α-pyrrolidon, även känd som 2-pyrrolidon, är ett viktigt kemiskt råmaterial. Det används huvudsakligen som råmaterial för polyvinylpyrrolidon (PVP) monomer N-vinylpyrrolidon (NVP). Det är också ett högkvalitativt lösningsmedel som används i läkemedel och hartser. Det används vid framställning av golvvax, acetylenåtervinning, specialbläck etc. NVP kan framställas genom reaktion mellan α-pyrrolidon och acetylen och sedan polymeriseras för att erhålla PVP. PVP har utmärkt löslighet, låg toxicitet, filmbildande egenskaper och komplexbildande yta. På grund av dess aktivitet och kemiska stabilitet används den i stor utsträckning inom medicin, livsmedel, dagliga kemikalier, beläggningar, polymerpolymerisation och andra områden. Den har också många användningsområden inom textilier, tryckning och färgning, papperstillverkning, ljuskänsliga material, jordbruk och djurhållning, etc.
Shandong Jiuheng Pharmaceutical Technology Co., Ltd. är ett modernt framväxande företag som integrerar forskning och utveckling, produktion och försäljning av nya farmaceutiska hjälpämnen. Företagets årliga produktion på 14 000 ton PVP nya farmaceutiska hjälpämnen använder 1,4-butandiol som råmaterial och oberoende utvecklat
Effektiva syntesreaktorer och avancerade polymerisationsprocesser minskar reaktionstryck och temperatur, vilket förkortar reaktionstiden, vilket också ställer högre precision och mer stabila kontrollkrav för produktionskontroll. Detta projekt använder Hangzhou UW500-system för att kontrollera hela
Produktionsprocessen är kontrollerad. Det distribuerade styrsystemet UW500 har använts i stor utsträckning inom automationsområdet. Att använda det distribuerade styrsystemet UW500 för att övervaka hela produktionsprocessen kan effektivt förbättra produktutbytet och förbättra produktstabiliteten.
Det finns tre huvudsakliga metoder för framställning av α-pyrrolidon i mitt land: 1) Rapermetod: råvarorna acetylen och formaldehyd reageras först till 1,4-butyndiol, som sedan hydreras till 1,4-butandiol och omvandlas till y-butandiol. Lakton, och reagera sedan med ammoniak för att framställa a-pyrrolidon. 2) Metod med butanoxidation till maleinsyraanhydrid. 3) Vätecyanidmetod: Additionsreaktionen av cyanvätesyra och akrylnitril ger 1,4-succinonitril, som reduceras till aminobutyronitril genom partiell hydrering, och sedan hydrolyseras och cykliseras till a-pyrrolidon. Detta projekt använder den första metoden, som har följande fördelar: (1) Processen är enkel och råvarorna är lättillgängliga. (2) De biprodukter som genereras under processen kan lätt bearbetas till biprodukter, vilket resulterar i mindre miljöföroreningar. (3) Produktinnehållet är högt. Dehydreringen av 1,4-butandiol används för att producera y-butyrolaktonprodukter. Använder katalytisk dehydrering i gasfas,
Det vill säga, efter att råmaterialet 1,4-butandiol förgasats, utförs dehydreringsreaktionen med hjälp av en dehydreringskatalysator. Det mesta av råmaterialet omvandlas till γ-butyrolakton, en liten mängd omvandlas till tetrahydrofuran, butanol lätta komponenter, etc., och en liten mängd är Utan omvandling är varje kemisk reaktion som följer: Efter reaktionen, den renade γ- butyrolakton erhålls genom ljusborttagningstornet och tornet för färdig produkt. Efter att ha blandats med vattenfri flytande ammoniak genom rörledningsblandaren går den in i α-P-reaktorn och värms upp vid hög temperatur och högt tryck. a-pyrrolidon framställs genom att reagera under betingelserna. Efter reaktionen erhålls den renade a-pyrrolidonen genom flera processer såsom deaminering, sönderdelning och dehydrering.
De två huvudstegen i processen att syntetisera α-pyrrolidon med Raper-metoden är hydreringsprocessen och ammoniakreaktionsprocessen.
1) Kvaliteten på hydreringsprocessen påverkar direkt utbytet och kvaliteten av y-butyrolakton, vilket påverkar utbytet av a-pyrrolidon. Det är en mycket viktig länk i produktionsprocessen av α-pyrrolidon. Den innehåller huvudsakligen 3 steg. Reaktionsstadier: förångning, syntes, separation. Syntesreaktionen utförs i samma synteskanna och reaktionsmaterialen tillsätts i steg. Först sätts materialen 1,4-butandiol och hjälpmaterial i synteskärlet samtidigt för att starta depolymerisationsreaktionen. Efter att reaktionen är fullbordad tillsätts väte steg för steg för att starta additionsreaktionen. Efter en tid, när reaktionstemperaturen når det angivna värdet, tillsätt Hög koncentration av väte. Detta är en stark exoterm reaktion. När reaktionen fortsätter, fortsätter temperaturen i vattenkokaren att stiga, vilket bildar en positiv återkoppling. Om motsvarande reaktionsvärme inte kan avlägsnas i tid, kommer ett "temperaturfluga"-fenomen att uppstå, vilket leder till en ökning av sidoreaktioner. , vilket kraftigt minskar återvinningshastigheten för y-butyrolakton. När reaktionen gradvis slutförs. Reaktionshastigheten saktar ner och värmeavgivningen reduceras kraftigt. Vid denna tidpunkt, om reaktionsvärmen avlägsnas för mycket, kommer reaktionen att vara ofullständig, så processen kräver strikt kontroll av kondensationsreaktionstemperaturen.
2) Ammoniakadditionsreaktion är en annan mycket viktig länk i produktionsprocessen av α-pyrrolidon. Den genomgår huvudsakligen förbearbetning, syntes, separation och andra processer. Processen att tillsätta ammoniak är det andra steget i produktionsprocessen av α-pyrrolidon. Efter att den syntetiska matarvätskan som erhålls från syntesprocessen kommer in i förbehandlingsreaktorn, eftersom den tidigare hydreringsreaktionen utfördes vid hög temperatur och högt tryck, kommer många oundvikligen att produceras. Detta är en biprodukt, så innan du tillsätter ammoniak måste föroreningar som kan påverka denna reaktion tas bort i förväg. Detta för att tillsätta ett organiskt lösningsmedel som extraktionsmedel för att separera y-butyrolakton från den syntetiska produkten. Efter det, gå in i syntesprocessen. När y-butyrolakton tillsätts till ammoniakvätskan kommer en stor mängd värme att alstras i början av reaktionen. Denna reaktionsvärme måste bearbetas i tid. På grund av den stora termiska trögheten är det nödvändigt att undvika temperaturöverskridande. Efter att ammoniaktillsatsen är klar går den in i nästa process. Eftersom det är farmaceutiskt måste renheten hos α-pyrrolidon vara mycket hög. Efter detta behöver den genomgå flera destillations- och reningsprocesser, som alla kräver mycket exakt kontroll. Det framgår av reaktionsprocessen att hela ammoniaktillsatsen också innefattar processen med uppvärmning, kylning och värmekonservering, och ammoniaktillsatsen tar lång tid. Under ammoniaktillsatsen ställs även högre krav på temperaturen i grytan, så denna del Huvuduppgifterna är den kvantitativa styrningen av ammoniakvatten, temperaturkontrollen under ammoniaktillsatsen samt optimering av ammoniaktillsatstiden.
Figur: Hydrogeneringsreaktionssektion
Figur: Syntesreaktionssektion
Figur: En del av temperaturregleringsalgoritmen
Detta projekt har ett centralt kontrollrum. Systemvärdutrustningen, ingenjörsstationen och driftstationen ställs upp i det centrala kontrollrummet. Enligt produktionskontroll- och ledningskraven är ingenjörsstationen, driftstationen och kontrollstationen på plats inställda. De är generellt uppdelade i syntetiska kontrollstationer på plats, α-butyrolakton på plats kontrollstation, α-p återvinning på plats kontrollstation och offentlig ingenjörskontroll på plats.
Sedan detta projekt togs i drift med det distribuerade styrsystemet UW500 har det fungerat smidigt med anmärkningsvärda resultat. Driftstabiliteten och produktkvaliteten har förbättrats avsevärt. Arbetarnas arbetsintensitet och råvaruförbrukningen har minskat kraftigt, samtidigt som enhetens stabilitet säkerställs. säker drift. Det förbättrar direkt företagets konkurrenskraft på marknaden och ger mycket uppenbara ekonomiska fördelar för företaget. Den framgångsrika driftsättningen av detta projekt visar att det distribuerade styrsystemet UW500 har högkvalitativ stabilitet och tillförlitlighet.
-
