monomer N-vinylpyrrolidone (NVP). Ia juga merupakan pelarut gred tinggi yang digunakan dalam farmaseutikal dan resin. Ia digunakan dalam pengeluaran lilin lantai, pemulihan asetilena, dakwat khas, dll. NVP boleh disediakan dengan tindak balas α-pirolidon dan asetilena, dan kemudian dipolimerkan untuk mendapatkan PVP. PVP mempunyai keterlarutan yang sangat baik, ketoksikan rendah, sifat membentuk filem, dan permukaan kompleks Oleh kerana aktiviti dan kestabilan kimianya, ia digunakan secara meluas dalam perubatan, makanan, bahan kimia harian, salutan, pempolimeran polimer dan bidang lain. Ia juga mempunyai banyak kegunaan dalam tekstil, percetakan dan pencelupan, pembuatan kertas, bahan fotosensitif, pertanian dan penternakan, dsb.
Shandong Jiuheng Pharmaceutical Technology Co., Ltd. ialah sebuah perusahaan baru muncul yang mengintegrasikan penyelidikan dan pembangunan, pengeluaran dan penjualan eksipien farmaseutikal baharu. Keluaran tahunan syarikat sebanyak 14,000 tan projek eksipien farmaseutikal baharu PVP menggunakan 1,4-butanediol sebagai bahan mentah dan dibangunkan secara bebas
Reaktor sintesis yang cekap dan proses pempolimeran lanjutan mengurangkan tekanan dan suhu tindak balas, memendekkan masa tindak balas, yang juga mengemukakan ketepatan yang lebih tinggi dan keperluan kawalan yang lebih stabil untuk kawalan pengeluaran. Projek ini menggunakan sistem Hangzhou UW500 untuk mengawal keseluruhannya
The production process is controlled. The UW500 distributed control system has been widely used in the field of automation. Using the UW500 distributed control system to monitor the entire production process can effectively improve product yield and enhance product stability.
Terdapat tiga kaedah utama untuk pengeluaran α-pyrrolidone di negara saya: 1) Kaedah Raper: bahan mentah asetilena dan formaldehid mula bertindak balas untuk membentuk 1,4-butynediol, yang kemudiannya dihidrogenkan kepada 1,4-butanediol dan ditukar. menjadi γ-butanediol. Lakton, dan kemudian bertindak balas dengan ammonia untuk menyediakan α-pirolidon. 2) Pengoksidaan butana kepada kaedah maleik anhidrida. 3) Kaedah hidrogen sianida: Tindak balas penambahan asid hidrosianik dan akrilonitril menghasilkan 1,4-suksinonitrile, yang dikurangkan kepada aminobutironitril melalui penghidrogenan separa, dan kemudian dihidrolisiskan dan dikitar menjadi α-pirolidon. Projek ini menggunakan kaedah pertama, yang mempunyai kelebihan berikut: (1) Prosesnya mudah dan bahan mentah mudah didapati. (2) Hasil sampingan yang dijana semasa proses boleh diproses dengan mudah menjadi produk sampingan, menyebabkan pencemaran alam sekitar berkurangan. (3) Kandungan produk adalah tinggi. Penyahhidrogenan 1,4-butanediol digunakan untuk menghasilkan produk γ-butyrolactone. Menggunakan proses dehidrogenasi katalitik fasa gas,
Iaitu, selepas bahan mentah 1,4-butanediol digas, tindak balas penyahhidrogenan dijalankan dengan bantuan mangkin penyahhidrogenan. Kebanyakan bahan mentah ditukar kepada γ-butyrolactone, sejumlah kecil ditukar kepada tetrahydrofuran, komponen cahaya butanol, dan lain-lain, dan sejumlah kecil adalah Tanpa penukaran, setiap tindak balas kimia adalah seperti berikut: Selepas tindak balas, γ- yang telah dimurnikan. butyrolactone diperolehi melalui menara penyingkiran cahaya dan menara produk siap. Selepas dicampur dengan ammonia cecair kontang melalui pengadun saluran paip, ia memasuki reaktor α-P dan dipanaskan pada suhu tinggi dan tekanan tinggi. α-pyrrolidone disediakan dengan bertindak balas di bawah keadaan. Selepas tindak balas, α-pyrrolidone yang telah dimurnikan diperoleh melalui pelbagai proses seperti deaminasi, penguraian, dan dehidrasi.
Dua langkah utama dalam proses mensintesis α-pyrrolidone dengan kaedah Raper ialah proses penghidrogenan dan proses tindak balas ammonia.
1) Kualiti proses penghidrogenan secara langsung mempengaruhi hasil dan kualiti γ-butyrolactone, dengan itu menjejaskan hasil α-pyrrolidone. Ia adalah pautan yang sangat penting dalam proses pengeluaran α-pyrrolidone. Ia terutamanya termasuk 3 langkah. Peringkat tindak balas: pengewapan, sintesis, pemisahan. Tindak balas sintesis dijalankan dalam cerek sintesis yang sama, dan bahan tindak balas ditambah secara berperingkat. Pertama, bahan 1,4-butanediol dan bahan tambahan dimasukkan ke dalam cerek sintesis pada masa yang sama untuk memulakan tindak balas penyahpolimeran. Selepas tindak balas selesai, hidrogen ditambah langkah demi langkah untuk memulakan tindak balas penambahan. Selepas satu tempoh masa, apabila suhu tindak balas mencapai nilai yang ditentukan, tambahkan kepekatan tinggi hidrogen. Ini adalah tindak balas eksotermik yang kuat. Apabila tindak balas berterusan, suhu dalam cerek terus meningkat, membentuk maklum balas positif. Jika haba tindak balas yang sepadan tidak dapat dikeluarkan dalam masa, fenomena "lalat suhu" akan berlaku, yang membawa kepada lonjakan tindak balas sampingan. , sangat mengurangkan kadar pemulihan γ-butyrolactone. Apabila tindak balas secara beransur-ansur selesai. Kelajuan tindak balas menjadi perlahan dan pelepasan haba sangat berkurangan. Pada masa ini, jika haba tindak balas dikeluarkan terlalu banyak, tindak balas akan menjadi tidak lengkap, jadi proses memerlukan kawalan ketat suhu tindak balas pemeluwapan.
2) Tindak balas penambahan ammonia adalah satu lagi pautan yang sangat penting dalam proses pengeluaran α-pyrrolidone. Ia terutamanya menjalani prapemprosesan, sintesis, pemisahan dan proses lain. Proses penambahan ammonia adalah langkah kedua dalam proses pengeluaran α-pyrrolidone. Selepas cecair suapan sintetik yang diperoleh daripada proses sintesis memasuki reaktor prarawatan, kerana tindak balas penghidrogenan sebelumnya telah dijalankan pada suhu tinggi dan tekanan tinggi, banyak pasti akan dihasilkan. Ini adalah hasil sampingan, jadi sebelum menambah ammonia, kekotoran yang boleh menjejaskan tindak balas ini perlu dikeluarkan terlebih dahulu. Ini adalah untuk menambah pelarut organik sebagai pengekstrak untuk memisahkan γ-butyrolactone daripada produk sintetik. Selepas itu, masukkan proses sintesis. Apabila γ-butyrolactone ditambah kepada cecair ammonia, sejumlah besar haba akan terhasil pada permulaan tindak balas. Haba tindak balas ini mesti diproses tepat pada masanya. Oleh kerana inersia haba yang besar, adalah perlu untuk mengelakkan overshoot suhu. Selepas proses penambahan ammonia selesai, ia memasuki proses seterusnya. Oleh kerana ia adalah farmaseutikal, ketulenan α-pyrrolidone perlu sangat tinggi. Selepas ini, ia perlu melalui beberapa proses penyulingan dan penulenan, semuanya memerlukan kawalan yang sangat tepat. Dapat dilihat daripada proses tindak balas bahawa keseluruhan penambahan ammonia juga melibatkan proses pemanasan, penyejukan dan pengawetan haba, dan proses penambahan ammonia mengambil masa yang lama. Semasa proses penambahan ammonia, terdapat juga keperluan yang lebih tinggi untuk suhu dalam cerek, jadi bahagian ini Tugas utama ialah kawalan kuantitatif air ammonia, kawalan suhu semasa proses penambahan ammonia, dan pengoptimuman masa penambahan ammonia.
Rajah: Bahagian tindak balas penghidrogenan
Rajah: Bahagian tindak balas sintesis
Rajah: Sebahagian daripada algoritma kawalan suhu
Projek ini mempunyai bilik kawalan pusat. Peralatan hos sistem, stesen kejuruteraan dan stesen operasi disediakan di bilik kawalan pusat. Mengikut keperluan kawalan pengeluaran dan pengurusan, stesen kejuruteraan, stesen operasi dan stesen kawalan di tapak disediakan. Mereka biasanya dibahagikan kepada stesen kawalan di tapak sintetik, stesen kawalan di tapak α- Butyrolactone, stesen kawalan di tapak pemulihan α-p dan stesen kawalan di tapak kejuruteraan awam.
Sejak projek ini mula beroperasi dengan sistem kawalan teragih UW500, ia telah berjalan lancar dengan hasil yang luar biasa. Kadar kestabilan operasi dan kualiti produk telah bertambah baik. Keamatan buruh pekerja dan penggunaan bahan mentah telah dikurangkan dengan banyak, di samping memastikan kestabilan peranti. operasi selamat. Ia secara langsung meningkatkan daya saing pasaran perusahaan dan membawa faedah ekonomi yang sangat jelas kepada perusahaan. Kejayaan pentauliahan projek ini menunjukkan bahawa sistem kawalan teragih UW500 mempunyai kestabilan dan kebolehpercayaan berkualiti tinggi.
-
