有機化工溶劑精品(七篇)

序論：寫作是一種深度的自我表達(dá)。它要求我們深入探索自己的思想和情感，挖掘那些隱藏在內(nèi)心深處的真相，好投稿為您帶來了七篇有機化工溶劑范文，愿它們成為您寫作過程中的靈感催化劑，助力您的創(chuàng)作。

篇(1)

應(yīng)用：

二甲苯是C8芳烴的主要成分，可作為高辛烷值汽油組分及溶劑，也是有機化工的重要原料；

二甲苯屬于芳香烴類，人在短時間內(nèi)吸入高濃度的甲苯或二甲苯，會出現(xiàn)中樞神經(jīng)麻醉的癥狀，輕者頭暈、惡心、胸悶、乏力，嚴(yán)重的會出現(xiàn)昏迷甚至因呼吸循環(huán)衰竭而死亡，主要來自于合成纖維、塑料、燃料、橡膠等，隱藏在油漆、各種涂料的添加劑以及各種膠粘劑、防水材料中，還可來自燃料和煙葉的燃燒；

二甲苯根據(jù)兩個甲基在六碳環(huán)上的不同位置，可分為對二甲苯、鄰二甲苯和間二甲苯三種，是一種不飽和烴類有機化合物。

（來源：文章屋網(wǎng) ）

篇(2)

關(guān)鍵詞：甲醇；工業(yè)用途；焦?fàn)t氣

甲醇無色透明，易揮發(fā)，可燃，是略帶醇香味的有毒液體，20℃時的比重是0.793，沸點是64.5-64.7℃。甲醇是一種基本的有機化工原料之一，既可以用于制造甲醛、醋酸、甲胺、二甲醚等一系列有機化工產(chǎn)品，又可以摻入汽油作燃料，因此甲醇在化學(xué)工業(yè)、輕工業(yè)、醫(yī)藥工業(yè)、運輸工業(yè)、建筑工業(yè)、農(nóng)業(yè)等領(lǐng)域都有廣泛的用途。

生產(chǎn)甲醇的方法有很多，可以采用一氧化碳、二氧化碳加壓催化氫化法合成甲醇；也可以用天然氣作為原料制甲醇；還可以用石腦油和重油制甲醇；也有用煤、焦炭制甲醇。

結(jié)合我國“煤多、油少、氣少”的國情，因此，用煤制甲醇將是一種以煤為基礎(chǔ)，解決能源問題的新路徑。

1.1甲醇用于生產(chǎn)有機化工產(chǎn)品

1.1.1生產(chǎn)甲醛

目前，甲醛是甲醇的最主要的，也是最重要的下游產(chǎn)品，有40%的甲醇用于生產(chǎn)甲醛。甲醛則可以生產(chǎn)三羥甲基丙烷、4,4'-二氨基二苯基甲烷、多聚甲醛、1,4-丁二醇、1,4-二羥基-2-丁烯、丁炔二醇、炔丙醇、季戊四醇、3-苯氧基苯甲醇、芐硫醇和氯甲基甲醚等化工產(chǎn)品，還是生產(chǎn)各種合成樹脂不可少的原料。近年來我國甲醛消費增長速度很快，由2000 年的207萬噸增至2006年的830 萬噸，年均增長26%。預(yù)計2011 年全球甲醛需求量將達(dá)到3384 萬噸，2016 年需求量將達(dá)到3680 萬噸。而甲醛的需求量的增加，無疑將提高甲醇的需求量。

1.1.2生產(chǎn)醋酸

目前在工業(yè)生產(chǎn)上有四種生產(chǎn)醋酸的工藝方法，它們分別為：酒精法，乙烯法，低壓甲醇法，UOP/Chiyoda。在我國，用UOP/Chiyoda法生產(chǎn)的裝置還沒有投產(chǎn)，醋酸的生產(chǎn)工藝路線主要是酒精法、乙烯法和甲醇法。用酒精法和乙烯法生產(chǎn)醋酸的成本跟醋酸的市場價格基本上相差不大，不能獲得比較大的利潤，而用UOP/Chiyoda法生產(chǎn)醋酸的成本比較低，但時目前我國的裝置還沒有投產(chǎn)，建設(shè)規(guī)模也很小。因此，由于成本低的原因，用甲醇法生產(chǎn)醋酸已經(jīng)成為醋酸企業(yè)發(fā)展的一種趨勢。另外，我國還擁有低壓甲醇法工藝的完全自主知識產(chǎn)權(quán)，可以建設(shè)相對來說規(guī)模比較大的生產(chǎn)裝置，加上目前國際上石油和糧食的緊缺，低壓甲醇法裝置的優(yōu)勢明顯。而乙烯法和酒精法醋酸裝置由于規(guī)模小和成本高的問題，將會面臨關(guān)?；蜣D(zhuǎn)產(chǎn)的風(fēng)險。

而用甲醇法進(jìn)行生產(chǎn)的話，則具備一定的優(yōu)勢。甲醇羰基合成法屬于較先進(jìn)的技術(shù)，這種方法以煤為原料，而目前甲醇又處于產(chǎn)能大量過剩的狀態(tài)，原料成本不會太高，而且收益率相對來說也比較高。

1.1.3 用于生產(chǎn)甲胺

目前甲胺生產(chǎn)的主要方法是甲醇胺化法[1]，反應(yīng)壓力一般為0.5-5.0Mpa，反應(yīng)溫度一般為250-500℃。在催化劑作用下，甲醇和氨氣在絕熱式固定床活塞流動反應(yīng)器中經(jīng)高溫催化脫水反應(yīng)生成。甲胺類化合物是重要的有機化工原料，廣泛用于農(nóng)藥、炸藥、染料、溶劑表面活性劑、橡膠助劑等，甲胺最主要是用于農(nóng)藥行業(yè)，據(jù)不完全統(tǒng)計，我國的27種有機磷家藥和胺基甲酸甲酯類農(nóng)藥都用到甲胺[2]。

1.1.4 用于生產(chǎn)二甲醚

以甲醇為原料生產(chǎn)二甲醚（DME）目前主要有兩條途徑：甲醇液相法和甲醇?xì)庀喾āＧ罢呤窃跐饬蛩岽嬖谙?，加熱甲醇脫水生成二甲醚，該方法對設(shè)備腐蝕嚴(yán)重，操作條件惡劣，因此逐漸被淘汰；后者則是將甲醇蒸汽通過固體酸催化劑床層，發(fā)生非均相反應(yīng)脫水而得到二甲醚，該工藝由于生產(chǎn)技術(shù)成熟，流程相對簡單，操作控制容易，無腐蝕等優(yōu)點而被廣泛采用[3]。

二甲醚既可作為液化石油氣的代用品，又可作為民用燃料和氣焊的切割劑，還可作為燃料替代柴油，具有清潔、動力性能好、污染少、十六烷值高、易貯存等燃料性能，被譽為“21世紀(jì)的綠色燃料”。在日用化工、農(nóng)藥、染料、制藥、涂料等方面具有廣泛的用途[4]。

1.2 甲醇燃料電池的發(fā)展

甲醇為燃料，以甲醇和氧的電化學(xué)反應(yīng)將化學(xué)能自發(fā)地轉(zhuǎn)變成電能的發(fā)電技術(shù)，稱為直接甲醇燃料電池，簡稱DMFC。這種發(fā)電技術(shù)最大的優(yōu)點就是甲醇不經(jīng)過預(yù)處理可直接應(yīng)用于陽極反應(yīng)產(chǎn)生電流，同時生成水和二氧化碳。其反應(yīng)原理如下：

堿性條件下：

總反應(yīng)式：2CH4O + 3O2 = 2CO2 + 4H2O

正極：3O2 + 12e- + 6H2O 12OH-

負(fù)極：2CH4O - 12e- + 12OH- 2CO2 + 10H2O

酸性條件下：

總反應(yīng)式：2CH4O + 3O2 = 2CO2 + 4H2O

正極：3O2 + 12e- + 12H+ 6H2O

負(fù)極：2CH4O - 12e- + 2H2O 12H+ + 2CO2

甲醇燃料電池（DMFC）可用于筆記本電腦，汽車等。該燃料電池是以甲醇為燃料，氧氣的氧化劑，電解質(zhì)可以是質(zhì)子交換膜（可傳導(dǎo)氫離子），也可以是固體氧化物（可傳導(dǎo)氧離子），甲醇和氧氣分別在多孔金屬電極上發(fā)生反應(yīng)，從而將化學(xué)能直接轉(zhuǎn)化為電能。這種甲醇燃料電池體積小巧，燃料使用便利，潔凈無污染，發(fā)展前景非常好。

1.3 甲醇汽油的發(fā)展

篇(3)

關(guān)鍵詞：雙氧水與HPPO法　環(huán)氧丙烷　技術(shù)路線　探討

一、前言

環(huán)氧丙烷是重要的有機化工原料，在丙烯的衍生物中僅次于聚丙烯和丙烯腈，居第三位。PO化學(xué)性質(zhì)極其活潑，應(yīng)用極為廣泛。以PO為原料生產(chǎn)聚醚多元醇進(jìn)而生產(chǎn)聚氨酯是其最大用途；其次可用于生產(chǎn)聚氨酯彈性體及用途廣泛的丙二醇、丙二醇醚等表面活性劑；還可用于生產(chǎn)油田破乳劑、農(nóng)藥乳化劑及潤濕劑等。全稱為1，2-環(huán)氧丙烷，有氯醇法、共氧化法和直接氧化法（HPPO）三種工業(yè)生產(chǎn)工藝。三種生產(chǎn)工藝的比較：

三種工藝路線基本情況

從上表可以看出，HPPO法因其運行成本低、節(jié)能環(huán)保而占據(jù)優(yōu)勢，但是高濃度的H2O2無法長距離運輸，必須現(xiàn)場配套提供，因此未來的環(huán)氧丙烷生產(chǎn)技術(shù)路線方向應(yīng)為雙氧水與HPPO法的集成技術(shù)。

二、雙氧水與HPPO法的集成技術(shù)

1.技術(shù)路線基本情況

雙氧水直接氧化丙烯制環(huán)氧丙烷新技術(shù)開發(fā)的原位耦合法相比，簡化了工藝流程，減少了規(guī)劃及的損失；與傳統(tǒng)工業(yè)生產(chǎn)方法相比，工藝簡單，環(huán)境友好，無聯(lián)產(chǎn)品問題；在優(yōu)化的工藝條件下，催化劑循環(huán)使用5次以后環(huán)氧丙烷相對雙氧水的產(chǎn)率仍保持在87%以上，產(chǎn)物分布選擇性＞99%.

新方法在適宜的溶劑體系中，在該研究組開發(fā)的新一代反應(yīng)控制相對轉(zhuǎn)移催化劑作用下，可直接催化雙氧水氧化丙烯，高選擇性的生成環(huán)氧丙烷。反應(yīng)結(jié)束后，催化劑及溶劑都可以循環(huán)使用，因而對環(huán)境友好。

乙基蒽醌（或叔丁基蒽醌與乙基蒽醌的混合物）（QH2）與分子氧、丙烯在TS-1催化作用下，集成反應(yīng)生成環(huán)氧丙烷，Q通過加氫還原完成反應(yīng)循環(huán)。

QH2+O2Q +H2O2

H2O2+CH3CH=CH2PO+H20

Q+H2QH2

集成工藝的環(huán)氧丙烷收率為78%。

三、我國國內(nèi)環(huán)氧丙烷的生產(chǎn)情況

我國自1965年第一套環(huán)氧丙烷投入生產(chǎn)以后，直至1988年齊魯石化公司氯堿廠建成32kt/a裝置投產(chǎn)以來，在真正使我國的環(huán)氧丙烷裝置有了大幅度的提高，可是盡管如此多年以來，由于各裝置的開工率并不是太高，使得國內(nèi)環(huán)氧丙烷的總產(chǎn)量一直無法滿足國內(nèi)的需求，直到2000年開始國內(nèi)量產(chǎn)才算是得到了大幅度的提升，已達(dá)到40482t，與1999年相比增幅達(dá)到43.5%。2001年國內(nèi)生產(chǎn)量為44676t比上年增加10.4%，可是產(chǎn)量仍不能滿足市場需求。

隨著我國對工業(yè)發(fā)展的支持力度的加大和外國先進(jìn)設(shè)備的引進(jìn)，我國的環(huán)氧丙烷的生產(chǎn)能力也得到了巨大的提高。

四、目前國際上環(huán)氧丙烷的相關(guān)狀況

當(dāng)前，世界市場每年環(huán)氧丙烷的消費量大約是88萬噸，產(chǎn)品主要用于生產(chǎn)環(huán)氧樹脂、合成甘油、氯醇橡膠以及縮水甘油醚類等。環(huán)氧氯丙烷的主要消費國家和地區(qū)是美國、西歐和日本，其中西歐的消費量約為25.0萬噸/年，約占世界環(huán)氧氯丙烷總消費量的28.4％；美國的消費量約為33.0萬噸/年，約占世界總消費量的37.5％；日本的消費量約為9.5萬噸/年，約占世界總消費量的10.8％。

目前，國際市場上所供應(yīng)的環(huán)氧氯丙烷的主要來自日本和美國，亞洲和東歐各國為主要進(jìn)口國，西歐的環(huán)氧氯丙烷供需基本平衡。根據(jù)相關(guān)數(shù)據(jù)分析可以預(yù)計今后幾年世界環(huán)氧氯丙烷的需求量將以年均約5％-6％的速度增長。

因此，對雙氧水與HPPO法集成生產(chǎn)環(huán)氧丙烷的技術(shù)路線進(jìn)行探討研究至關(guān)重要，一來可以增強我國的環(huán)氧丙烷的生產(chǎn)能力，促進(jìn)國內(nèi)環(huán)氧丙烷供求平衡進(jìn)而增加出口；二來，可以增強國家工業(yè)實力，避免因過度依賴進(jìn)口外國的產(chǎn)品，從而對工業(yè)完全構(gòu)成威脅。

根據(jù)以上分析，我們可以得到結(jié)論：雙氧水與HPPO法集成生產(chǎn)環(huán)氧丙烷的技術(shù)具有很強的先進(jìn)性、經(jīng)濟型、可操作性。

篇(4)

一、甲醇發(fā)展?fàn)顩r

1、甲醇生產(chǎn)工藝的發(fā)展

1923年德國BASF公司首先用合成氣在高壓下實現(xiàn)了甲醇的工業(yè)化生產(chǎn)，直到1965年，這種高壓法工藝是合成甲醇的唯一方法。1966年英國ICI公司開發(fā)了低壓法工藝，接著又開發(fā)了中壓法工藝。1971年德國的Lurgi公司相繼開發(fā)了適用于天然氣－渣油為原料的低壓法工藝。由于低壓法比高壓法在能耗、裝置建設(shè)和單系列反應(yīng)器生產(chǎn)能力方面具有明顯的優(yōu)越性，所以從70年代中期起，國外新建裝置大多采用低壓法工藝。世界上典型的甲醇合成工藝主要有ICI工藝、Lurgi工藝和三菱瓦斯化學(xué)公司(MCC)工藝。目前，國外的液相甲醇合成新工藝具有投資省、熱效率高、生產(chǎn)成本低的顯著優(yōu)點，尤其是LPMEOHTM工藝，采用漿態(tài)反應(yīng)器，特別適用于用現(xiàn)代氣流床煤氣化爐生產(chǎn)的低H2／(CO＋CO2)比的原料氣，在價格上能夠與天然氣原料競爭。

我國的甲醇生產(chǎn)始于1957年，50年代在吉林、蘭州和太原等地建成了以煤或焦炭為原料來生產(chǎn)甲醇的裝置。60年代建成了一批中小型裝置，并在合成氨工業(yè)的基礎(chǔ)上開發(fā)了聯(lián)產(chǎn)法生產(chǎn)甲醇的工藝。70年代四川維尼綸廠引進(jìn)了一套以乙炔尾氣為原料的95kt/a低壓法裝置，采用英國ICI技術(shù)。1995年12月，由化工部第八設(shè)計院和上海化工設(shè)計院聯(lián)合設(shè)計的200kt/a甲醇生產(chǎn)裝置在上海太平洋化工公司順利投產(chǎn)，標(biāo)志著我國甲醇生產(chǎn)技術(shù)向大型化和國產(chǎn)化邁出了新的一步。2000年，杭州林達(dá)公司開發(fā)了擁有完全自主知識產(chǎn)權(quán)的JW低壓均溫甲醇合成塔技術(shù)，打破長期來被ICI、Lurgi等國外少數(shù)公司所壟斷擁的局面，并在2004年獲得國家技術(shù)發(fā)明二等獎。2005年，該技術(shù)成功應(yīng)用于國內(nèi)首家焦?fàn)t氣制甲醇裝置上。

南京國昌化工科技有限公司研發(fā)的GC型軸徑向低壓甲醇合成塔技術(shù)，通過了中國石油和化學(xué)工業(yè)協(xié)會組織的鑒定。專家認(rèn)為該甲醇合成塔結(jié)構(gòu)新穎、設(shè)計合理，屬國內(nèi)首創(chuàng)，填補了我國軸徑向低壓甲醇合成塔的空白。該項目為我國甲醇工業(yè)提供了一種技術(shù)先進(jìn)、造價低且易于大型化的新型合成裝置。該技術(shù)已于2003年底在山東久泰化工科技有限公司5萬噸／年低壓甲醇裝置上首次運用成功。

2、甲醇原料的發(fā)展

自1923年開始工業(yè)化生產(chǎn)以來，甲醇合成的原料路線經(jīng)歷了很大變化。20世紀(jì)50年代以前多以煤和焦碳為原料；50年代以后，以天然氣為原料的甲醇生產(chǎn)流程被廣泛應(yīng)用；進(jìn)入60年代以來，以重油為原料的甲醇裝置有所發(fā)展。對于我國，從資源背景看，煤炭儲量遠(yuǎn)大于石油、天然氣儲量，隨著石油資源緊缺、油價上漲，因此在大力發(fā)展煤炭潔凈利用技術(shù)的背景下，在很長一段時間內(nèi)煤是我國甲醇生產(chǎn)最重要的原料。

二、甲醇應(yīng)用狀況

近年來，我國甲醇需求增長平穩(wěn)，一部分來自于傳統(tǒng)應(yīng)用領(lǐng)域，如甲醛生產(chǎn)等，而新應(yīng)用領(lǐng)域如醋酸及MTBE等則支撐著甲醇需求的增長。廣義地說，甲醇應(yīng)用可分為兩大應(yīng)用領(lǐng)域，即MTBE和化工應(yīng)用，MTBE曾經(jīng)是甲醇需求快速增長的主要帶動者，但現(xiàn)在也有逐年減弱的趨勢。

甲醇的主要應(yīng)用領(lǐng)域是生產(chǎn)甲醛，甲醛可用來生產(chǎn)膠粘劑，主要用于木材加工業(yè)，其次是用作模塑料、涂料、紡織物及紙張等的處理劑，其中用作木材加工的膠粘劑約占其消費總量的80％。甲醛需求的增長速度和國民生產(chǎn)總值的增長速度密切相關(guān)。甲醛還用來生產(chǎn)縮醛樹脂和特種化學(xué)品的1,4-丁二醇，其增長速度很快，但不會顯著改變甲醛的總體需求狀況。

醋酸消費約占全球甲醇需求的7％，可生產(chǎn)醋酸乙烯、醋酸纖維和醋酸酯等，其需求與涂料、粘合劑和紡織等方面的需求密切相關(guān)。

甲基丙烯酸甲酯約占全球甲醇需求的2％～3％，主要用來生產(chǎn)丙烯酸板材、表面涂料和模塑樹脂等，預(yù)計發(fā)達(dá)國家的增長速度比較適中，而亞洲地區(qū)的增長速度較快。

甲醇不僅是重要的化工原料，而且還是性能優(yōu)良的能源和車用燃料。甲醇與異丁烯反應(yīng)得到MTBE，它是高辛烷值無鉛汽油添加劑，亦可用作溶劑。自1973年第一套100kt/a裝置建成投產(chǎn)以來，它已成為世界上僅次于甲醛的第二大甲醇消費大戶。甲基叔戊基醚(TAME)也是重要的汽油含氧添加劑，由于歷史原因，總產(chǎn)量還不大。

在尋求汽油替代燃料的過程中，醇醚燃料具有較大的應(yīng)用潛力。醇醚燃料是指甲醇和二甲醚按一定比例配制而成的新型液體燃料，燃燒效率和熱效率均高于液化氣。由于二甲醚的揮發(fā)性好，該燃料有效地克服了甲醇燃料不易點燃、需空氣充壓、外加預(yù)熱器及安全運輸?shù)确矫娴娜秉c。甲醇也可以直接作為汽車燃料使用。

三、甲醇市場狀況

自2002年年初以來，我國甲醇市場受下游需求強力拉動，以及生產(chǎn)成本的提高，甲醇價格一直呈現(xiàn)一種穩(wěn)步上揚走勢。甲醇市場價格最高漲幅超過100%，甲醇生產(chǎn)的利潤相當(dāng)豐厚，效益好的廠家每噸純利超過了1000元/噸，因而甲醇生產(chǎn)廠家紛紛擴產(chǎn)和新建，使得我國甲醇的產(chǎn)能急劇增加。

目前在建或擬建的大型甲醇項目主要有：中海石油化學(xué)有限公司在海南建設(shè)的年產(chǎn)180萬噸甲醇項目，其中第一期工程為年產(chǎn)60萬噸甲醇；山西焦化集團(tuán)有限公司年產(chǎn)12萬噸的甲醇技術(shù)改造項目；內(nèi)蒙古鄂爾多斯市華建能源化工有限公司的年產(chǎn)100萬噸甲醇項目，其中第一期工程年產(chǎn)40萬噸甲醇；我國陜西榆林天然氣化學(xué)工業(yè)公司在陜西榆林的30萬噸/年甲醇裝置，建成后，甲醇生產(chǎn)能力將增加到73萬噸/年；山東兗州煤業(yè)股份有限公司在陜西榆林投資建設(shè)年產(chǎn)230萬噸甲醇工程，其中一期工程為年產(chǎn)60萬噸甲醇；哈爾濱氣化廠的年產(chǎn)25萬噸的新建甲醇裝置，新裝置建成后，該廠的甲醇生產(chǎn)能力將接近40萬噸/年；香港建滔化工集團(tuán)與重慶長壽化工園合資建造的年產(chǎn)75萬噸甲醇項目，重慶化醫(yī)控股（集團(tuán)）公司與日本三菱化工合資興建的年產(chǎn)85萬噸甲醇項目，屆時重慶的甲醇總產(chǎn)量將達(dá)到200萬噸，長壽化工園也將成為全國最大的天然氣化工基地。據(jù)粗略統(tǒng)計，這些新建甲醇裝置如果全部建成投產(chǎn)，新增加的年產(chǎn)能至少在500萬噸以上，將對我國甲醇市場供求關(guān)系產(chǎn)生明顯的影響。

四、甲醇發(fā)展方向

甲醇是極為重要的有機化工原料，在化工、醫(yī)藥、輕工、紡織及運輸?shù)刃袠I(yè)都有廣泛的應(yīng)用，其衍生物產(chǎn)品發(fā)展前景廣闊。目前甲醇的深加工產(chǎn)品已達(dá)120多種，我國以甲醇為原料的一次加工產(chǎn)品已有近30種。在化工生產(chǎn)中，甲醇可用于制造甲醛、醋酸、氯甲烷、甲胺、甲基叔丁基醚（MTBE）、聚乙烯醇（PVA）、硫酸二甲酯、對苯二甲酸二甲酯（DMT）、二甲醚、丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸甲醇等。

以甲醇為中間體的煤基化學(xué)品深加工產(chǎn)業(yè)：從甲醇出發(fā)生產(chǎn)煤基化學(xué)品是未來C1化工發(fā)展的重要方向。比如神華集團(tuán)發(fā)展以甲醇為中間體的煤基化學(xué)品深加工，利用先進(jìn)成熟技術(shù)，發(fā)展“甲醇－醋酸及其衍生物”；利用國外開發(fā)成功的MTO或MTP先進(jìn)技術(shù)，發(fā)展“甲醇－烯烴及衍生物”的2大系列。

作為替代燃料：近幾年，汽車工業(yè)在我國獲得了飛速發(fā)展，隨之帶來能源供應(yīng)問題。石油作為及其重要的能源儲量是有限的，而甲醇燃料以其安全、廉價、燃燒充分，利用率高、環(huán)保的眾多優(yōu)點，替代汽油已經(jīng)成為車用燃料的發(fā)展方向之一。我國政府已充分認(rèn)識到發(fā)展車用替代燃料的重要性，并開展了這方面的工作。

隨著C1化工的發(fā)展，由甲醇為原料合成乙二醇、乙醛和乙醇等工藝正日益受到重視。甲醇作為重要原料在敵百蟲、甲基對硫磷和多菌靈等農(nóng)藥生產(chǎn)中，在醫(yī)藥、染料、塑料和合成纖維等工業(yè)中都有著重要的地位。甲醇還可經(jīng)生物發(fā)酵生成甲醇蛋白，用作飼料添加劑，有著廣闊的應(yīng)用前景。

五、甲醇行業(yè)存在的問題

甲醇作為基礎(chǔ)原料產(chǎn)品近年來全球消費穩(wěn)定增長，據(jù)統(tǒng)計2004年全球甲醇消費量超過了3350萬噸。從2001年到2004年的年平均增長速度在3.6%。在近兩年強勢的能源價格支撐下，全球石化產(chǎn)業(yè)處于景氣周期，甲醇行業(yè)也處在健康良性的發(fā)展軌道上，但是我們也不能忽視了潛在的不利因素。

1、成本增加隱患漸現(xiàn)

有資料顯示，近幾年來，我國國內(nèi)甲醇產(chǎn)量逐年提高，從2000年的近200萬噸增長到了2004年的約430萬噸，其中最近3年增速尤為明顯。與產(chǎn)量增長相對應(yīng)，我國甲醇進(jìn)口量已從2002年最高的180萬噸減少到了2004年的136萬噸。也就是說，中國甲醇市場對進(jìn)口產(chǎn)品的依賴度在減小，國產(chǎn)甲醇越來越占主導(dǎo)地位，然而這并不意味著我國的甲醇市場是游離于國際甲醇市場之外的一個封閉市場。事實上，國際甲醇市場的變化對我國甲醇市場有著很明顯的影響--國內(nèi)外甲醇的價差會影響進(jìn)出口的方向，外盤的價格波動也會對國內(nèi)市場產(chǎn)生聯(lián)動影響。

六、甲醇行業(yè)的發(fā)展建議

在世界基礎(chǔ)有機化工原料中，甲醇消費量僅次于乙烯、丙烯和苯，是一種很重要的大宗化工產(chǎn)品。作為有機化工原料，用來生產(chǎn)各種有機化工產(chǎn)品。雖然目前世界甲醇市場已供大于求，而且新建裝置還將繼續(xù)建成投產(chǎn)，但是根據(jù)專家對汽車代用能源的預(yù)測，甲醇是必不可少的替代品之一。另外，甲醇下游產(chǎn)品的開發(fā)也會進(jìn)一步促進(jìn)甲醇工業(yè)的發(fā)展，因此，甲醇工業(yè)的發(fā)展前景還是比較樂觀的。

1生產(chǎn)裝置大型化

我國甲醇工業(yè)目前還在一定程度上面臨著進(jìn)口產(chǎn)品的沖擊，原因是國內(nèi)大部分裝置規(guī)模小、技術(shù)落后、能耗高，造成生產(chǎn)成本高，無法與國外以天然氣為原料的大型或超大型甲醇裝置抗衡；另一方面，通過多年來技術(shù)引進(jìn)及國內(nèi)科研院所、高校的研究開發(fā)，目前我國甲醇工業(yè)已基本使用了國外各種類型的傳統(tǒng)低壓氣相法反應(yīng)裝置；催化劑研制也達(dá)到國際最高水平；新工藝的研究也有較大的進(jìn)展，主要問題在于裝置的大型化。

2重視新技術(shù)加大基礎(chǔ)研究工作

液相甲醇合成工藝具有技術(shù)和經(jīng)濟雙重優(yōu)勢。在不遠(yuǎn)的將來會與氣相合成工藝在工業(yè)上競爭，并會趨于完善，循著類似低壓法代替高壓法的歷程逐漸取代氣相合成工藝。因此，應(yīng)加大對液相合成工藝研究開發(fā)力度，一定要開發(fā)出自主的先進(jìn)成套技術(shù)。CO2加氫合成甲醇、甲烷直接合成甲醇是甲醇工業(yè)的熱點開發(fā)技術(shù)，一方面要跟蹤國外先進(jìn)技術(shù)；另一方面應(yīng)加大基礎(chǔ)研究工作，尤其是催化劑的研究開發(fā)。

3謹(jǐn)慎投資避免盲目建設(shè)

篇(5)

關(guān)鍵詞：綠色化學(xué) 環(huán)境保護(hù) 生物技術(shù)

隨著社會的發(fā)展，地球人口急劇的膨脹，地上地下資源的正在日漸枯竭，人均耕地、淡水等資源占有量逐漸減少；而作為國民經(jīng)濟支柱產(chǎn)業(yè)之一的化學(xué)工業(yè)及相關(guān)產(chǎn)業(yè)，在為人類進(jìn)步創(chuàng)造質(zhì)文明作出重要“政績”的同時，也會帶來負(fù)面的影響，在生產(chǎn)活動中排放出大量有毒物質(zhì)，為環(huán)境和人類的健康帶來一定的危害。恩格斯說：“生命的起源必然是通過化學(xué)的途徑實現(xiàn)的?！睕]有化學(xué)的變化，就沒有地球上的生命，也就更不會有人類。我們知道化學(xué)的發(fā)展為人類解決了許多衣食住行等方面的問題，滿足了社會的需要，深刻的影響著人類社會的發(fā)展，對人類社會的貢獻(xiàn)可以說是“不可小覷”。 1909年哈伯發(fā)明的合成氨技術(shù)使世界糧食翻倍，如果沒有這個化學(xué)技術(shù)的誕生，世界上將有一部分人死于譏餓，我們今天的生活也許沒有這么美好。為此我們要辯證的對待化學(xué)這一問題。

進(jìn)入21世紀(jì)，為了更好的運用好化學(xué)這門技術(shù)，“綠色”已成為化工技術(shù)與化學(xué)研究的熱點和重要科技前沿。我們知道傳統(tǒng)的化學(xué)可以合成人類需要的新物質(zhì)，浪費能源的情況下，伴隨產(chǎn)生大量排放物，造成嚴(yán)重的環(huán)境污染。如今研究的“綠色化學(xué)”則是在獲得物質(zhì)的同時充分利用能源，實現(xiàn)污染的“零排放”，也就是說“綠色化學(xué)”既可以充分利用資源，又不產(chǎn)生污染，從而可使經(jīng)濟效益大幅度提高。

一、“綠色化學(xué)”需要使用的新物料

（一）研制新型可循環(huán)材料

化學(xué)合成技術(shù)的成熟和工業(yè)化的發(fā)展為人類提供了許多新物料，它們在不斷改善人類物質(zhì)生活的同時，也帶來大量生活廢物，使人類的生活環(huán)境迅速惡化。像塑料的發(fā)明為人類平添了生活色彩，但由于大量使用塑料包裝，并且在農(nóng)村還廣泛地使用塑料大棚和地膜（給農(nóng)民帶來的經(jīng)濟效益不菲，并且現(xiàn)在依然使用），造成的“白色污染”也越來越嚴(yán)重。為了人類的可持續(xù)發(fā)展我們必須研制并采用對環(huán)境無毒無害又可循環(huán)使用的新物料，或者有把塑料可以自然分解或生物降解的新技術(shù)。經(jīng)過努力已有一些成功的方法，目前生物降解塑料項目成功打開新空間。

（二）添加溶劑的選擇

我們知道經(jīng)過化學(xué)反應(yīng)合成物質(zhì)時，污染問題不僅來源于原料和產(chǎn)品，而且也可能來自化學(xué)反應(yīng)中添加的溶劑，為此在以后的化學(xué)合成中盡量不再使用添加到溶劑進(jìn)行二次污染。一是在利用新技術(shù)在無溶劑化作用的新穎化學(xué)環(huán)境下進(jìn)行的反應(yīng)，避免出現(xiàn)使用揮發(fā)性溶劑污染的一個研究動向。二是開發(fā)以水為溶劑的反應(yīng)。我們知道70%以上的有機化合物都很難溶解于水，并且有許多試劑在水中會分解變質(zhì)，因此在化學(xué)實驗中盡量避免用水作反應(yīng)介質(zhì)。但是隨著科學(xué)的發(fā)展，水作為溶劑成為可能，并有其獨特的優(yōu)越性，因為水容易找、價廉、無毒、不危害環(huán)境。此外水溶劑特有的疏水效用對一些重要有機轉(zhuǎn)化是十分有益的，有時可提高反應(yīng)速率和選擇性，更何況生命體內(nèi)的化學(xué)反應(yīng)大多是在水中進(jìn)行的。三是運用超臨界流體（一種介于氣態(tài)與液態(tài)之間的流體）。它通常具有流體的密度，因而有常規(guī)常態(tài)溶劑的溶解度；在相同條件下，它又具有氣體的粘度，因而又具有很高的傳質(zhì)速度。而且，由于具有很大的可壓縮性，流體的密度，溶劑溶解度和粘度等性能可由壓力和溫度的變化來調(diào)節(jié)。其最大優(yōu)點是無毒、不可燃、價廉、溶解性強 、擴散性能好、易于控制的特點。在臨界點附近，壓力和溫度的微小變化，都可以引起流體密度很大的變化，從而使溶解度發(fā)生較大的改變。目前，研究最多在超臨界水中進(jìn)行的一類反應(yīng)是以空氣為氧化劑，通入有機廢物進(jìn)行氧化反應(yīng)，即超臨界水氧化法（supercritical water oxidation，SCWO）。其結(jié)果是有機廢物被完全氧化成二氧化碳、氮氣、水及可以從水中分離的無機鹽等無毒的小分子化合物，達(dá)到凈水的目的。

（三）選擇新型的催化劑

在傳統(tǒng)的化學(xué)有機反應(yīng)中用到酸、堿液體催化劑，這些液體酸、堿催化劑的都會對設(shè)備有所腐蝕，對人身形成危害和并且在反應(yīng)中產(chǎn)生廢渣污染環(huán)境。近些年來為了保護(hù)環(huán)境和人類的可持續(xù)發(fā)展，科學(xué)家們已經(jīng)注意到這個問題，并探索從分子篩、雜多酸、超強酸等新催化材料入手，大力開發(fā)固體酸做為烷基催化劑研究。2011年3月由中科院福建物質(zhì)結(jié)構(gòu)研究所盧燦忠研究員主持完成的新能源用納米催化材料研究通過院基礎(chǔ)局組織的專家驗收。

二、“綠色化學(xué)”需要綠色反應(yīng)

為了節(jié)約資源和減少污染，在化學(xué)反應(yīng)中把所有的原材料按照“質(zhì)量轉(zhuǎn)換定律”百分之百的轉(zhuǎn)變?yōu)樾律a(chǎn)物，且不產(chǎn)生副產(chǎn)物或廢棄物，實現(xiàn)廢物的“零排放”，也就是不再污染環(huán)境。為此化學(xué)化工工作者在設(shè)計合成實驗時，要盡量減少“中間環(huán)節(jié)”，實現(xiàn)“快”、“省”、“ 全”的綠色反應(yīng)，更加經(jīng)濟合理地利用原原材物料，減少中間產(chǎn)物的形成，少用或不用保護(hù)基或離去基，避免副產(chǎn)物或廢棄物的產(chǎn)生。

三、“綠色化學(xué)”需要生物技術(shù)

我們知道生物技術(shù)是世界范圍內(nèi)新技術(shù)革命的重要組成部分，它將成為創(chuàng)造巨大社會財富的重要產(chǎn)業(yè)體系。這就足以說明21世紀(jì)的生物化工也是潛力巨大的產(chǎn)業(yè)之一。目前在能源、采油、采礦、肥料、農(nóng)藥、蛋白質(zhì)、聚合物、表面活性劑、催化劑、基本有機化工原料、精細(xì)化學(xué)品的制造等方面已有成熟的生物技術(shù)。從實現(xiàn)“綠色化學(xué)”的角度出發(fā)，生物技術(shù)最大的特點和魅力一是節(jié)約能源，二是易于實現(xiàn)無污染生產(chǎn)，三是可以實現(xiàn)用一般化工技術(shù)難以實現(xiàn)的化工過程，其產(chǎn)品常常又具有特殊性能。因此，生物技術(shù)的研究和應(yīng)用倍受青睞。

總之，綠色化學(xué)是人類可持續(xù)發(fā)展的研究方向，是科技工作者的一項重要戰(zhàn)略任務(wù)。其最終目的是節(jié)約資源、防止污染。綠色化學(xué)的發(fā)展不僅將對環(huán)境保護(hù)和人類的發(fā)展產(chǎn)生重大影響，而且將為我國的企業(yè)與國際接軌創(chuàng)造條件。

參考文獻(xiàn)

篇(6)

【關(guān)鍵詞】超臨界技術(shù)；甲醇；工藝研究

甲醇是一種重要的有機化工原料和優(yōu)質(zhì)燃料。能與水、乙醇、乙、醚、苯、酮、鹵代烴和許多其他有機溶劑相混溶，遇熱、明火或氧化劑易著火。主要用于精細(xì)化工，塑料，醫(yī)藥，林產(chǎn)品加工等領(lǐng)域的基本有機化工原料，可開發(fā)出100多種高附加值化工產(chǎn)品，尤其深加工后作為一種新型清潔燃料和加入汽油摻燒，其發(fā)展前景越來越廣闊。也是農(nóng)藥、醫(yī)藥的重要原料之一。甲醇在變壓吸附制氫中作為裂解原料也得到了初步利用。并且，用甲醇制取微生物蛋白作為飼料乃至食品添加劑有著巨大的市場。鑒于甲醇較大的需求量，因此低廉成本、高效合成甲醇的工藝研究有很大的發(fā)展前景。

一、合成甲醇的方法及其特點

（1）木材干餾法。在1924年以來，甲醇幾乎全部是用木材分解干餾來生產(chǎn)的。然而，用60kg到100kg木材干餾只能獲得約1kg的甲醇，并且這種"森林化學(xué)"的甲醇含有丙酮和其他雜質(zhì)。（2）氣相合成甲醇法。氣相合成甲醇的主要反應(yīng)式為：CO+2H2=CH3OH（g），H＝-90.8kJ/mol，當(dāng)有CO2存在時，CO2按下列反應(yīng)生成甲醇：CO2+H2=CO+H2O（g），H＝+41.3kJ/mol，CO+2H2=CH3OH（g），H＝-90.8kJ/mol，上述兩步的總反應(yīng)式為：CO2+3H2=CH3OH（g）+H2O（g），H＝-49.5kJ/mol，副反應(yīng)產(chǎn)物：成烴、高碳醇、醚、醛、酸、酯及單質(zhì)碳等；反應(yīng)特點是強放熱。以甲烷或者一氧化碳與氫氣的混合氣為原料氣合成甲醇的方法有高壓、中壓、低壓三種方法。這三種方法的流程基本相同。但所使用的催化劑不同，因而操作壓力和操作溫度等級不同，反應(yīng)器的結(jié)構(gòu)也就有所不同。從合成理論上講，提高壓力對合成反應(yīng)有利，但在高活性銅基催化劑研制成功后，降低合成壓力就有了可能。在較低壓力和較低溫度下合成甲醇，可以降低對設(shè)備的要求，簡化壓縮系統(tǒng)，節(jié)省動力消耗，可以節(jié)省投資和降低生產(chǎn)成本。高壓法合成甲醇由于操作壓力高，動力消耗大，設(shè)備復(fù)雜，產(chǎn)品質(zhì)量等缺點正在逐漸淘汰。中壓法是在低壓法研究基礎(chǔ)上進(jìn)一步發(fā)展起來的，由于低壓法操作壓力低，導(dǎo)致設(shè)備體積相當(dāng)龐大，不利于甲醇生產(chǎn)的大型化，因此發(fā)展了壓力為10MPa左右的甲醇中壓合成法。但是氣相合成法合成甲醇總體呈現(xiàn)合成效率低，能耗高等缺陷。（3）液相法制備甲醇。液相法使用了熱容高、導(dǎo)熱系數(shù)大的石蠟類長鏈烴類等化合物作為反應(yīng)介質(zhì)，使甲醇的合成反應(yīng)在等溫條件下進(jìn)行，同時由于分散在液相介質(zhì)中的催化劑的比表面積非常大，所以加速了反應(yīng)過程，降低了反應(yīng)溫度和壓力。目前液相甲醇合成采用最多的主要是漿態(tài)床甲醇合成法。

二、超臨界技術(shù)合成甲醇方法

（1）超臨界相甲醇合成反應(yīng)機理。在普通固定床反應(yīng)器中引入一個吸收相，吸收相經(jīng)過催化劑床時呈超臨界狀態(tài)，該介質(zhì)與合成氣并流通過反應(yīng)器內(nèi)的催化劑床層，使甲醇一經(jīng)生成即脫離催化劑表面進(jìn)入該相，達(dá)到反應(yīng)物與產(chǎn)物在反應(yīng)區(qū)域分離的目的，實現(xiàn)可甲醇合成過程的反應(yīng)分離一體化。由于反應(yīng)生成的甲醇不斷進(jìn)入吸收相，反應(yīng)化學(xué)平衡被打破，反應(yīng)不斷向生成產(chǎn)物的方向移動，從而使CO的單程轉(zhuǎn)化率大幅度提高，甲醇收率達(dá)到將近100％，時空產(chǎn)率可以達(dá)到0.6h-1以上，尾氣出口甲醇組成達(dá)到15％以上。同時，由吸收介質(zhì)形成的吸收相具有較高熱容，在其吸收產(chǎn)品的同時也將反應(yīng)熱吸收，有效改善了床層內(nèi)熱量的傳遞狀況，這樣，同時解決了在合成甲醇過程中的熱和熱力學(xué)限制兩大問題。（2）實驗方法。該工藝選用國外進(jìn)口催化劑，裝填量為500ml。反應(yīng)器為32mm4mm的白鋼管，內(nèi)置熱電偶，反應(yīng)器由循環(huán)導(dǎo)熱油均勻加熱。吸收相介質(zhì)流量為800～1500ml/h，合成氣空速為1500～3500h-1，H2/（CO+CO2）=2.2，N2含量為34.5％，反應(yīng)溫度200℃～240℃，壓力8.5MPa，原料氣、尾氣及弛放氣用氣相色譜-GC8000進(jìn)行間歇分析，產(chǎn)品組成用氣相色譜-GC6890進(jìn)行間歇分析。（3）流程的設(shè)置。加熱器預(yù)熱來自工業(yè)側(cè)線的合成氣，熱交換器與加熱器預(yù)熱溶劑，二者加熱完畢后在混合器中混合后進(jìn)入反應(yīng)器中。反應(yīng)器采用列管式等溫床，通過導(dǎo)熱油循環(huán)來恒定床層的溫度。處于超臨界狀態(tài)的溶劑攜帶反應(yīng)產(chǎn)物一同從反應(yīng)器底部排出，經(jīng)熱交換器換熱，將其熱量用來加熱循環(huán)溶劑，然后水冷器將其冷卻至常溫后進(jìn)入第一分離器中分成氣液兩相，尾氣和溶劑與甲醇的混合液體分別從分離器的頂部及底部排出。需要注意的是，溶劑與甲醇的混合體從分離器底部排出時需要減壓處理至常壓。隨后，經(jīng)第二分離器分出的氣體經(jīng)冰冷器冷卻以及第三分離器分離液體后排出。甲醇與溶劑的混合體則采用蒸餾水連續(xù)萃取將甲醇產(chǎn)物溶解于水中，靜置分離。溶劑可作為請組分分出后供循環(huán)使用，甲醇-水的混合溶液則等待精餾處理方可得到甲醇產(chǎn)品。（4）反應(yīng)器結(jié)構(gòu)處理。反應(yīng)器均采用等溫固定床或絕熱固定床，床層結(jié)構(gòu)采用軸向床、徑向床、軸――徑向混合的結(jié)構(gòu)。由于超臨界溶劑的存在使熱量分配發(fā)生很大變化，因此選用等溫床列管式反應(yīng)器。為了使試驗裝置簡便可以在Lurgi反應(yīng)器的結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)上改進(jìn)，盡量最大限度的避免“放大”效應(yīng)。（5）影響反應(yīng)的因素控制。一是空速對CO轉(zhuǎn)化率及時空產(chǎn)率的影響。實驗結(jié)果表明，CO轉(zhuǎn)化率髓空速的增加而減小，甲醇的時空產(chǎn)率髓空速的增加而增加。這個問題可以這樣理解，其他條件不變時，提高空氣的空速，單位時間內(nèi)增加了與催化劑接觸的氣量，導(dǎo)致單位時間內(nèi)甲醇的量增加，同時，原料氣與催化劑接觸時間減少，部分氣體來不及參與反應(yīng)就從反應(yīng)器出口流出，就使得CO轉(zhuǎn)化率降低。二是溶劑的選擇。循環(huán)溶劑要對甲醇有良好的溶解性，并且不與原料氣或反應(yīng)產(chǎn)物發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，不影響催化劑的催化效果，溶劑與甲醇較容易分離，價格適中等等。三是吸收相所造成的影響。吸收相是一個超臨界介質(zhì)，一邊將甲醇帶出反應(yīng)器一邊增加反應(yīng)器內(nèi)的分壓（溶劑量高于一定量時），減少合成氣在反應(yīng)器內(nèi)的有效濃度，降低CO轉(zhuǎn)化率。并且，吸收相也有效改善了床層的熱量傳遞狀況，有效解決傳熱和熱力學(xué)限制的問題。四是工業(yè)流程超臨界合成甲醇的特點。工業(yè)裝置異于中試之處在于要最大限度地回收系統(tǒng)熱能，提高經(jīng)濟性。溶劑和產(chǎn)品甲醇進(jìn)入萃取器與蒸餾水混合攪拌后澄江分離器中分層處理。沉降分離器上部分離出溶劑在循環(huán)泵加壓后循環(huán)使用，沉降分離器下部分離出粗甲醇如甲醇儲罐待精餾。值得注意的是，工業(yè)中采用加壓萃取以銜接甲醇精餾系統(tǒng)。工業(yè)制甲醇設(shè)備特點：增加超臨界流體循環(huán)系統(tǒng)、取消循環(huán)壓縮機、操作壓力增加、產(chǎn)物雜質(zhì)含量降低、性價比增高。

三、總結(jié)

超臨界法制甲醇是一個新興的制甲醇的工藝，其適用催化劑廣泛、壓力控制容易、吸收相成本低、易分離等特點使這種方法很快受到工業(yè)大量制備甲醇的廠家青睞。但是，為了使這種方法更為完善，我們還應(yīng)該注意一些問題并想辦法解決。例如，制備甲醇過程中，熱量的合理去向及有效利用的問題，催化劑效能及使用壽命的問題等等。

參考文獻(xiàn)

[1]劉巖．漿態(tài)床合成甲醇銅基催化劑的制備及研究[D]．太原理工大學(xué)：太原理工大學(xué)．2011

[2]陳曉春，饒國瑛，李成岳．合成甲醇基元過程瞬態(tài)動力學(xué)的模型化（Ⅱ）――合成甲醇瞬態(tài)動力學(xué)[J]．化工學(xué)報．1999（2）：152～158

篇(7)

有機化學(xué)是發(fā)展最迅速的化學(xué)學(xué)科，利用有機合成可以生產(chǎn)出人們所需要的具有特殊功能的有機物，而這正是基于對有機化學(xué)反應(yīng)的研究。本節(jié)課從反應(yīng)機理出發(fā)研究有機反應(yīng)，以逆合成分析理論為指導(dǎo)合成有機物，讓學(xué)生對有機合成有一個初步的認(rèn)識，為學(xué)生將來學(xué)習(xí)相關(guān)專業(yè)打好基礎(chǔ)。通過本課的學(xué)習(xí)也可以讓學(xué)生認(rèn)識到學(xué)習(xí)有機化學(xué)的意義，對立志于從事化學(xué)相關(guān)職業(yè)的學(xué)生有一定的指導(dǎo)價值。

二、教材分析

“有機化學(xué)反應(yīng)的研究”屬于蘇教版選修模塊《有機化學(xué)基礎(chǔ)》專題1的內(nèi)容。該專題介紹了科學(xué)家研究有機物的方法，教材按照有機物組成的研究

有機物結(jié)構(gòu)的研究有機化學(xué)反應(yīng)的研究這樣的順序編排，使得學(xué)生對研究有機物的方法有一個系統(tǒng)的了解，而關(guān)于有機化學(xué)反應(yīng)的研究不僅鞏固了必修2中所學(xué)的有機反應(yīng)類型，并且對有機反應(yīng)的本質(zhì)有了更加深刻的解讀，為后續(xù)有機的推斷和有機的合成的學(xué)習(xí)奠定了更加堅實的基礎(chǔ)。

三、學(xué)情分析

學(xué)生通過必修2專題3的學(xué)習(xí)，已經(jīng)具備了一定的有機化學(xué)基礎(chǔ)知識，這對學(xué)習(xí)本節(jié)課提供了必要的知識儲備，本節(jié)課中的逆合成分析理論，有機反應(yīng)機理是屬于大學(xué)有機內(nèi)容，難度較大，需要教師進(jìn)行簡化處理以適應(yīng)學(xué)生的認(rèn)知水平。

四、教學(xué)目標(biāo)

1.知識與技能

認(rèn)識反應(yīng)機理在有機化學(xué)反應(yīng)研究中的重要性；能用同位素示蹤法解釋簡單的化學(xué)反應(yīng)；知道甲烷鹵代反應(yīng)、酯化反應(yīng)、酯的水解反應(yīng)機理。

2.過程與方法

通過小組討論的方式培養(yǎng)學(xué)生的合作意識，通過查閱資料的方式培養(yǎng)學(xué)生的收集信息等能力，通過理論與生活、生產(chǎn)、科研的聯(lián)系，提高學(xué)生解決實際問題的能力。

3.情感態(tài)度與價值觀

通過對科學(xué)史料的介紹激發(fā)學(xué)生對科學(xué)研究的熱情，增強學(xué)生學(xué)習(xí)化學(xué)的動力；使學(xué)生了解化學(xué)在生產(chǎn)生活中的應(yīng)用，為學(xué)生的職業(yè)生涯規(guī)劃作指導(dǎo)。

五、教學(xué)過程

環(huán)節(jié)一：有機反應(yīng)在有機合成中的價值體現(xiàn)

PPT展示 屠呦呦以及青蒿素的分子結(jié)構(gòu)（如圖1所示）。

教師：屠呦呦獲得了2015年的諾貝爾醫(yī)學(xué)生理獎，她獲獎的原因是什么？

學(xué)生：發(fā)現(xiàn)了青蒿素。

教師：那么人們是從哪里獲取青蒿素的呢？

學(xué)生：從青蒿這種植物中提取出來的。

PPT展示 青蒿素資料。青蒿素是最有效的抗瘧疾藥物之一，目前青蒿素主要從植物黃花蒿中分離提取得到，由于黃花蒿中青蒿素含量極低，加上黃花蒿的種植又會受自然災(zāi)害、地理條件和種植技術(shù)等因素的影響，使得青蒿素的產(chǎn)量并不穩(wěn)定，對于貧困地區(qū)的患者來說青蒿素的價格過于昂貴。

相較于植物提取，科學(xué)家想到了依靠有機合成的方法合成青蒿素，讓青蒿素的生產(chǎn)不再依賴于一年一茬的黃花蒿，以保證穩(wěn)定供應(yīng)。

總結(jié)：通過有機合成可以獲得大量有特殊功能的有機物，如人們現(xiàn)在使用的西藥都是通過有機合成獲得的。作為高中生需要了解有機合成的方法和規(guī)律，為將來從事相關(guān)職業(yè)打好基礎(chǔ)。

設(shè)計意圖：以2015年重大科學(xué)成就――屠呦呦獲得諾貝爾獎為素材創(chuàng)設(shè)情境有利于激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)欲望，同時借助合成有機物這一載體將本節(jié)課的主題“有機反應(yīng)的研究”滲透其中。

問題探究 乙酸乙酯是一種非常重要的有機化工原料和極好的工業(yè)溶劑，可用作香料。如何合成乙酸乙酯？

學(xué)生1：乙酸和乙醇通過酯化反應(yīng)得到

學(xué)生2：將乙醇先氧化得到乙醛，再將乙醛氧化獲得乙酸，最后將乙酸和乙醇酯化。

學(xué)生3：乙烯先和水反應(yīng)生成乙醇，乙醇再氧化得到乙醛，乙醛氧化得到乙酸，最后乙酸和乙醇酯化。

教師：那么選擇哪種原料好呢？

學(xué)生4：第1種方法好，因為步驟少。

學(xué)生5：第3種方法好，因為乙烯原料廣泛，成本低。

教師：很好，合成有機物選擇的原料應(yīng)滿足廉價易得，綠色環(huán)保的要求。

設(shè)計意圖：合成乙酸乙酯沒有直接給出原料，有一定的開放性，有利于拓展學(xué)生的思維。通過比較幾種原料，使學(xué)生認(rèn)識到合理選擇原料的重要性。

環(huán)節(jié)二：有機反應(yīng)研究的重要方向――反應(yīng)機理

1.酯化與水解反應(yīng)的反應(yīng)機理

教師：有機反應(yīng)是有機合成的基礎(chǔ)，對于有機反應(yīng)哪些方面是值得我們研究的？

學(xué)生1：反應(yīng)類型、反應(yīng)條件、影響因素。

教師：從微觀角度分析，乙酸和乙醇酯化時的斷鍵情況如何？

學(xué)生2：酸脫羥基、醇脫氫。

教師：如何通過實驗方法證明呢？

學(xué)生3：同位素示蹤法。

教師：很好！同位素示蹤法是研究反應(yīng)機理的有效方法之一，請同學(xué)們描述一下實驗方法。

學(xué)生4：將乙醇中的氧原子用放射性的18O標(biāo)記，反應(yīng)后觀察18O是在水中還是在乙酸乙酯中從而判斷斷鍵的位置。

教師：同位素示蹤法是由匈牙利化學(xué)家海維西獲發(fā)現(xiàn)的，他也因此獲得了1943年的諾貝爾化學(xué)獎。

設(shè)計意圖：以乙酸和乙醇的酯化反應(yīng)為例，教師分別從濃硫酸的作用、反應(yīng)溫度、乙酸乙酯的產(chǎn)率、乙酸和乙酸的斷鍵情況等角度引導(dǎo)學(xué)生認(rèn)識到有機反應(yīng)可以從反應(yīng)條件、影響因素、反應(yīng)機理等方面去研究。同時介紹同位素示蹤法的發(fā)現(xiàn)者海維西獲得諾貝爾化學(xué)獎，讓學(xué)生體會到科學(xué)研究需要創(chuàng)新意識。

2.甲烷和氯氣的反應(yīng)機理學(xué)生活動 書寫甲烷和氯氣反應(yīng)的方程式（反應(yīng)物和生成物均用結(jié)構(gòu)式表示），并描述甲烷和氯氣反應(yīng)的實質(zhì)。

學(xué)生：甲烷和氯氣的反應(yīng)屬于取代反應(yīng)，甲烷中一個碳?xì)滏I斷裂，同時氯氣中的氯氯鍵斷裂，氯氣中的一個氯原子代替了甲烷中的一個氫原子，生成了一氯甲烷和氯化氫。生成的一氯甲烷繼續(xù)和氯氣發(fā)生類似的反應(yīng)生成二氯甲烷和氯化氫，以此類推分別生成三氯甲烷和四氯甲烷。

教師：甲烷和氯氣按體積比1∶4混合，反應(yīng)后產(chǎn)物的成分是什么？

學(xué)生1：只有四氯甲烷和氯化氫。

學(xué)生2：有一氯甲烷、二氯甲烷、三氯甲烷、四氯甲烷及氯化氫。

教師：到底是哪位學(xué)生正確呢？下面我們就來研究一下這個問題，請同學(xué)們思考甲烷和氯氣是否是同時斷鍵，同時交換原子呢？（展示表1中數(shù)據(jù)）

學(xué)生：由于氯氣中的氯氯鍵比甲烷中的碳?xì)滏I鍵能更小，因此更容易斷裂。

教師：很好，請同學(xué)們觀察一下甲烷和氯氣反應(yīng)機理的圖片（見圖2），并根據(jù)微觀符號描述一下該反應(yīng)的歷程。

學(xué)生：光照后氯氣分子首先發(fā)生斷裂生成氯原子，氯原子和甲烷分子碰撞生成氯化氫和?CH3，?CH3再和氯氣分子碰撞生成一氯甲烷和氯原子，氯原子接下去又發(fā)生碰撞，從而使反應(yīng)延續(xù)下去。

教師補充：化學(xué)家對氯氣和甲烷的反應(yīng)提出如下的假設(shè)：

自由基理論很好地解釋了甲烷和氯氣產(chǎn)物的復(fù)雜性，隨著科技的發(fā)展自由基反應(yīng)已經(jīng)不再是一種假設(shè)，利用電子順磁光譜可捕捉到反應(yīng)過程中自由基信息，證實了自由基歷程的真實性。

設(shè)計意圖：甲烷和氯氣反應(yīng)產(chǎn)物眾多，學(xué)生在沒有學(xué)習(xí)該反應(yīng)的機理前往往會認(rèn)為書本上甲烷和氯氣的反應(yīng)是逐步進(jìn)行，通過自由基反應(yīng)機理的學(xué)習(xí)可以有效地糾正學(xué)生的這一錯誤觀點，并且使學(xué)生認(rèn)識到學(xué)好反應(yīng)機理的重要性。

學(xué)以致用 已知有機分子中同一碳原子上連接兩個羥基是不穩(wěn)定的，會自動脫水。

請在方框中填寫加氧氧化的中間產(chǎn)物的結(jié)構(gòu)式。

要證明這兩種過程哪一種是正確的，我們?nèi)匀粶?zhǔn)備用同位素原子示蹤法。用18O2和銅催化劑在一定的溫度下氧化乙醇，下列有關(guān)說法中正確的是

（填字母序號）。

A.若18O只存在于產(chǎn)物H2O分子中，則說明醇的氧化是按①的過程進(jìn)行

B.若在產(chǎn)物H2O分子中含有18O，則說明醇的氧化是按①的過程進(jìn)行

C.若在產(chǎn)物乙醛分子中含有18O，則說明醇的氧化是按②的過程進(jìn)行

D.若醇的氧化按②的過程進(jìn)行，則18O只能存在于產(chǎn)物乙醛分子中

設(shè)計意圖：及時鞏固反應(yīng)機理以及同位素示蹤法等相關(guān)知識點，做到學(xué)以致用。

環(huán)節(jié)三 逆合成分析理論的具體應(yīng)用

交流討論 對于較復(fù)雜的有機物的合成，美國化學(xué)家科里提出的逆合成分析理論可以給我們提供幫助。逆合成分析法即分析目標(biāo)分子結(jié)構(gòu)，斷開化學(xué)鍵將其拆解為更簡單、更容易合成的前體和原料，從而完成路線的設(shè)計。請同學(xué)們找出下列有機物的斷鍵位置并推測合成原料。

學(xué)生：高聚物可以斷開主鏈2號碳和3號碳之間的碳碳鍵，推測出原料為乙烯和丙烯。環(huán)酯可以斷開酯基中的碳氧鍵，推測出原料為乳酸。

能力提升 草酸二乙酯是合成醫(yī)藥的重要中間體，請你以乙烯為原料采用逆合成分析理論推導(dǎo)出合成該物質(zhì)的方法。

寫出有機合成路線圖。

設(shè)計意圖：逆合成分析理論是有機合成的重要理論之一，但僅僅介紹該理論并不能使學(xué)生有深刻印象，通過分析幾個常見有機物的合成方法，將逆合成法的思路應(yīng)用到具體的實例中去，有利于提高學(xué)生的有機推斷能力，也使學(xué)生明白該理論在有機合成中的重要意義。

六、板書設(shè)計

七、教學(xué)反思

1.本節(jié)課的部分教學(xué)內(nèi)容不屬于高考考試范疇，因此有很多教師將教材中的這塊內(nèi)容簡單處理或者忽略不講，其實從教材的編排上看本專題是要告訴學(xué)生研究有機化學(xué)的方法是什么，以及過往的化學(xué)家是如何研究有機化學(xué)的，因此該章節(jié)更多的是側(cè)重于過程與方法以及情感態(tài)度價值觀的教育。學(xué)生在高一已經(jīng)學(xué)習(xí)過必修1中的有機化學(xué)，該專題內(nèi)容既是對高一內(nèi)容的總結(jié)又是對后續(xù)不同種類有機物的學(xué)習(xí)做鋪墊，同時也將高中有機化學(xué)和大學(xué)有機化學(xué)相銜接，拓展了學(xué)生的視野，有利于學(xué)生對將來是否從事有機化學(xué)研究提早進(jìn)行職業(yè)規(guī)劃。因此筆者認(rèn)為本節(jié)內(nèi)容不僅不能舍棄，還應(yīng)充分挖掘教材中的素材，力求使課堂教學(xué)更加飽滿，更加有內(nèi)涵。

2.本節(jié)課的設(shè)計分為三個環(huán)節(jié)：環(huán)節(jié)一以合成青蒿素為背景使學(xué)生認(rèn)識有機合成的意義；環(huán)節(jié)二以學(xué)生已知的合成乙酸乙酯為素材總結(jié)有機合成的一般方法；環(huán)節(jié)三以合成復(fù)雜有機物為例使學(xué)生了解逆合成分析理論在有機合成中應(yīng)用。三個環(huán)節(jié)環(huán)環(huán)相扣，并將有機反應(yīng)條件的選擇、有機反應(yīng)機理的研究融入其中，從而使學(xué)生對有機合成的流程有了更加全面的認(rèn)識。同時在教學(xué)過程中還不斷滲透情感、態(tài)度和價值觀的教育，如將屠呦呦和青蒿素，美國化學(xué)家科里和匈牙利化學(xué)家海維西獲得諾獎及電子順磁光譜檢測自由基等科學(xué)界的成就及現(xiàn)代前沿科技介紹給學(xué)生，使學(xué)生意識到化學(xué)不僅僅是停留在課本上的知識而且還是一門很有研究價值的學(xué)科。