00000合成工藝小試總結(jié)報告

1、*集團股份有限公司*顏料合成工藝小試總結(jié)報告項 目 名 稱：*顏料合成承 擔(dān) 部 門：研發(fā)部項目 負(fù)責(zé)人：*項目 組成員：*報 告 時 間：2017.11審 核 人：*批 準(zhǔn) 人：* *集團股份有限公司（蓋章）2017.11.26目錄1.公司簡介與實驗背景12.*顏料合成路線的介紹22.1溴乙酸乙酯法22.2丁二酸二酰胺法32.3丁二酸二酯法33.實驗?zāi)康?4.風(fēng)險評估、預(yù)防措施和異常情況應(yīng)急處置45.實驗過程45.1 反應(yīng)機理45.2實驗儀器55.3實驗原料65.4實驗步驟66.小試合成工藝76.1配料表76.2操作步驟76.3實驗室小試記錄87.原材料消耗指標(biāo)98.產(chǎn)品質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)109.小試

2、總結(jié)1010.附件1111.公司簡介與實驗背景*集團股份有限公司，位于*開發(fā)區(qū)，占地面積25萬平方米，公司現(xiàn)有員工800多人，是國內(nèi)最大的高性能有機顏料專業(yè)研發(fā)、制造企業(yè)。已形成各色高性能、環(huán)保型有機顏料產(chǎn)品200多種規(guī)格。產(chǎn)品主要應(yīng)用于中高檔涂料、油墨及高分子材料著色領(lǐng)域。公司系國家級高新技術(shù)企業(yè)，浙江省人民政府認(rèn)定的工業(yè)行業(yè)龍頭骨干企業(yè)，浙江省創(chuàng)新示范試點企業(yè)，擁有國家級企業(yè)技術(shù)中心，國家的博士后工作站，省級院士專家工作站，省級重點企業(yè)研究院等研發(fā)平臺和以院士、博士、教授級高工領(lǐng)銜，高級工程師、碩士和一大批專業(yè)大中專畢業(yè)生為技術(shù)骨干的技術(shù)開發(fā)團隊，已通過ISO9001質(zhì)量管理和ISO140

3、01環(huán)境管理體系認(rèn)證。公司主導(dǎo)產(chǎn)品的核心技術(shù)擁有自主知識產(chǎn)權(quán),已擁有授權(quán)發(fā)明專利15項，參與制定國家標(biāo)準(zhǔn)3項，主持及參與制定行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)13項。公司獲省部級技術(shù)發(fā)明二等獎2項?，F(xiàn)有國家重點新產(chǎn)品6項，每年均有45只產(chǎn)品被認(rèn)定為省級工業(yè)新產(chǎn)品。公司建有專門的技術(shù)中心大樓，擁有2個新產(chǎn)品中試車間。研發(fā)中心建有高性能有機顏料、經(jīng)典新型顏料、專用中間體、合成樹脂及顏料添加劑研究室及華東理工大學(xué)聯(lián)合實驗室，試驗測試設(shè)備及人員水平處于國內(nèi)行業(yè)領(lǐng)先水平。*顏料是目前*集團生產(chǎn)（生產(chǎn)基地為與*合資的*有限公司）銷售的優(yōu)秀代表產(chǎn)品。該顏料性能優(yōu)異是公認(rèn)的雜環(huán)類高性能有機顏料之一。該類產(chǎn)品色譜包括橙色、紅色和紫色，其

4、色光鮮艷，著色力高，具有優(yōu)異的耐熱、耐氣候、耐溶劑、耐遷移等性能，廣泛應(yīng)用于高檔涂料、塑料、金屬印墨、纖維等著色。自上世紀(jì)八十年代，該產(chǎn)品作為商品顏料推出以來，世界上各大化學(xué)公司對其開展了廣泛深入的研究，品種不斷增多，應(yīng)用性能不斷完善，產(chǎn)量也有大幅度增長。其中主要的品種集中在C.I.PR.255、C.I.PR.254、C.I.PR.264三個索引號，索引號又衍生出更多的商品劑型。由于該類產(chǎn)品合成步驟多，影響因素多，工藝條件大多在高溫，催化劑作用下進行，因而從產(chǎn)品開發(fā)上講，該產(chǎn)品是高技術(shù)含量產(chǎn)品，開發(fā)難度大，成功率低，從產(chǎn)業(yè)化角度而言，對設(shè)備的要求高，資金投入量大，所以該產(chǎn)品自問世以來至今，其技

5、術(shù)和市場仍然被幾家國際跨國公司所壟斷，例如瑞士Ciba公司、德國Clariant公司、日本DIC公司等?，F(xiàn)在國內(nèi)外大多的工業(yè)化合成工藝均是以及其衍生物為起始原料，丁二酸二酯類在一定溶劑、強堿性介質(zhì)中進行閉環(huán)、縮合反應(yīng)后、水解或者醇解得到目標(biāo)產(chǎn)物。其中中間體采用&&&&&&&&這條工藝路線相對比較成熟，被大多數(shù)*顏料生產(chǎn)廠商所采用。然而，采用丁二酸二酯合成時，存在兩個較大的問題：一是在閉環(huán)反應(yīng)過程中，會有疑似致癌物副產(chǎn)物（&&&&&&&&自身閉環(huán)）的出現(xiàn)；二是所得顏料的

6、收率較低，一般為86%左右，合成中產(chǎn)生的固廢物處理起來難度較大，污染大。隨著國家環(huán)保要求的提高以及環(huán)保法規(guī)的完善，這條工藝路線的環(huán)保壓力會越來越大，迫切需要進行工藝改進。采用替代&&&&&&&&是一個可行辦法，整個過程不僅收率明顯提高（97-98%），而且也不會有疑似致癌物的產(chǎn)生，是一條真正綠色環(huán)保的工藝路線。2.*顏料合成路線的介紹*系顏料的合成是一個縮合閉環(huán)反應(yīng)，由于反應(yīng)各階段生成的中間體無須分離，所以反應(yīng)可在同一反應(yīng)器中一次完成。據(jù)文獻報道，共有三種合成路線，都是汽巴公司開發(fā)，分別是溴乙酸乙酯法、丁二酸二酰胺法和丁二酸二酯法

7、。2.1溴乙酸乙酯法該反應(yīng)被前人反復(fù)做過研究，結(jié)論是合成反應(yīng)時間長，操作復(fù)雜，收率低，使得在工業(yè)化過程中會造成諸多不利，故一般不采用。2.2丁二酸二酰胺法該方法目前還在進一步的研究之中，主要問題還是機理研究及如何提高收率。2.3丁二酸二酯法目前該方法是被認(rèn)為收率最高的方法，早期的Ciba公司專利文獻報道，該方法的轉(zhuǎn)化率可以達到70%以上，目前行業(yè)交流得到的信息，轉(zhuǎn)化率已可到85%左右，早期的Ciba公司及目前其它幾個*顏料生產(chǎn)商都是采用此法生產(chǎn)，因此本公司進行綜合比較后，確定用此路線，需要說明的是，我們是用對%與在！中以！為催化劑完成此反應(yīng)，而后使用特殊的水解方法，使最終產(chǎn)品達到目標(biāo)產(chǎn)物的質(zhì)量

8、要求。3.實驗?zāi)康暮铣?顏料實現(xiàn)了合成工藝的新突破，并優(yōu)化工藝路線，為中試與工業(yè)化擴試準(zhǔn)備。4.風(fēng)險評估、預(yù)防措施和異常情況應(yīng)急處置在化學(xué)合成實驗過程中，實驗員需要使用到一些有毒有害、易燃易爆的溶劑及化學(xué)試劑，操作一些高速旋轉(zhuǎn)的設(shè)備，面臨著一定的風(fēng)險。為降低事故發(fā)生的概率和減少事故造成的傷害，在實驗前，必須做到以下幾點：公司和部門應(yīng)當(dāng)建立健全實驗的安全管理制度，加強對員工的教育和培訓(xùn)。實驗員應(yīng)定期檢查實驗中所用的設(shè)備、儀器等，確保工作正常。實驗員應(yīng)了解實驗的各項潛在風(fēng)險，按規(guī)定佩戴好勞動防護用品，做好勞動保護。實驗過程中碰到異常情況，應(yīng)及時分析后果并采取相應(yīng)的措施，確認(rèn)安全后才能繼續(xù)實驗。5.

9、實驗過程5.1 反應(yīng)機理 5.2實驗儀器設(shè)備規(guī)格生產(chǎn)商電子恒速攪拌機JHS-1杭州儀表電機有限公司四口燒瓶（帶攪拌）1000ml四川蜀玻集團球形冷凝管四川蜀玻集團電熱套ZNHW數(shù)顯恒溫電熱套鞏義市予華儀器有限公司抽濾瓶5L四川蜀玻集團燒杯2000ml四川蜀玻集團水循環(huán)式真空泵臺州市黃巖匯豐設(shè)備廠布什漏斗5000ml四川蜀玻集團5.3實驗原料試劑含量/生產(chǎn)商99.5*99.9*！99.5*對%99.5*甲醇99.5*氮氣99.9*5.4實驗步驟5.4.1*合成在干燥的三口瓶中進行氮氣置換后，加入定量的*和！，在氮氣保護下升至回流，待固體反應(yīng)完，降溫至60oC，備用。5.4.2縮合反應(yīng)在干凈的燒杯

10、中依次加入定量的！、對%和，緩慢升溫使其完全溶解，后保溫。將已制備好的！升溫至所需溫度后開啟攪拌，將制備液在所需時間內(nèi)滴加完，后用定量！清洗滴液漏斗并加入。 后再所需溫度下進行保溫，待完成后降溫。5.4.3水解反應(yīng) 在2000ml三口瓶中依次加入定量甲醇、水，后調(diào)溫至30oC。開啟攪拌，將縮合料在規(guī)定時間內(nèi)加入反應(yīng)瓶中，后調(diào)溫至所需溫度進行保溫，完成后降溫，進行抽濾，后用甲醇及水漂洗干凈，收集濾餅，烘干、稱重并檢測。5.5 反應(yīng)條件對產(chǎn)品質(zhì)量的影響5.5.1縮合反應(yīng)溫度對產(chǎn)品質(zhì)量的影響反應(yīng)溫度為105-106oC，降低反應(yīng)溫度，原料反應(yīng)不完全，收率較低；繼續(xù)升高反應(yīng)溫度，會產(chǎn)生更多的副產(chǎn)物，產(chǎn)

11、品雜質(zhì)較高。5.5.2反應(yīng)時間對產(chǎn)品質(zhì)量的影響反應(yīng)時間對反應(yīng)有一定影響，時間過短，反應(yīng)不完全，收率低，時間過長，會造成過副產(chǎn)物增多，增加后期甲醇漂洗次數(shù)。5.5.3原料及用量對產(chǎn)品質(zhì)量的影響原料質(zhì)量至關(guān)重要，尤其是含水量（水分控制在500PPm），原料質(zhì)量如果不符合要求，會導(dǎo)致反應(yīng)異常，收率降低。各原料、溶劑以及催化劑投料量必須保持一定的比例，否則會導(dǎo)致反應(yīng)異常，收率降低。6.小試合成工藝6.1配料表試劑含量/生產(chǎn)商99.5*集團股份有限公司99.9麥克林試劑有限公司！99.5濟南富德業(yè)興化工有限公司對%99.5江蘇長三角精細(xì)化工有限公司甲醇99.5巨化集團氮氣99.96.2操作步驟6.2.1

12、*合成在干燥的三口瓶中通入氮氣進行空氣置換5分鐘，后加入135g！和15g；完成后開啟攪拌及冷凝水，緩慢升溫（注意升溫過程中反應(yīng)的劇烈程度，適當(dāng)調(diào)整攪拌速度），待升溫至回流狀態(tài)（溫度為102oC），回流至固體完全反應(yīng)完，全程約5-6小時。反應(yīng)完成后降溫至40oC，備用。6.2.2縮合反應(yīng)制備液的配制：在干凈的燒杯中依次加入！50g、對%78g和79g，緩慢升溫至75oC使其完全溶解，變成透明液體，后保溫。滴加制備液：將已制備好的！升溫至100oC，后開啟攪拌，待溫度穩(wěn)定后，將制備液在120分鐘內(nèi)滴加完（氮氣保護），然后用30g ！清洗滴液漏斗并加入。 保溫：滴加完后，在溫度為100oC條件下，

13、繼續(xù)保溫120分鐘，完成后蒸出部分溶劑，后降溫至50oC備用。6.2.3水解反應(yīng)配底料:在2000ml三口瓶中依次加入甲醇318g、水420g，后升溫30oC。放縮合料：開啟攪拌，將縮合料在10分鐘內(nèi)均勻加入反應(yīng)瓶中，料加完料溫約是55-60度之間。升溫及保溫：若溫度低于60oC，則繼續(xù)升溫至60oC，后保溫180分鐘。降溫：待保溫完成后，降溫至50oC準(zhǔn)備抽濾。6.2.4后處理先用抽濾瓶對物料進行過濾，待母液抽完后，用甲醇進行漂洗二次（每次150g），后用溫水漂洗至中性，完成后收集濾餅并將濾餅放入140度的烘箱中干燥20小時，然后稱重、檢測。6.3實驗室小試記錄日期： 2017/06/24

14、批次：小試01P品名 *顏料的合成原料名稱含量（%）用量（g）！99.5%135g99.9%15g！99.5%50g99.5%79g對%99.5%78g！99.5%30g甲醇99.5%318g水420g時間操作記錄溫度(oC)氮氣(ml/min)8:40通入N2，后分別加入！和，開啟攪拌，緩慢升溫201009:30溫度102oC，開始回流1021010:30繼續(xù)回流1021011:30回流1021012:30回流1021013:30回流1021014:00反應(yīng)完1021015:00醇合成完成，降溫58關(guān)閉氮氣第二天08:30升溫醇，同時制備液溶解打開氮氣08:41開始滴加制備液1001010:

15、52制備液加完，加！洗燒杯1001011:04開始保溫1001012:04保溫1001013:00保溫完成100關(guān)閉氮氣13:10減壓蒸出定量溶劑13:45蒸餾完成，降溫50第三天08:20配底液，準(zhǔn)備水解3008:43加入縮合料，開始析出5808:54析出完成，開始保溫6110:00保溫6011:00保溫6012:00保溫完成，開始抽濾14:20漂洗完成，放入烘箱進行干燥7.原材料消耗指標(biāo)原料原料消耗指標(biāo)（每公斤*消耗的原料）0.793！0.1160.015對%0.789甲醇0.2878.產(chǎn)品質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)與標(biāo)樣對比：顏色性能（與標(biāo)準(zhǔn)樣品比較）：近似微著色力：100±5%；9.小試總結(jié)通

16、過幾個月的試驗，實驗人員以、對%為起始原料，經(jīng)反應(yīng)、縮合反應(yīng)、水解反應(yīng)及顏料后處理操作步驟得到產(chǎn)物*顏料。該工藝路線反應(yīng)轉(zhuǎn)換率高，物料反應(yīng)完全，所得產(chǎn)品與標(biāo)準(zhǔn)近似，同時反應(yīng)過程中產(chǎn)生三廢少。影響反應(yīng)的主要因素是催化劑用量，縮合溫度，反應(yīng)時間及顏料后處理的烘干溫度。1810.附件附件1：實驗室管理制度文件編號： 版本號：A目錄1. 目的2. 適用范圍3. 實驗室基礎(chǔ)管理4. 實驗室安全管理5. 實驗室藥品試劑管理6. 實驗室儀器設(shè)備管理7. 實驗室技術(shù)資料管理8. 實驗室衛(wèi)生管理9. 實驗室一般傷害的處理1、目的為了營造一個良好的實驗室工作環(huán)境，達到“科學(xué)、規(guī)范、安全、高效”的目的，根據(jù)國家有關(guān)

17、實驗室規(guī)范，結(jié)合公司實際，特制定本管理制度。2、適用范圍 本管理制度適用于進入公司實驗室的所有人員。3、實驗室基礎(chǔ)管理3.1 所有進入實驗室的人員都必須嚴(yán)格遵守公司實驗室的規(guī)章制度和管理辦法，服從實驗室管理人員的安排，采取必要的安全措施，保證人身及儀器設(shè)備的安全。3.2 實驗室開放時間為上午8：00到下午16：00。在實驗室加班應(yīng)事先提出申請并經(jīng)批準(zhǔn)。 3.3 實驗人員進入實驗室應(yīng)穿著實驗工作服并佩戴安全眼鏡，不得將無關(guān)人員帶入實驗室。與實驗室工作無關(guān)的人員不得擅自進入實驗室；外單位來訪人員如需進入實驗室，必須經(jīng)批準(zhǔn)同意后，在實驗室管理人員陪同下才能進入實驗室。3.4 不得在實驗室飲食、娛樂和

18、使用化妝品，不能用實驗室操作用的玻璃容器、器皿盛裝食物和飲料，實驗室的冰箱、冰柜不可存放與實驗無關(guān)的物品。4. 實驗室安全管理4.1 認(rèn)真貫徹“安全第一，預(yù)防為主”的方針，本著“誰管理，誰負(fù)責(zé)”的原則，做好實驗室防火、防爆、防毒、防潮等工作。4.2 實驗人員在實驗前必須熟悉各類儀器的性能并進行安全檢查，嚴(yán)格執(zhí)行操作 規(guī)程，并作好必要的安全防護。儀器設(shè)備在運行中，實驗人員不得離開現(xiàn)場。4.3 嚴(yán)格按操作規(guī)范使用，管理好藥品和試劑。易燃、易爆物品嚴(yán)禁煙火，有毒藥品妥善存放。4.4實驗完畢后產(chǎn)生的廢液、廢碴應(yīng)按規(guī)定收集、排放或到指定地點進行處理。4.5 實驗室內(nèi)儀器設(shè)備的電源線，必須經(jīng)常檢查有否損壞

19、。電路或用電設(shè)備出現(xiàn)故障時，必須先切斷電源后，方可進行檢查。 4.6 嚴(yán)格、規(guī)范管理實驗室的鑰匙。鑰匙的配發(fā)應(yīng)由有關(guān)負(fù)責(zé)人統(tǒng)一管理，不得私自借給他人使用或擅自配制鑰匙。4.7 實驗工作結(jié)束后，必須關(guān)好電源、儀器開關(guān)。下班前，實驗室負(fù)責(zé)人必須檢查操作的儀器及整個實驗室的門、窗和不用的水、電、氣的開關(guān)等，并確保關(guān)好。 4.8 因人為原因造成實驗室事故的，按有關(guān)規(guī)定對當(dāng)事人進行紀(jì)律處分，并根據(jù)情節(jié)輕重追究有關(guān)人員的經(jīng)濟和法律責(zé)任。 5. 實驗室藥品試劑管理5.1 實驗室所采購的藥品試劑必須要質(zhì)量合格，要有計劃地進購，不得使用過期、變質(zhì)和失效的試劑。5.2 對需要自行配制的藥品試劑，應(yīng)嚴(yán)格按配制作業(yè)指

20、導(dǎo)書或操作規(guī)程進行配制，應(yīng)貼上標(biāo)識，注明試劑名稱 、濃度、配制時間、及有效期等信息。5.3 需要在倉庫領(lǐng)取藥品試劑時，需按規(guī)定開取領(lǐng)料單。5.4 藥品試劑的使用、存放及操作應(yīng)嚴(yán)格遵照以下規(guī)定：5.4.1一般藥品試劑放置原則：固體與液體分開，氧化劑與還原劑分開，酸與堿要分開放置，易燃易爆藥品試劑要遠(yuǎn)離電源、明火等。5.4.2 在存放藥品試劑時，要登記藥品試劑的有效期。5.4.3 危險性藥品試劑應(yīng)有專人負(fù)責(zé)管理，標(biāo)簽必須完整清楚，要做好領(lǐng)用、使用等記錄。5.4.4 酸和堿，氧化劑和還原劑以及其它能相互作用的藥品試劑，不應(yīng)存放在一起，以防變質(zhì)、失效或燃燒。5.4.5 揮發(fā)性藥品試劑應(yīng)于陰涼避光處保存

21、，嚴(yán)禁日光直接照射。5.4.6 使用有揮發(fā)性強酸、堿以及有毒氣體時，應(yīng)在通風(fēng)櫥內(nèi)開啟瓶塞。如無通風(fēng)櫥時，應(yīng)在空氣流通處開瓶，人站在上風(fēng)向，眼應(yīng)側(cè)視，操作迅速，用畢立即塞緊瓶塞。5.4.7 對液體藥品試劑，應(yīng)觀察試劑名稱、濃度、溶液的顏色、透明度、有無沉淀等，以確定試劑是否變質(zhì)。5.4.8 取用液體藥品試劑時，應(yīng)將其倒入試管中吸取，原則上不能將吸管直接插入藥品試劑瓶中吸取，完成操作后剩余的藥品試劑不能倒回藥品試劑瓶內(nèi)。5.4.9 傾倒液體藥品試劑時，左手握住貼有瓶簽的瓶體，右手拔出瓶塞，從瓶簽的對側(cè)倒出溶液，避免溶液腐蝕標(biāo)簽；瓶塞開啟后將塞座放在桌上，塞心朝上且不能與其它任何物品接觸，以免污染試

22、劑；更應(yīng)注意不能使瓶塞張冠李戴。5.4.10 取用固體藥品試劑時應(yīng)遵守“只出不回，量用為出”的原則，取出的藥品試劑有余量者不得倒回原瓶。6. 實驗室儀器設(shè)備管理6.1 實驗室儀器設(shè)備及其耗材的采購應(yīng)按公司有關(guān)程序辦理申購，臨時購置計劃須提前一周提出并報批。對采購回來的儀器設(shè)備做好入庫檢驗，辦理入庫、領(lǐng)用等手續(xù)，并做好儀器設(shè)備的檔案管理工作。6.2 實驗室所有儀器設(shè)備，由各實驗室安排專人分別負(fù)責(zé)管理、運行、維護、保養(yǎng)和操作使用。未經(jīng)管理人同意，不準(zhǔn)移動、調(diào)換、拆卸、借出儀器設(shè)備。6.3 實驗室所有儀器設(shè)備的操作人員必須經(jīng)過專門培訓(xùn)且合格后方能操作、使用儀器設(shè)備。6.4 實驗員在使用儀器設(shè)備時必須

23、嚴(yán)格遵循操作手冊和使用說明書操作。在使用時愛護儀器輕拿輕放，確保儀器設(shè)備不受損壞。6.5 實驗室貴重儀器、設(shè)備需有維護保養(yǎng)手冊，并由專門人員負(fù)責(zé)維護保養(yǎng)。維護保養(yǎng)按照手冊定期進行，實驗室負(fù)責(zé)執(zhí)行、聯(lián)絡(luò)、跟蹤維護保養(yǎng)相關(guān)事宜，并做好詳細(xì)的保養(yǎng)維護記錄。6.6 新到的儀器設(shè)備，必須開箱驗收，驗收合格，才可簽字。大型設(shè)備一周內(nèi)安裝試用，外觀、性能、精度達到要求，即為試用驗收合格，記錄在臺賬中。6.7 實驗室應(yīng)與相關(guān)部門就實驗損壞和廢舊儀器及設(shè)備進行定期處理，詳細(xì)記錄儀器型號、廠家、損壞原因及時間，并更新相關(guān)臺帳。7. 實驗室技術(shù)資料管理7.1 實驗技術(shù)資料包括工藝文件、實驗操作紀(jì)錄、實驗檢測數(shù)據(jù)、樣卡及其它實驗室所涉及到的資料。7.2 實驗員有保管、保密實驗技術(shù)資料的責(zé)任和義務(wù)。各員工嚴(yán)格保管，保密自己所負(fù)責(zé)產(chǎn)品的相關(guān)技術(shù)資料。7.3 實驗室的所有資料，特別是技術(shù)資料只限本人在公司使用，不得隨便復(fù)印，不得隨意帶出公司。7.4 實驗員各自保管所負(fù)責(zé)產(chǎn)品的相關(guān)工藝、操作記錄和樣卡。工藝文件應(yīng)該裝訂整齊，分類妥善保管。操作記錄應(yīng)按其操作記錄批次依次收集整理。并統(tǒng)一檔案盒中，并在檔案盒上注明產(chǎn)品名稱、批次、日期等相關(guān)信息。7.5 實驗員對自己實驗的檢測結(jié)果應(yīng)當(dāng)天輸入電腦，并將樣卡按照產(chǎn)品、批號分類整理，放入指定文件夾