生产实习报告

青岛科技大学实习报告实习名称：生产实习学院：化学与分子工程学院专业班级：学号：学生：指导教师：青岛科技大学教务处2015年11月16日学生吴燕华指导教师实习名称生产实习实习时间2015.10.19－11.08实习地点山东天一化学股份有限公司实习目的有针对性地到各对口厂，把所学的理论知识综合运用到生产实践中，了解理论知识与工程实际的联系，提高在生产实际中调查研究、观察问题、分析问题以及解决问题的能力；巩固和丰富专业知识；学习生产组织管理的初步知识。实习内容（包括实习过程、主要收获、存在问题、解决措施、建议，不少于5000字）2015年10月15日召开实习动员大会，拉开了生产实习的序幕。在接下来的三周时间里，在指导老师的带领下我们在山东天一化学股份有限公司进行了实习。在这次实习中我们了解了实验室与生产实际的区别，学到了很多在学校课本上学不到的知识。1.山东天一化学股份有限公司公司简介山东天一化学股份有限公司是山东省海洋化工科学研究院的核心经营公司，成立于2002年10月，地处中国溴及溴系列产品开发、生产、经营中心——山东省潍坊滨海经济开发区，是该开发区化工科技园的骨干企业，省级高新技术企业，山东省重点扶持的科技型中小企业，公司拥有自营进出口权，并通过ISO9001-2000质量体系认证，OHMS职业健康安全认证和环境管理体系认证，2007年底通过山东环保局的清洁生产认证，旗下子公司有：潍坊科麦化工有限公司，山东天一进出口有限公司，山东天信化工有限公司，山东天维膜技术有限公司。公司主要从事溴系列产品和各种分离膜及膜过程的研究、开发、生产，具有丰富的溴系列精细化工产品开发经验，现已形成年产四溴双酚A、十溴二苯醚、十溴二苯乙烷、氢溴酸、亚溴酸钠、DOPO、溴化锰、PTA三元催化剂、双丙酮丙烯酰胺(DAAM)、己二酰肼(ADH)等化学品3万吨以上的生产能力。集团公司年产值达到5亿元，利润达到6000多万元，产品出口欧美、韩国、日本、印度、台湾等地，年出口创汇达3000多万美元。2.部分产品介绍2.1溴素产品简介2.1.1溴素简介分子式：Br2相对密度：3.119（20℃)熔点：-7.2℃沸点：58.78℃CAS：7726-95-6性质：溴是一种红棕色发烟液体。常温下蒸发很快，其蒸汽有强烈的窒息性刺激味。微溶于水（20℃时在100毫升水中的溶解度为3.58g）；易溶于乙醇、乙醚、氯仿、四氯化碳、煤油及二硫化碳等多种有机溶剂；也溶于盐酸、氢溴酸和溴化物溶液。溴素是重要的化工原料之一,是海洋化学工业的主要分支。图1溴和溴水2.1.2海水提溴原理元素来源：盐卤和海水是提取溴的主要来源。地球上99%以上的溴都蕴藏在汪洋大海中，故溴还有“海洋元素”的美称。据计算，海水中的溴含量约65毫克/L，整个大洋水体的溴储量可达1×1014吨。从含溴浓度很低的海水中(如自然海水或海水淡化装置排出的浓海水)提取溴素，合适的方法主要有：空气吹出法、离子交换树脂法、膜分离法、沉淀法和无机离子交换法等。在工业中主要的应用的方法是空气吹出法：将浓缩的海水用硫酸酸化后，通入氯气氧化溴离子，反应式如下：Cl2+2Br-→Br2+2Cl-生成的单质溴通入空气吹出，实现与母液的分离，得到初步产品，但因浓度太低还需浓缩。根据吸收液的不同可以分为酸液吸收和碱液吸收（1）工业上通过碱液吸收，溴发生歧化反应：6NaOH+3Br2=5NaBr+NaBrO3+3H2O再用酸酸化，发生逆反应：5NaBr+NaBrO3+6H+=6Na++3Br2+3H2O蒸馏得到最终产物。（2）用SO2吸收通入SO2发生如下反应：Br2+SO2+2H2O=H2SO4+2HBr再用氯气氧化，得到溴素，再用蒸汽蒸馏出溴经冷凝即得成品溴。2.1.3溴素生产工艺图2溴素生产工艺2.1.4溴素用途①溴化银被用作相机中的感光剂②有机合成的重要组成部分③用于灭火剂中④药用成分，如镇静剂，红药水，青霉素等⑤农用杀虫剂2.2十溴二苯乙烷（DBDPE）2.2.1产品简介十溴二苯乙烷（DBDPE）CAS号：84852-53-9分子式：C14H4Br10分子量：971.22特点：十溴二苯乙烷是一种使用范围广泛的广谱添加型阻燃剂，其溴含量高，热稳定性好，抗紫外线性能佳，较其他溴系阻燃剂的渗出性低；热裂解或燃烧时不产生有毒的多溴代二苯并二恶烷（PBDO）及多溴代二苯并呋喃（PBDF），用它阻燃的材料完全符合欧洲关于二恶英条例的要求，对环境不造成危害。2.2.2产品质量指标表1十溴二苯乙烷质量指标指标名称优级品外观白色粉末白度≥90溴含量≥82%水份≤0.1%TGA/℃≥320（1%）铁含量/ppm≤10平均粒径/μm≤5熔点/℃~3452.2.3合成原料表2合成十溴二苯乙烷所需的原料及原料用途原料用途原料用途二苯乙烷反应原料纯碱粗压助剂溴素反应原料亚硫酸钠粗压助剂图3十溴二苯乙烷结构式铁粉催化剂硫代硫酸钠应急液溶剂EDTA-2Na蒸溴助剂红磷吸收剂2.2.4合成工艺目前，公司采用过量溴素法合成DBDPE，即以二苯乙烷为原料，溴素为溴化剂，通过反应、蒸溴、粗压滤、球磨、精压滤、烘干、气粉、包装等步骤，最终得到优质的添加型高效阻燃剂十溴二苯乙烷。过量溴素法优点：优点是产品收率高，成本低，过量的溴可蒸出再用，在生产过程中“三废”较少，易于治理。以准备好的干燥溴素为溶剂，用溴素和铁粉合成催化剂FeBr3：2Fe+3Br2→2FeBr3由二苯乙烷为原料，FeBr3为催化剂，溴素为溴化剂合成十溴二苯乙烷：2.2.5产品工艺流程图回收溴素废水废水包装气粉干燥精压滤工艺水亚硫酸钠纯碱工艺水EDTA-2Na工艺水球磨粗压滤蒸溴催化剂二苯乙烷融化原溴素干燥干燥溴素反应图4十溴二苯乙烷生产工艺流程图2.2.6产品性能DBDPE阻燃机理：使用阻燃剂的目的是使可燃性材料成为难燃性物质，即在接触火源时燃烧速度很慢，当离开火源时又能很快停止燃烧。燃烧过程是一个复杂的强热氧化过程，当碳氢化合物在空气中燃烧时，在氧气作用下，因为热分解产生了活泼的自由基HO•，HO•决定了燃烧速度，因此要想阻止聚合物燃烧，必须降低HO•的浓度，而HBr恰好易与自由基HO•反应生成环口和活泼的Br•，从而起阻燃作用。CH2CH2+10Br2FeBr3+10HBr阻燃机理可以表示如下:R1-Br→R1•+Br•R-H+Br•→R•+HBrHBr+HO•→H2O+Br•DBDPE受热分解产生Br•，Br•与高聚物反应生成HBr，HBr与自由基HO•反应使HO•浓度降低，后两步反应不断进行，从而使HO•的产生受到抑制，燃烧速度减慢，直到火焰熄灭。2.2.7产品的用途①阻燃HIPS与Sb2O3共同使用，起协同效应，2:1~3:1时阻燃效果最佳，且优于单独使用的阻燃效果。将Mg(OH)2与DBDPE/Sb2O3配合使用，具有抑制发烟的作用。②阻燃PP采用复合阻燃剂DBDPE与Sb2O3对PP进行改性后，阻燃PP热释放速率和有效燃烧热降低，氧指数增大到24.5，阻燃性能得到提高。③阻燃ABSDBDPE协同Sb2O3阻燃ABS时，DBDPE添加量占12.5%，与Sb2O3比例为3:1时，ABS具有较好的力学性能，阻燃性能达到了UL94V-0，氧指数大于27.2。④阻燃PE随DBDPE用量的增加，材料的缺口冲击强度和拉伸强度下降较大，弯曲强度和硬度反而增加，因此，用于阻燃PE时，DBDPE的用量不宜过大。⑤阻燃PBT含9%DBDPE、4%Sb2O3的改性PBT与纯PBT相比，其点燃时间延长，平均热释放速率大大降低，阻燃性能得到很大提高，氧指数可达到30。2.2.8产品推荐使用量表3十溴二苯乙烷阻燃剂推荐使用量被阻燃的高聚物DBDPE用量三氧化锑用量材料阻燃级别UL94(1.6mm)PP+14%滑石粉226V-0HIPS124V-0ABS154V-0PS145V-0PBT105V-0热塑性弹性体189V-0XLPE217V-0图5二苯醚结构式热固性EP63V-0LDPE62――HDPE83――2.2.9优点及前景溴系阻燃剂十溴二苯乙烷是由美国Albermale公司率先开发出来，不仅在溴含量方面，与十溴二苯醚相当，而且其阻燃性和十溴二苯醚也相差不大。十溴二苯乙烷不属于多溴二苯醚系统的阻燃剂，在燃烧过程中不产生多溴苯对位二噁英(PBDD)和多溴二苯吠喃(PBDF)。其耐光性、低渗出性、抗紫外线性能优于十溴二苯醚，主要用作新型的环保型阻燃剂，被认为是取代十溴二苯醚的理想产品，也广泛用作HIPS、ABS树脂及塑料PVC、PP等的添加剂，发展前景非常广阔。2.3二苯醚2.3.1产品简介分子式：C12H10O分子量：170.22引燃温度(℃)：620熔点(℃)：28溶解性：不溶于水，可混溶于醇、醚等多数有机溶剂。二苯醚在山东天一化学股份有限公司主要是作为十溴二苯醚的生产原料，通过与溴素反应生成十溴醚，而十溴醚是一种阻燃剂；同时二苯醚也外售作为其他公司生产四溴二苯醚等其他产品的原料。2.3.2合成方法二苯醚合成方程式：在工业上.由氯苯与苯酚在苛性碱溶液中,以铜为催化剂缩合而得。氢氧化钾、苯酚、氯苯按摩尔比配比1:1.4:1.06混合,加入铜粉,搅拌加热进行缩合反应。反应结束后,用酸处理,分出二苯醚油层,经减压蒸馏得到二苯醚成品。另一来源是合成其他产品时的副产品。例如用氢氧化钠进行氯苯水解制苯酚过程中，约有10％的氯苯转化成二苯醚，可用异丙醚或苯萃取后精制，即得二苯醚产品。由于氯苯水解制苯酚的方法没有得到发展，故由此法副产的二苯醚甚少。2.3.3DPO工艺流程图及工艺流程框图氯苯计量罐冷凝器设设设设设设设设设设设设设设设设设设设设设设1设1设设设设设设设设设设设设设设设设设真空导热油冷却水ABCDA--B--C--蒸汽D--酸液接收槽碱液接收槽苯酚计量罐计量泵P-101TT计量泵碱熔釜反应釜酸洗釜粗蒸釜碱洗釜TT产品冷凝器硫酸储罐氯苯储罐设设设苯酚储罐计量泵酸洗釜粗蒸塔精蒸釜精蒸塔冷凝器产品釜图6DPO工艺流程图图7DPO工艺流程框图2.3.4产品用途①低档香叶油的代用品。适于调制花香型化妆品,皂用香精和除臭剂等。②可用于工程塑料制药工业和作热载体传热介质之用,暂作食用香料。此外,也用作香皂的香料、消泡剂等。③用于日化香精配方中以及配制人造香叶油用。由于二苯醚的香气较为粗糙,故大量的二苯醚主要用于低档的皂用香精以及合成洗涤剂用香精和其他日化产品香精配方中。④作为原料，生产阻燃剂十溴二苯醚。2.4十溴二苯醚（DBDPO）2.4.1产品简介十溴二苯醚（DBDPO）CAS号：1163-19-5分子式：C12Br10O分子量：959.17特点:十溴二苯醚为白色粉末，熔程304～309℃，不溶于水、乙醇、丙酮、苯等溶剂，微溶于氯化芳烃；其热稳定性能好，加热至354℃，失重5%；溴含量高，阻燃性能高，是一种添加型阻燃剂。2.4.2产品质量指标表4十溴二苯醚产品质量技术指标指标名称优级品一级品白度(ISO)≥93.5≥90.0溴含量≥82.5%≥82.5%游离溴/ppm≤20≤50铝(Al)/ppm≤50/铁(Fe)/ppm≤10≤50水份≤≤0.10%≤0.15%平均粒径/µm552.4.3合成原料表5合成十溴二苯醚所需的原料及原料用途原料用途原料用途二苯醚反应原料纯碱粗压助剂溴素反应原料亚硫酸钠粗压助剂铝粉催化剂硫代硫酸钠应急液溶剂硫酸干燥溴素红磷吸收剂2.4.4合成工艺工艺原理：目前，公司采用过量溴素法合成DBDPO，即以二苯醚为原料，溴素为溴化剂，通过反应、蒸溴、压滤、球磨、精压滤、烘干、气粉、包装等步骤，最终得到优质的添加型高效阻燃剂十溴二苯醚。过量溴素法优点：优点是产品收率高，成本低，过量的溴可蒸出再用，在生产过程中“三废”较少，易于治理。以准备好的干燥溴素为溶剂，用溴素和铝粉合成催化剂AlBr3：2Al+3Br2→2AlBr3由二苯醚为原料，AlBr3为催化剂，溴素为溴化剂合成十溴二苯醚：2.4.5产品工艺流程图回收溴素废水废水包装气粉干燥精压滤工艺水亚硫酸钠纯碱工艺水工艺水球磨压滤蒸溴铝粉二苯醚融化原溴素