工业催化论文模板(10篇)

导言：作为写作爱好者，不可错过为您精心挑选的10篇工业催化论文，它们将为您的写作提供全新的视角，我们衷心期待您的阅读，并希望这些内容能为您提供灵感和参考。

篇1

主管单位：西北化工研究院

主办单位：西北化工研究院

出版周期：月刊

出版地址：陕西省西安市

语

种：中文

开

本：大16开

国际刊号：1008-1143

国内刊号：61-1233/TQ

邮发代号：52-200

发行范围：国内外统一发行

创刊时间：1992

期刊收录：

CA 化学文摘(美)(2009)

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期刊简介

篇2

Modeling and simulation of SCR reaction in a power plant

Liao Li， Yang Pengzhi

Key Laboratory of Low-grade Energy Utilization Technologies and Systems， Chongqing University， Ministry of Education， Chongqing 400044， PR China

Abstract： The SCR （selective catalytic reduction） technique is an advanced way to removal NOx from the flue gases in coal-fired power plants. Based on the Langmuir adsorption-desorption model and Eley-Rideal reaction mechanism， a dynamic mathematical model is established in this paper to focus on the nitrogen monoxide concentration at the outlet of the SCR reactor . In additional， identification technique is applied to obtain the exact value of certain kinetic parameters based on the data from a power plant and the assumption that the pre-exponential factor for the DeNOx reaction KNO is a variable which is affected by the NH3/NO concentration ratio at the inlet of the SCR reactor. The SCR model is tested in static state situation and dynamic state situation in different loads in the power plant .The result of simulation suggests that： A）these parameters gained from identification and the SCR model can suit the real SCR reaction in this power plant .B） Temperature， ammonia concentration， nitrogen monoxide concentration as well as gas velocity play crucial roles in SCR reaction .C）In the power plant， the amount of ammonia supply， the control of NH3/NO concentration ratio are effective methods to ensure the nitrogen monoxide concentration at the outlet of the SCR reactor stays in an appropriate range especially in the load up process or load down process.

Keywords： SCR； modeling and simulation； identification； power plant operation

τ诟玫绯В相比于温度和进口NO的影响，NH3的增加对于脱硫效率的提高较为缓慢，如图3（b）、图6。表3也可以看出，该厂需要的供氨量也很大，氨氮比偏高，在1.4以上，尤其是在负荷变化时，需要更大的氨量，其氨气逃逸量控制在0.015PPM-0.03PPM左右，符合排放标准。在实际运行中，升降负荷时，需提前增大供氨量，保持氨氮比变化率在0.01以内。并随时监视出口NO和NH3的排放量，防止排放超标（该厂出口浓度大于200mg/m3即为超标排放）。

（4）温度与NO共同扰动

选取机组某500MW时稳定状态时的参数值。 图7中，5s时刻，进口NO浓度突然升高至962mg/m3，出口NO的浓度相应的增大至68mg/m3 。 15s时刻，突然增加进口烟气温度至385℃，催化效应增加，出口NO浓度减小，直至25s处，保持温度385℃，进口NO浓度降至924 mg/m3。此时可见出口NO浓度减小至56 mg/m3。 变化过程和趋势符合实际的变化。

六、结论

1依据Langmuir吸附层模型、E-R反应机理、建立反应器出口NO浓度变化的模型，其中未知参数采用多次辨识的方法获得，假设KNO是一个与氨氮比变化率有关的函数，通过拟合得到关系式 。仿真过程的关键是确定不同阶段的负荷时起始修正系数 ，负荷变化时根据前后时间段氨氮比变化率乘以相应 。模型能够较为真实的反应机组运行时出口NO浓度的变化趋势和相应数值，最大误差控制在25%以内。

2模型验证和仿真过程中，反应温度升高、烟气流速降低有利于催化反应的进行，入口NO浓度降低、供氨量增加亦能减小出口NO排放量。

3模型能够对该电厂的脱硝运行过程进行分析和预测，为运行中提供指导防止排放超标：1）入口NO量（通过煤质、负荷）、反应温度、供氨量的控制是保证脱硝效率的主要手段；2）从仿真试验中，该电厂催化剂在360℃-380℃之间温度的增加使得催化效率能明显提高。运行过程中，机组在550MW-660MW时，将烟气温度控制在375℃-385℃之间。400MW-550MW时，应将烟气温度控制在365-375℃。300MW-400MW时，将烟气温度控制在360℃-365℃；3）控制供氨量是运行中保证出口浓度的最主要手段。升降负荷过程中，进口NO浓度变化较大，出口浓度变化剧烈。加入的NH3反应有滞后性，负荷变化时，应提前增减供氨量。确保前后5s内氨氮比变化率控制在0.01以内，即每分钟供氨量的增减控制在30kg/h以内。

参考文献：

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[6] 赵宁，沈伯雄，杨晓燕，刘亭. 烟气选择性催化还原脱硝的数值模拟研究进展[J].化工进展，2010，29：2165-2170.

[7] Kijlstra W S，Brands D S，Smit H I，et al. Mechanism of the selective catalytic reduction of NO with NH 3 over MnO x /Al 2 O 3 [J]. Journal of Catalysis，1997，171（1）：219-230.

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[10] Isabella Nova， Luca Lietti， Enrico Tronconi， Pio Forzatiti .Transient response method applied to the kinetic analysis of the DeNOx-SCR reaction [J].Chemical Engineering Science，2001（56）：1229-1237

[11] 俞逾.选择性催化还原系统的建模与仿真[D].重庆大学硕士学位论文，2007

[12] 刘丽萍.选择性催化还原法烟气脱硝系统的建模与仿真研究[D].华北电力大学硕士学位论文，2012

[13] 刘金琨，沈晓蓉，赵龙. 系统辨识理论及Matlab仿真[M]. 北京：电子工业出版社，2013，2：215

篇3

 

二氯乙烷(EDC)和氯乙烯单体(VCM)是生产聚氯乙烯的原料。VCM由二氯乙烷(EDC)热裂解生产，EDC由乙烯和氯气生产。实际上所有VCM装置都与EDC生产组合成一体化。全球约95%的EDC用于生产VCM，几乎所有VCM用于生产PVC。EDC的其他用途是用在氯化溶剂，如三氯乙烯、乙胺、亚乙烯基氯和三氯乙烷，也用于生产四氯乙烯的中间体和用作生产六氯代酚基甲烷的催化剂。

氯乙烯（H2C＝CHCl ）是一种应用于高分子化工的重要的单体，可由乙烯或乙炔制得。为无色、易液化气体，沸点-13.9℃，临界温度142℃，临界压力5.22MPa。

主要用于生产聚氯乙烯，并能与醋酸乙烯酯、丙烯腈、丙烯酸酯、偏二氯乙烯（1，1-二氯乙烯）等共聚，制得各种性能的树脂。此外，还可用于合成1，1，2-三氯乙烷及1，1-二氯乙烯等。

1835年法国人V.勒尼奥用氢氧化钾在乙醇溶液中处理二氯乙烷首先得到氯乙烯。20世纪30年代化工论文，德国格里斯海姆电子公司基于氯化氢与乙炔加成，首先实现了氯乙烯的工业生产。初期，氯乙烯采用电石，乙炔与氯化氢催化加成的方法生产，简称乙炔法。

以后，随着石油化工的发展，氯乙烯的合成迅速转向以乙烯为原料的工艺路线。1940年，美国联合碳化物公司开发了二氯乙烷法。为了平衡氯气的利用，日本吴羽化学工业公司又开发了将乙炔法和二氯乙烷法联合生产氯乙烯的联合法。

1960年，美国陶氏化学公司开发了乙烯经氧氯化合成氯乙烯的方法，并和二氯乙烷法配合，开发成以乙烯为原料生产氯乙烯的完整方法，此法得到了迅速发展。乙炔法、混合烯炔法等其他方法由于能耗高而处于逐步被淘汰的地位。

二、生产方法

乙烯、乙炔法的特点如下：

乙烯氧氯化法 ：现在工业生产氯乙烯的主要方法。分三步进行：第一步乙烯氯化生成二氯乙烷；第二步二氯乙烷热裂解为氯乙烯及氯化氢；第三步乙烯、氯化氢和氧发生氧氯化反应生成二氯乙烷。

①乙烯氯化：乙烯和氯加成反应在液相中进行：

CH2＝CH2+Cl2→CH2ClCH2Cl

采用三氯化铁或氯化铜等作催化剂，产品二氯乙烷为反应介质。反应热可通过冷却水或产品二氯乙烷汽化来移出。反应温度40～110℃，压力0.15～0.30MPa，乙烯的转化率和选择性均在99％以上。

②二氯乙烷热裂解生成氯乙烯的反应式为：

ClCH2CH2Cl─→CH2＝CHCl+HCl

反应是强烈的吸热反应，在管式裂解炉中进行，反应温度500～550℃，压力0.6～1.5MPa；控制二氯乙烷单程转化率为50％～70％，以抑制副反应的进行。

主要副反应为：

CH2 ＝CHCl─→C2H2+ HCl

CH2 ＝CHCl+HCl─→CH3CHCl2

ClCH2CH2Cl─→2C+H2+2HCl

裂解产物进入淬冷塔，用循环的二氯乙烷冷却，以避免继续发生副反应。产物温度冷却到50～150℃后，进入脱氯化氢塔。塔底为氯乙烯和二氯乙烷的混合物，通过氯乙烯精馏塔精馏，由塔顶获得高纯度氯乙烯，塔底重组分主要为未反应的粗二氯乙烷，经精馏除去不纯物后，仍作热裂解原料。

③氧氯化反应　以载在γ－氧化铝上的氯化铜为催化剂，以碱金属或碱土金属盐为助催化剂。主反应式为：

H2C＝CH2+2HCL+?O2→ClCH2CH2Cl+H2O

主要副反应为乙烯的深度氧化（生成一氧化碳、二氧化碳和水）和氯乙烯的氧氯化（生成乙烷的多种氯化物）。反应温度200～230℃，压力0.2～1MPa，原料乙烯、氯化氢、氧的摩尔比为 1.05:2:0.75～0.85。

反应器有固定床和流化床两种形式，固定床常用列管式反应器化工论文，管内填充颗粒状催化剂，原料乙烯、氯化氢与空气自上而下通过催化剂床层，管间用加压热水作热载体，以移走反应热，并副产压力1MPa的蒸汽。固定床反应器温度较难控制，为使有较合理的温度分布，常采用大量惰性气体作稀释剂，或在催化剂中掺入固体物质。二氯乙烷的选择性可达98％以上。

在流化床反应器中进行乙烯氧氯化反应时，采用细颗粒催化剂，原料乙烯、氯化氢和空气分别由底部进入反应器，充分混合均匀后，通入催化剂层，并使催化剂处于流化状态，床内装有换热器，可有效地引出反应热。这种反应器反应温度均匀而易于控制，适宜于大规模生产，但反应器结构较复杂，催化剂磨损大。

由反应器出来的反应产物经水淬冷，再冷凝成液态粗二氯乙烷。冷凝器中未被冷凝的部分二氯乙烷及未转化的乙烯、惰性气体等经溶剂吸收等步骤回收其中二氯乙烷。所得粗二氯乙烷经精制后进入热解炉裂解。

乙烯氧氯化法的主要优点是利用二氯乙烷热裂解所产生的氯化氢作为氯化剂，从而使氯得到了完全利用。

乙炔法： 　在氯化汞催化剂存在下，乙炔与氯化氢加成直接合成氯乙烯：

C2H2+HCl→CH2＝CHCl

其过程可分为乙炔的制取和精制，氯乙烯的合成以及产物精制三部分。在乙炔发生器中，电石与水反应产生乙炔，经精制并与氯化氢混合、干燥后进入列管式反应器。

管内装有以活性炭为载体的氯化汞(含量一般为载体质量的10％)催化剂。反应在常压下进行，管外用加压循环热水(97～105℃)冷却，以除去反应热，并使床层温度控制在180～200℃。乙炔转化率达99％，氯乙烯收率在95％以上。副产物是1，1-二氯乙烷（约1％），也有少量乙烯基乙炔、二氯乙烯、三氯乙烷等。

此法工艺和设备简单，投资低，收率高；但能耗大化工论文，原料成本高，催化剂汞盐毒性大，并受到安全生产、保护环境等条件限制，不宜大规模生产。

气相催化脱氯化氢法 ：

本工艺利用特定的催化剂（由于涉及专利的问题，在此不作过多的介绍）在气相条件下催化脱氯化氢，温度控制在200℃左右，从而制得氯乙烯单体和氯化氢气体。主要反应的方程式为：

ClCH2CH2Cl→CH2=CHCl+HCl

简易工艺流程如下图

三、高温裂解工艺和气相催化裂解工艺比较

通过对以上数据的对比我们可以得出：

1、气相催化法可以提高产品转化率，一般其转化率在95％左右。

2、气相催化法可比高温裂解法降低200元/吨左右的成本，这只是看得见的经济成本，还不包括社会效益和环保成本。

3、气相催化法反应温度低，反应比较温和，结焦、结炭较少，环境污染也少，符合当前国家提倡的节能减排的要求和保护环境的要求。

4、项目投资较小，可以在现有的设备和工艺的基础上进行工艺改进。

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0.概述

炼油厂催化裂化（FCC）装置中的三级旋风分离器（简称三旋）是催化裂化装置能量回收系统的关键设备，它起着回收催化剂细粉，保护烟机正常运行和减少污染排放的作用。论文格式。国内的三旋大多采用立管式多管旋风分离器和卧管式多管旋风分离器。BSX型三级旋风分离器是由SEI 和营口庆营石化设备总厂共同拥有的专利技术， 2006年9月建成投产的海南炼化280万吨／年重油催化裂化装置首次成功地采用了BSX型三旋。中海油惠州炼油120万吨/年催化裂化装置于2009年5月投产，采用的也是BSX型三旋，取得了满意的使用效果。

1.几种三级旋风分离器的技术性能对比

立管式多管旋风分离器（见图1）。论文格式。主要由壳体、中心管膨胀节、吊筒和若干根旋风分离单管组成。论文格式。主要分离元件为安装固定在上、下分离隔板上的分离单管。在旋分器工作时，烟气由入口进入气体分配室中，再分配到各旋流分离单管内，分离净化后的烟气由单管升气管进入集气室，后经烟气出口排出，分离出的粉尘则经排尘结构排入集尘室。

卧管式多管旋风分离器（见图2）。它由外壳、中间壳体、烟气出口集合管和旋风管等主要部件组成。旋风单管沿圆周方向卧式布置，壳体直径较小。含尘烟气从顶部横管切向进入进气室，先在进气室内对其中的粗颗粒进行惯性预分离，再进入各排旋风单管，在卧式旋风单管内靠离心力作用与粉尘分离，净化气从中央集气室排出，粉尘进入集尘室从底部排出。

1.3多管式三旋不可克服的结构缺陷[3]

对于多管式旋风分离器，各种类型的单管在冷态试验时，分离效率都很高，达到95%以上，但实际工业应用中单管并联组合后使用的整体效率并不理想。造成多管式旋风分离器整体效率下降的主要原因在于单管组合后的抗返混能力差，组合后的各单管由于压降不均匀或不一致，造成部分单管不工作、失效、甚至返混，从而导致整体效率严重下降。造成各单管压降不均匀或不一致的主要原因是由单管的加工、制造和安装精度产生的，单管和隔板的拼焊组装，施工难度较大，组装后单管的同轴度和其他精度很难达到要求；三旋正常运行时在高达700℃高温的工况下，隔板受热受压变形，也使焊接在上面的单管产生变形，造成分离效率的降低；运行中集尘室粉尘较多时，排尘不畅，粉尘分布不均也会造成各单管的压降分布不均，使各单管的效率下降，甚至部分返混。

单管的直径较小且结构复杂，在相同的入口线速下，离心力很大，从而导致催化剂的磨损和粉碎，使烟机入口的细粉含量增加。

多管式三旋的结构相对复杂，其内部件损坏的几率相对较多，由于处理量变动、效率下降、内件（单管、隔板、膨胀节）损坏等各种原因，经常要对三旋进行改造和更换，由于多管三旋内部结构的限制，其内部件的改造和更换就比较困难，有时甚至需要打开三旋的顶封头，这对施工现场是件比较困难和麻烦的事情，加大了施工难度和工作量。

1.4 BSX型三级旋风分离器[3]

中海油惠州炼油120万吨/年催化裂化装置采用的是BSX型三级旋风分离系统（见图3）。主要由壳体、中心管气体分配器和8组并联的小旋分组成。小旋分（见图4）结构类似再生器一级和二级旋分，由筒体、灰斗、出口管、料腿组成，筒体直径1.16m ，内涂有高温高耐磨刚玉衬里。含尘烟气从顶部进入旋分器后，以切向进入各并联的小旋分，在离心力和重力的作用下，净化气体从小旋分顶部出口管进入集气室，从烟气出口排出，粉尘则沿筒体内壁旋转下落由灰斗进入集尘室，靠重力从底部排出。这种形式的三旋，结构简单，占地小，布置和设计均很方便，便于施工和检修，可避免返混，设备的整体分离效率比传统的三旋高，并且投资低。

2.BSX型三级旋分在惠炼项目上的使用情况

在装置正常运行半年后，中海油惠州炼油委托岳阳长岭设备研究所对三旋出入口的烟气粉尘进行测试分析，主要分析结果如下。

2.1 粉尘浓度分析结果

通过多次采样分析，三旋入口的平均粉尘浓度为380.6mg/m3 ，经过三旋后出口的粉尘浓度为70.5mg/m3，远远低于烟机入口粉尘浓度控制指标≤200 mg/m3。

2.2粉尘粒度分析结果

表1 粉尘粒度分析主要数据表

 

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羧酸酯类香料的主要生产和消费国有美国、西欧、日本、墨西哥和中国等，国内食品、饮料生产企业中目前应用最多的添加剂就是香精香料，随着消费者对于味觉享受越来越高，这种趋势会对香料需求产生积极影响。香料产品是香料工业的上游产品，是后续香精产品的原料，香料和香精产品是其他有关产品的配套性产品，它们被广泛地用于日化、食品、医药、饲料等工业产品的生产。据了解，饮料行业是香料最主要的应用领域，该领域2005年的香料消费份额达31.1%。就各地区而言，美国、日本和西欧地区目前统领香料消费市场。香料市场未来的发展大部分可能会出现在亚太地区，尤其是中国和印度这些发展中国家。这将进一步刺激香精香料市场的快速发展。我国目前在世界香料市场中所占份额仅5%左右，日本所占份额达到12%，而美国则达到20%。

2.羧酸酯类合成的传统工艺

传统上羧酸酯类的合成都是用浓硫酸作催化剂，由相应醇与酸酯化而得。但由于浓硫酸作催化剂合成酯化反应具有以下缺点：（1）在酯化反应条件下，浓硫酸的氧化性和强脱水性易导致一系列副反应，给产品的精制和原料的回收带来困难，且酯的质量差。（2）反应产物的后处理要经过碱中，水洗等工序，比较复杂困难，同时产生大量废液，污染环境。（3）浓硫酸严重腐蚀设备，加快了设备更新，增加生产成本。为克服这些缺点，倡导绿色化学，人们选择环境友好型催化剂催化酯化反应，近年来，已发现氨基磺酸、结晶固体酸、杂多酸、无机盐等均可作为酯化反应的催化剂。

3.羧酸酯类合成的发展

近年来，人们对于羧酸酯类的合成的研究开发和应用发展很快，研究和开发出高效、环保的催化剂，是羧酸酯类的合成的研究发展方向：

无机盐催化剂：无机盐大多性质稳定，来源广泛，对设备几乎没有腐蚀，反应条件温和，不会对环境造成太大污染，但是由于无机盐容易潮解，影响其催化的效果。常用的催化剂有三氯化铝、三氯化铁、硫酸钛、十二水合硫酸铁铵、五水合氯化锡、一水合硫酸氢钠和硫酸锌。

磺酸类催化剂：磺酸类催化剂来源广泛、性能稳定、安全、使用方便、对酯化反应有较高的活性、产品收率较高、产物处理方便、催化剂可以重复使用等特点，适合于工业化生产的需要。

杂多酸催化剂：杂多酸是一种含氧桥的多核化合物，其特点是催化活性高。选择性好，反应时间短，反应温度低。不易造成环境污染，对设备几乎没有腐蚀。再生速度快。

阳离子交换树脂催化剂：其主要特点是价廉易得，不腐蚀设备，不污染环境，不会引起副反应，不溶于反应体系，能够重复使用，易于分离、回收和再生，操作简单，产品收率较高，具有工业推广价值。

固体超强酸催化剂：固体超强酸在有机合成中的优点是活性高，重复使用性好，不腐蚀设备，制备方法简便，处理条件易行，便于工业化。这对于节约能源，提高经济效益是很有意义的。

负载型催化剂：其优点是催化活性高，重复使用性好，不腐蚀设备，制备方法简便，处理条件易行，便于工业化，这对于节约能源，提高经济效益是很有意义的。

钛酸四丁酯催化剂：不仅具有催化活性高，重复使用性好，不腐蚀设备等基本优势，而且同制备方法简便，酯收率高，价廉易得，反应时间短，反应温度低，处理条件易行，便于工业化，这对于节约能源，提高经济效益是很有意义的。

酶催化（脂肪酶催化、菌体催化等）工艺不仅催化化活性高、产品质量好，而且反应条件简单、温和,酶重复使用方便,酶活性保持时间长,在生物酶的固定及精细化学品的合成中有较大的使用价值。

4.讨论

目前，国内外羧酸酯类的合成的发展趋势越来越多的偏向于研究合成绿色、高效、环保等多功能的新型催化剂剂。一方面，合成环境友好的催化剂所采用的原料都比较易得，在开发过程中可以降低成本；另一方面，合成环境友好的催化剂所采用的都是低毒、高效、无污染的工艺，较大范围的降低了环境的负荷。发展我国羧酸酯类香料应当注意加大科技投入力度，大力开展技术创新，加强安全法规和环境保护，强化企业管理，提高经济效益。

参考文献

[1]中国医药公司上海化学试剂采购供应站.试剂手册[M].第2版.上海：上海科学技术出版社，1985.

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[4]张富捐,路永才.钨硅酸催化合成乙酸辛酯[J].许昌学院学报,2004.

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羧酸酯是一类重要的化工原料，低级的酯一般都有水果香味，可作香料(如醋酸异戊酯有香蕉味，戊酸乙酯有苹果香味等)。液态的酯能溶解很多有机物，故常用作溶剂(如醋酸乙酯等)。有些酯还可用作塑料、橡胶的增塑剂。以乙酸辛酯(Octyl acetate)为例：乙酸辛酯具有桔子、茉莉和桃子似香气，天然品存在于苦橙、绿茶等中，是我国GB2760-86规定允许使用的食用香料，同时被FEMA（美国食用香料与提取物制造协会）认定对人体是安全的，FDA（美国食品及药物管理局）也批准其用于食品。乙酸辛酯主要用以配制桃子、草莓、树莓、樱桃、苹果、柠檬和柑橘类香精，也可用于日化香精配方中。

1. 羧酸酯类香料的市场前景

随着生活水平的提高，消费者对食品、饮料的口味、口感要求越来越高，这就需要大量使用香精、香料来迎合消费者，促进了食品企业对香精香料的应用。食用香精在食品配料中所占的比例虽然很小，但却对食品风味起着举足轻重的作用。国际知名咨询公司Freedonia于去年5月底的研究成果表明：预计从2006～2008年，发展中国家对香精和香料的需求，将以年均4.4%的速度快速增长，到2008年该市场的份额 将达到186亿美元。而亚太地区(不包括日本)对香料和香精的需求特别强劲，未来几年有望以年均7.3%的增速快速增长。发展中国家人均收入增加，对消费品质量要求有很大提高。随着全球消费者越发注重健康，市场对营养和健康食品的需求也日益增加。因此，由于预计低糖低脂食品和饮料市场将迎来强劲增长，全球消费者对食用香精和香料的需求也必将不断增加。香料配料市场需求量的继续增长，还主要源于化妆品生产，在发达国家和地区，消费者的护肤化妆品消费呈上升趋势。羧酸酯类香料作为优良的可食用香料品种其需求也必将不断激增。

羧酸酯类香料的主要生产和消费国有美国、西欧、日本、墨西哥和中国等，国内食品、饮料生产企业中目前应用最多的添加剂就是香精香料，随着消费者对于味觉享受越来越高，这种趋势会对香料需求产生积极影响。香料产品是香料工业的上游产品，是后续香精产品的原料，香料和香精产品是其他有关产品的配套性产品，它们被广泛地用于日化、食品、医药、饲料等工业产品的生产。据了解，饮料行业是香料最主要的应用领域，该领域2005年的香料消费份额达31.1%。就各地区而言，美国、日本和西欧地区目前统领香料消费市场。香料市场未来的发展大部分可能会出现在亚太地区，尤其是中国和印度这些发展中国家。这将进一步刺激香精香料市场的快速发展。我国目前在世界香料市场中所占份额仅5%左右，日本所占份额达到12%，而美国则达到20%。

2. 羧酸酯类合成的传统工艺

传统上羧酸酯类的合成都是用浓硫酸作催化剂，由相应醇与酸酯化而得。但由于浓硫酸作催化剂合成酯化反应具有以下缺点：（1） 在酯化反应条件下，浓硫酸的氧化性和强脱水性易导致一系列副反应，给产品的精制和原料的回收带来困难，且酯的质量差。（2） 反应产物的后处理要经过碱中，水洗等工序，比较复杂困难，同时产生大量废液，污染环境。（3） 浓硫酸严重腐蚀设备，加快了设备更新，增加生产成本。为克服这些缺点，倡导绿色化学，人们选择环境友好型催化剂催化酯化反应，近年来，已发现氨基磺酸、结晶固体酸、杂多酸、无机盐等均可作为酯化反应的催化剂。

3. 羧酸酯类合成的发展

近年来，人们对于羧酸酯类的合成的研究开发和应用发展很快，研究和开发出高效、环保的催化剂，是羧酸酯类的合成的研究发展方向：

无机盐催化剂：无机盐大多性质稳定，来源广泛，对设备几乎没有腐蚀，反应条件温和，不会对环境造成太大污染，但是由于无机盐容易潮解，影响其催化的效果。常用的催化剂有三氯化铝、三氯化铁、硫酸钛、十二水合硫酸铁铵、五水合氯化锡、一水合硫酸氢钠和硫酸锌。

磺酸类催化剂：磺酸类催化剂来源广泛、性能稳定、安全、使用方便、对酯化反应有较高的活性、产品收率较高、产物处理方便、催化剂可以重复使用等特点，适合于工业化生产的需要。

杂多酸催化剂：杂多酸是一种含氧桥的多核化合物，其特点是催化活性高。选择性好，反应时间短，反应温度低。不易造成环境污染，对设备几乎没有腐蚀。再生速度快。

阳离子交换树脂催化剂：其主要特点是价廉易得，不腐蚀设备，不污染环境，不会引起副反应，不溶于反应体系，能够重复使用，易于分离、回收和再生，操作简单，产品收率较高，具有工业推广价值。

固体超强酸催化剂：固体超强酸在有机合成中的优点是活性高，重复使用性好，不腐蚀设备，制备方法简便，处理条件易行，便于工业化。这对于节约能源，提高经济效益是很有意义的。

负载型催化剂：其优点是催化活性高，重复使用性好，不腐蚀设备，制备方法简便，处理条件易行，便于工业化，这对于节约能源，提高经济效益是很有意义的。

钛酸四丁酯催化剂：不仅具有催化活性高，重复使用性好，不腐蚀设备等基本优势，而且同制备方法简便，酯收率高，价廉易得，反应时间短，反应温度低，处理条件易行，便于工业化，这对于节约能源，提高经济效益是很有意义的。

酶催化（脂肪酶催化、菌体催化等）工艺不仅催化化活性高、产品质量好，而且反应条件简单、温和， 酶重复使用方便， 酶活性保持时间长， 在生物酶的固定及精细化学品的合成中有较大的使用价值。

4. 讨论

目前，国内外羧酸酯类的合成的发展趋势越来越多的偏向于研究合成绿色、高效、环保等多功能的新型催化剂剂。一方面，合成环境友好的催化剂所采用的原料都比较易得，在开发过程中可以降低成本；另一方面，合成环境友好的催化剂所采用的都是低毒、高效、无污染的工艺，较大范围的降低了环境的负荷。发展我国羧酸酯类香料应当注意加大科技投入力度，大力开展技术创新，加强安全法规和环境保护，强化企业管理，提高经济效益。

参考文献

[1] 中国医药公司上海化学试剂采购供应站. 试剂手册[M]. 第2版. 上海：上海科学技术出版社，1985.

[2] 刘树文. 合成香料技术手册[M]. 北京：中国轻工业出版社，2000.

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脂肪醇主要用作生产表面活性剂和洗涤剂的原料。除了石油系列的烷基苯外，来自天然油脂的脂肪醇是目前国内生产表面活性剂的第二大原料[1]。国内天然脂肪醇生产主要有合成脂肪酸-固定床加氢工艺和天然油脂-悬浮床加氢工艺[1] [2]。

本研究采用固定床加氢方法制备脂肪醇：将催化剂制成一定形状的颗粒装入反应塔内，脂肪酸甲酯和循环氢气在一定温度、压力下，通过催化剂床层反应生成脂肪醇。该装置的优点：反应速度快，停留时间短；床层内流体轴向流动，很少有返混现象；物料中不含固体催化剂，因而对设备的磨损小，在设备内不存在固体沉积，粗醇后处理工序中可以省去过滤操作。免费论文参考网。同时也存在如下不足：由于固定床加氢制醇工艺过程是气液相加氢，这种混合在固定床内的分布极难均匀，从而会导致沟流。加氢反应是放热反应，反应速度快时容易产生局部过热，在床层轴向上会有一个温度最高点，即热点。热点一旦产生，会导致反应过程中发生产生烷烃的副反应，对反应的选择性不利；同时，催化剂易结焦，在采用铜系催化剂时，铜易析出，催化剂会很快失效。所以在脂肪酸甲酯加氢过程中，要尽量消除热点、减少沟流，使物料均匀地通过催化剂床层。研究加氢制醇工艺中消除热点的措施，在氢化制醇中有极其重要的意义。免费论文参考网。它将影响副反应的多少和催化剂的寿命，最终反映在脂肪醇的质量及生产消耗上。为了达到预计目标，在本研究中，采用了如下措施：

1、采用碘值较小的物料

通过研究和生产实践发现：在物料选择时，尽量选择碘值较小的物料，如牛羊酸甲酯、棕榈油甲酯等。如在采用碘值较大的棉油酸甲酯、豆油酸甲酯时，发应产生的反应热较大，容易产生热点，在生产中可以采用混合甲酯为原料的方法以调节物料碘值。即将高碘值甲酯与低碘值甲酯混合，使物料甲酯的碘值保持在一定水平。在操作方面也可采用先进低碘值的物料甲酯，待催化剂活性稍低时再进高碘值的原料。免费论文参考网。此外，在固定床催化剂升温还原后催化剂具有很高的活性，这时空速宜小点，逐渐提高空速，每提一次稳定一段时间，直到达到额定空速。

2、采用大的氢酯物料比

固定床工艺适宜于气相反应，脂肪酸甲酯加氢系气液相反应，为了使物料能以气相分布或至少是呈雾状在固定床中通过，研究采用较大的氢酯比，即利用大量氢气和酯混合后通过固定床中的喷头使物料呈雾状喷向床层，可以减少沟流并且可以将反应热用大量的氢气移走，以消除局部过热的目的。一般采用的氢酯比为12000~15000：1（体积比），甚至更高。不过也不是氢酯比越大越好，因为氢酯比过大，有增加醇深度转化为烷烃的危险，况且采用较大的氢酯比，对能量消耗不利，主要表现在循环氢压缩机功率增长，氢气加热器热负荷增大。一面降低空速，一面增加氢料比也可达到消除热点的目的。不过空速太低，停留时间过长也会使烷烃增大，设备利用也不合理。

3、增设冷氢装置

消除热点可以在反应器结构上采取一些措施。本研究在固定床内增设冷氢装置，即在加氢反应器内外筒之间，通入冷氢，以此降低反应塔外筒的温度，防止外筒温度过高，后能对反应塔床层起到消除热点的作用。但冷氢装置要严格控制，如果通量太多会使床层温度过低，使得加氢反应无法正常进行。

4、增设再分布装置

为了减少沟流，使物料比较均匀地分布，在固定床内可以增设再分布装置。但对Cu-Zn催化剂而言，由于其寿命较短，一个月左右就要换催化剂，而布装置结构复杂，拆卸麻烦。尝试采用惰性球代替分布板，以此来改善物料的分布情况。研究发现要慎重选择惰性球体，否则在球体上会有使醇发生脱水的副反应。一般通用的球体氧化铝、氧化硅在本研究中不适用，而瓷球是较为合适的。可用瓷球来改善物料的分布情况，并且当物料呈雾状喷向床层时，可以改善物料对催化剂的冲击，很大程度上减少了催化剂的破碎现象。

最初固定床反应器中轴向温度可达20～25℃。本研究在采用以上方法后，反应床层的温度在10～15℃左右，为优质低耗生产脂肪醇创造了有利条件。

参考文献

[1] 印祖伟国内脂肪醇市场现状与发展趋势（待续）[J]， 日用化学品科学， 2007 ，30（5）：5～7

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中图分类号：F406文献标识码： A 文章编号：

一生物技术与石油化工

生物技术又称生物工程，是在古老的微生物发酵工艺学基础上发展起来的一门新兴综合学科，它很早就与石油关系密切。

早在20世纪20年代，石油工作者就提出将微生物用于石油回收。50年代生物技术逐渐由石油向石油化工领域延伸，许多化工产品的生物生产技术和工艺相继出现。60年代，石油微生物学兴起，以石油为原料生产单细胞蛋白的工业化成为可能。70年代，生物分子生物学的突破，出现了生物催化剂固定化技术，与此同时，美国、欧洲及原苏联等都先后进行了微生物采油应用研究和实施。80年代，DNA重组技术和细胞融合技术的崛起，生物化学反应工程应运而生，为人们在石油化工领域开发精细化工产品提供了重要手段和工具。90年代，节能与环保成为人们关注的两大课题，能源与资源的合理利用，使得生物技术在石油化工领域的应用更加活跃。

面对21世纪石油与石油化工技术的挑战，清洁过程的开发，“绿色化学”产品的生产，生物脱硫技术正引起人们极大的关注。随着生物技术的发展，温和条件的合成反应将会继续受到重视，生物催化剂将大力推广，生物能源的替代，具有光、声、电、磁等高性能生物化工材料的应用，都将为石油化工技术注入新的活力，新的生物石油化工技术必将兴起。

二生物技术在石油化工中的应用

1生物技术在石油勘探中的应用

随着微生物培养技术及菌种数测定方法的不断改进，利用微生物勘探石油的技术得到迅速发展。根据直接探测油气的有关理论，地下烃类的向上渗透使地表和地球化学环境发生了变化。从生物圈角度来看，无论是根植于地下较高等植物，或是散布于其间的低等生物，都会发生变异，用现代生物分析检测手段(如微生物微量元素分析、毒素分析、DNA的PCR扩增技术检测)检测这种变异，再经过适当的数据处理，就可能达到预测油气藏的目的。现代石油工业根据石油的生物标志特征可以研究判断石油的生成相和油源。我国石油工作者就是利用生物标志特征判断出柴达木盆地西部剖面油砂和沥青的前身原油是成熟原油，它具有水体相对较深的湖相有机质形态，其源岩应该是侏罗系的。随着生物技术在石油勘探领域应用的拓宽与深化，生物与石油相关规律的研究将会取得更大的成果，有可能在深山密林、深海谷底、冰川、南北极等尚未开发的环境区域，探测到更多的油气矿藏，大大提高石油的储采比，增加石油储备。

2生物技术在石油开采中的应用

生物技术特别是微生物采油技术，已经引起石油工程技术人员的空前关注，目前在国内外开展的微生物采油先导性矿物试验已初见成效。利用微生物提高原油的采收率技术(Microbial Enhanced Oil Recovery简称MEOR)来开发我国丰富的资源，已成为生物技术发展的主导方向之一。微生物采油就是利用微生物代谢产生的聚合物、表面活性剂、二氧化碳及有机溶剂等物质进行有效的驱油。微生物采油技术与其它采油技术相比，具有适应范围广、工艺简单、投资少、见效快、无污染等特点，是目前开采油藏中剩余油和利用枯竭油藏最好的廉价方法，并且更符合环保要求。微生物采油技术起源于美国，发展至今已成为国内外发展迅速的一项提高原油采收率的技术，也是二十一世纪的一项高新生物技术。

其经历了：1930年～1965年的起步与探索，1965年～1980年的迅速发展，1980年～1990年的深入研究和矿场应用见效，1990年至今的现代微生物采油技术的发展等四个阶段。现代微生物采油技术的发展阶段主要是现代生物技术在微生物采油上的应用阶段。美国应用现代生物技术重组微生物菌体，构建基因工程菌，使微生物菌种具有较高的性能，大大促进和发展了生物技术在微生物采油中的应用。现代生物技术，特别是分子生物学技术的快速发展，使采油微生物研究已经进入了分子水平。分子生物学技术的发展，对微生物采油机理的研究产生了很大影响。PCR(Polymerase Chain Reaction)技术、DNA芯片技术等是研究微生物群落新颖的分子生物学工具。一1PCR与DNA芯片技术结合，可以对微生物采油菌种的油藏适应性、地下运移能力、增殖和增采能力进行准确可靠的认证，可以对油田地层中存在的微生物群落进行详细调查，并以此对具有微生物采油作用的菌加以利用，对有害菌进行有效防治，进而研究微生物的驱油增产机理，为调整各项技术工艺，优化方案设计和把握实验进程提供可靠依据。微生物提高原油采收率的真正成功或突破的关键在于“超级菌”的组建，因此，构建目的基因，培养较强竞争力的基因工程菌(Gene Engineering Microbe，简称GEM)是现代微生物采油技术的主要目标之一。利用基因工程，可针对性地培养有利菌株，拓宽微生物采油的菌种资源。

3生物技术在石油化工中的应用

① 微生物氧化烃类生产有机酸

微生物氧化烃类生产有机酸主要有二羧酸和一元酸。二羧酸主要有已二酸和癸二酸。一元酸主要有柠檬酸、琥珀酸。此外烷烃经氧化还可生产谷氨酸、富马酸、水杨酸等。

a. 酶催化丙烯腈生产丙烯酰胺

丙烯酰胺大部分以40％～50％的水溶液销售，低温下会析出胺的结晶。常规生产丙烯酰胺有硫酸水和法和铜催化水和法两种，前者工艺过程复杂，后者因反应中会生成加成反应而含有少量加成反应物。用酶催化丙烯腈生产丙烯酰胺，是将丙烯腈、原料水与固定化生物催化剂一起进行水和反应，反应后分离出废生物催化剂。得到产品丙烯酰胺。酶催化丙烯腈生产丙烯酰胺，产品纯度高，选择性好，丙烯腈转化率达99．9％以上。

70年代，日本日东化学公司使用Rhodococ—cus SP．N一774生物酶，经十年努力，成功开发了最初的生物催化生产丙烯酰胺的工艺，80年代中期建成规模为400t／a的工业化装置。其后日本京都大学发现了代号为B一23、J一1的生物酶并对工艺加以改进。90年代初，日本使用生物酶生产丙烯酰胺的能力已上升到1．5万t／a。

b. 烃类发酵生产二元羧酸

中长链二元羧酸是合成纤维、工程塑料、涂料、高档油等重要的石油化工原料，通常是通过化学方法制取。以石油馏分为原料发酵生产二元羧酸的研究已有近40年的历史。20世纪70年代初，日本矿业生物科学研究院(简称日本矿业)以正构石蜡为原料，微生物发酵氧化代替尿素加成法，生产相同链长的二元羧酸，80年代工业化，在世界上首先建成了150t／a的长链二元羧酸生产发酵装置。90年代初由发酵法生产的十三碳二元酸(“巴西羧酸”)，规模已达200t／a，终止了传统的由菜籽油、蓖麻油裂解合成的历史，是石油发酵在石油化工领域工业化最早的例子L2j。日本矿业选用Candida trpicalis 1098酵母菌生产二元羧酸，日本三井石化公司则用拟球酵母Torutopsis生产长链二元羧酸。研究表明，酵母菌、细菌、丝状真菌都有不同程度氧化正构烷烃生成二元羧酸的能力，而假丝酵母、毕赤式酵母尤其是正构烷烃发酵生产二元羧酸的高产微生物。据报导l31，我国郑州大学等单位承担的“九五”国产科技攻关计划“十二碳二元酸合成尼龙1212工业生产试验研究”，最近已通过鉴定。该研究合成的长链高性能工程塑料尼龙1212所用原料，即是以石油轻蜡发酵生产的十二碳二元酸，这充分显示了生物技术在石油化工领域的成功应用。

②在其它石油化工方面的应用

生物技术在其它石油化工方面的应用主要有：由烯烃类制备环氧乙烷和环氧氧丙烷，以石油为原料生产单细胞蛋白，加氧酶在石油化工的开发利用，柴油生物脱硫研究与开发，石油微生物的脱氮的研究，生物法生产丙烯酰胺、1，3——丙二酸等。

结束语

随着社会发展和科学技术的进步，生物技术正逐步扩大到石油和石油化工行业，以更加有效的、经济的生物化学过程代替传统的化工过程。生物技术在石油化工中的应用，将为石油化工技术注入新的活力，新的生物石油化工技术必将兴起。

参考文献

① 黄惠娟.李潇. 生物石油技术研究应用[期刊论文]-内蒙古石油化工2009,35(7)

② 金花. 生物技术在石油化工领域的应用[期刊论文]-石油化工2003,32(5)

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近年来对《综合与设计性化学实验》的教学改革研究非常活跃，主要围绕实验课程体系的设置=和实验教学体系的改革（如实验指导教师的配备、实验方案的自主设计、实验室开放、实验成绩的评定等方面）进行，目的在于激发学生实验兴趣，充分调动学生实验积极性和主动性，重点培养学生的研究能力和创新能力。

吉林化工学院对化学与制药工程学院和化工与材料工程学院的化学、应化、制药、药剂、化学工程与工艺、轻化等专业的大三或大四学生开设《综合与设计性化学实验》，对于在大一和大二阶段已经经历多门基础化学实验课程的历练，进入大四第二学期就要面临毕业论文环节的大三学生来说，是一门承上启下的重要的实践课程。多年来，对大四学生毕业论文指导工作中发现，绝大多数学生在实验方案的设计、同学之间的协作和毕业论文的撰写等方面表现出明显的不足，在毕业论文的撰写过程中，面对几十个在不同条件下获得的大量实验数据，不能进行较深度的剖析和讨论，不能发掘有意义的问题，不能很好地利用所学理论知识分析问题和解决问题，而且不能很好地阐述自己的观点、并提出建设性的意见和设想。

针对以上问题，为了全面提高学生的综合科学素养，对《综合与设计性化学实验》课程教学进行了如下改革，并通过对学生的问卷调查验证了实施效果。

一、《综合与设计性化学实验》教学改革

1.《综合与设计性化学实验》课程中引入实验小组，通过实验小组二次实验方案的设计和实验过程中分工实施与协作实施相结合，强化学生的团队协作能力

团队协作可以充分利用团队成员的智慧和能力，通过激发个人潜能，往往达到1+1>2的效果，因此团队协作能力越来越被视为一个人的必备素质。

过去对《综合与设计性化学实验》的教学研究中，更多地是要求学生独立完成文献检索和设计实验方案，并在实验室条件允许的情况下实施实验，这对于学生的文献检索能力和研究能力、创新能力的培养、以及激发学生主观能动性很有帮助，但由于实验过程中每个学生只针对自己的实验负责，实验过程中学生之间没有更多的机会进行相互交流。为了培养学生更多的团队协作精神，在《综合与设计性化学实验》教学中，引入了实验小组。即学生随机分成若干实验小组，每一个实验小组围绕一个因素，参考小组成员各自所设计的实验方案，通过集体协商讨论，设计进一步完善的二次实验方案，并在实验室条件允许的情况下，将分工实施和合作实施相结合，共同完成实验内容。以综合设计性实验题目《VB1催化下安息香缩合反应》为例，该实验包括四个部分内容。第一部分是实验方案的设计，是由实验小组共同参与讨论制定；第二部分是VB1催化下的安息香的合成和分离，是由小组成员按照不同的实验条件分工实施；第三部分和第四部分分别为安息香的重结晶以及安息香的红外光谱分析，是由实验小组成员协作完成。在《VB1催化下安息香缩合反应》实验实施过程中，教师引导学生找出安息香合成反应的主要影响因素，如反应温度、反应时间、催化剂VB1的用量、pH值、碱的种类、溶剂种类、溶剂配比、原料加入方式、相转移催化剂的用量、反应方式等。在学生了解各种影响反应因素的基础上，实验小组围绕各自感兴趣的实验因素进行二次实验方案的设计，通过分工实施和协作实施，完成综合设计性实验。在此期间，指导教师只提出启发性参考意见，抛砖引玉，调动学生参与实验讨论的兴趣和积极性，诱导学生的思路向能够解决问题的方向引导，使学生在《综合与设计性化学实验》过程中，由教师依赖型、实验讲义依赖型向自我依赖型和团队依赖型转变，并通过激发学生对实验的兴趣，充分调动学生的实验积极性、主动性和创造性，加强了学生团队协作能力，更有利于研究型、创新型人才的培养目标，也真正做到指导教师为主导，学生为主体的启发式教学。

2.实现实验数据共享，强化有深度实验报告的撰写能力，为毕业环节打下良好基础

无论是《基础化学实验》还是《综合与设计性化学实验》，过去更多注重实验技能的培养，强调一人一组进行实验，并只针对自己的单一实验结果进行数据处理，进行讨论，实验信息量少，获取知识量少。通过教学改革，我们将实验人员编成若干实验小组，每一个实验小组对不同的实验因素进行探索实验，并通过同一实验小组的实验数据的共享，使学生通过一次综合设计性实验，就可以获取多次实验才能获得的大量实验数据，学生对实验条件的变化对反应的影响有更直观的体验，拥有更多的实验数据可供处理、更多的实验过程中产生的问题可供发掘、分析和解决，这对于培养学生探究能力、创新能力、培养学生有深度实验报告的撰写能力均有很大帮助，对于大四毕业论文的撰写是一个很好的锻炼机会。

3.实验报告与工业生产概念设计有机结合

《综合与设计性化学实验》中，将合成实验与化工原理课程学习相结合，进行工业生产概念设计，即在实验过程中引入工业生产中的物料衡算、设备选型等内容，可进一步加强实验与理论、工业生产的相结合，进一步提升和拓宽学生的知识领域。

二、《综合与设计性化学实验》教学改革问卷调查

为了验证教学改革对学生综合能力的影响，以文献检索和整理能力的提高、团队协作能力的提高、实验报告写作能力的提高等为调查选项，对吉林化工学院09化学专业88名同学为调查对象，发放了问卷调查表，共回收79份调查表，统计结果见表1。

回收的问卷调查结果表明，通过《综合设计性化学实验》的教学改革，学生不仅在文献检索和整理能力、实验方案设计能力、分析问题和解决问题能力方面得到了提高，而且在文字编辑和制表制图能力、实验报告写作能力方面也得到较显著的提高，尤其是在团队协作能力和实验兴趣的提高方面提高更加显著。为了更直观地了解教学改革对学生能力提高的影响，以调查选项为横坐标，显著提高和较显著提高的百分比之和为纵坐标，绘制了如下柱形图。

注：（1）文献检索能力的提高；（2）文献整理能力的提高；（3）实验方案自主设计能力的提高；（4）发现问题、分析问题和解决问题能力的提高；（5）团队协作能力的提高；（6）文字编辑，制表制图能力的提高；（7）实验报告写作能力的提高；（8）实验兴趣的提高

由图1可以看出，经过综合设计性实验的教学改革与实践，对各项能力提高较显著和显著的比例均超过了60%，其中团队协作能力和实验兴趣的提高百分率最高，在回收的调查表中占到87.2%（如果考虑未回收到的调查表，占比为75.0%），而文字编辑、制表制图能力的提高和实验报告写作能力的提高百分率最低，分别为65.8%和69.6%（如果考虑未回收到的调查表，占比分别为60.2%和62.5%），这也说明了给学生更多的“我的实验我做主”的机会，学生的实验兴趣会得到明显提高，另外实验课程在设计上，增加了集体设计实验方案和共同协作进行部分实验内容，增加了学生间沟通和协商的机会，团队协作能力同样得到明显的提高。反观文字编辑、制表制图能力的提高和实验报告写作能力的提高百分率相对较低表明，这些能力的培养并不能通过一两次实验就能得到大幅度提高，而是需要反复的锻炼才能得到理想的效果。

三、结论

目前对《综合与设计性化学实验》的改革更多地强调个人研究能力和创新能力的培养，而忽略了对团队协作能力的培养，而且对实验过后形成的报告关注度相对较低。

通过对综合设计性实验的三方面的教学改革，学生不仅在文献检索和整理能力、实验方案的设计能力、实验过程中分析问题和解决问题的探究能力、创新能力方面得到提高，而且在团队协作能力和实验报告的写作能力方面得到相应的锻炼和提高，这对于毕业班级学生顺利开展毕业论文，乃至培养研究型、创新型人才都具有很大帮助。

对《综合与设计性化学实验》的教学改革不需要明显的人力投入和物力投入，在安全的实验室环境下，通过有限的学时，可以让学生学到更多的知识和能力，可操作性强，便于管理、实施和推广，对今后教学建设与改革工作有较高的参考价值。

参考文献：

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草莓酸是利用香料2－甲基－2－戊烯酸新发展的一个合成香料。Strasburger等发现2－甲基－2－戊烯酸具有新鲜草莓香气，可调配多种食用香精，如用它和香叶醇等一起调配了一个糖果香精，具有极好的草莓香味，并申请了专利。投入市场后。引起了调香师们极大的兴趣。1975年，c.J.Mussian等应用色质联机，从美国加利福尼亚新鲜草莓中鉴定出2－甲基－2－戊烯酸。因此，调香师们在拟定新的食用草莓香精配方中加入一定量的草莓酸，就能调配出新鲜、真实感强的草莓香精，效果极佳。在模拟其他浆果香精时，也有同样功效。

1　草莓酸的合成工艺

长期以来，国内的草莓香精一般都采用玫瑰醇、杨梅醛、低炭类的酯调和而成。这样配置的草莓香精没有天然新鲜草莓的青、酸、甜的特殊香气，缺少真实感，并有花粉香气的弊病。为此，国内于1979年，由上海轻工实验厂试制成功了草莓酸。上海日用化学品厂用它调制研制了1173号草莓油香精，经食品工业行家们的鉴定，并与进口草莓香精对比品味，认为1173号草莓香精具有香气浓郁，风味醇厚持久，新鲜草莓真实感强等优点，基本上解决了长期不能解决的草莓香精问题。

1．1草莓酸的合成

第一步在NaOH的水溶液中缩合，收率约80％，第二步氧化以AgN03－NaOH作氧化剂，收率76％，该工艺的主要缺点是第一步缩合时以NaOH作催化剂。易引起丙醛多聚的副反应，得到2－甲基－2－戊烯酸的纯度不高，在第二步氧化中使用价格贵的AgN03作氧化剂，使得草莓酸的生产成本高。采用KF－PTC催化剂合成2－甲基－2－戊烯醛，收率达到90％，且后处理简单，参照Dalcanale报道的方法，采用亚氯酸钠体系氧化醛生成相应羧酸，此方法成功的应用于草莓酸的合成：

反应式中生成的次氯酸(4)极易与醛(1)和酸(3)发生卤代副反应，(4)与(2)又易产生爆炸性气体二氧化氯气体，为克服上述缺点，可采用过氧化氢作为氯清除剂：

选用异丙醇作溶剂。磷酸二氢钠或醋酸－醋酸钠作缓冲溶液，经多次实验对反应温度、反应时间、物料配比以及加料方式等进行优选。

1．2硝酸银氧化法

将溶于乙醇中的2－甲基－2－戊烯醛在快速搅拌下，加到AgNO3水溶液中，在40℃滴加NaOH水溶液，反应3h，室温放置过夜，次日将反应液过滤，滤藏用6N盐酸酸化至pH=I，分去水层，油层减压蒸馏。收集105～107℃/1333Pa馏分，用己烷在一30℃重结晶。得精制反式草莓酸，收率可达76％。

1．3氧化银氧化法

该法是美国专利报导的，利用a、B－不饱和醛在一银催化剂作用下发生歧化反应，生成a、B－不饱和醇及酸，方程式如下：

先制备银催化剂：将12.5g氧化银悬浮在40ml水中，滴加3滴14 NaOH水溶液，充分搅拌下，滴加6.13克3％H2O2水溶液，反应温度控制在25－30℃之间。然后将2－甲基－2－戊烯醛和14％NaOH溶液同时滴入上述银催化剂溶液中去。反应结束后过滤，滤液用异丙醚萃取，得到2－甲基－2－戊烯醇。碱性水溶液用稀盐酸酸化，再用异丙醚萃取，即可得2－甲基－2－戊烯酸，收率41。3％。

1．4空气氧化法

空气氧化法一般采用锰、钴和镍的醋酸盐作催化剂，反应温度控制在30－35℃之间。由于氧化反应是放热反应，因此必须用水浴冷却。反应液可通过碱提的方法将产物与原料分离，再酸化。未反应的2－甲基－2－戊烯醛可重复进行氧化。

2　草莓酸的应用

2．1制草莓酸奶

经马云杰的研究，乳酸菌的接种量为3％，草莓与酸奶的质量比为1：5，此时制出来的草莓酸奶产品外观色泽朴实、质地细腻，果、奶香味协调，酸甜适口。草莓酸奶的配方如下：

酸奶　80％；　白沙糖　2％；

草莓汁　15％；　发酵剂　3％。

以上配方开发出来的草莓酸奶，色泽悦目、质地细腻、口感柔和、酸甜适中，具有浓郁的草莓香味。该产品既保持了牛奶和草莓的营养价值，又增添了对人体具有保健功能的有益菌，具有相当广阔的市场前景。

2．2在化妆品中的应用