丙酮氰醇范文

丙酮氰醇范文（精选11篇）

丙酮氰醇 第1篇

2008年9月, 丙酮氰醇装置改用二乙胺做催化剂, 替代氢氧化钠。装置运行8个月后, 精制塔顶冷凝器E-106发生了两次泄漏。针对装置运行工况发生了变化, 车间于2009年6月更换下来的换热器E-106。进行解体检查和失效分析, 以确定换热器管束泄漏的失效性质, 并提出相应的预防措施。

1 概况

1.1 换热器概况

精制塔顶冷凝器E-1 0 6, 规格型号φ325103688, 固定管板式;换热管材质:0Cr18Ni10Ti (321) 不锈钢;壳体材质:10#钢;壳程介质:氯化钙盐水;管程介质:ACH、HCN、ACO、水;换热面积:15.3m2;换热管规格φ192;2004年大庆石油化工机械厂制造。

1.2 工艺变更情况

2008年9月7日, 丙酮氰醇装置改二乙胺作催化剂, 换热器E-106管程内的介质和换热温度均发生变化, 具体参见表1和表2。

2 腐蚀状况分析

2.1 换热器壳体解体检查

先检查换热器管板外侧情况, 然后在现场将换热器E-106的碳钢 (10#钢) 壳体切割开, 露出里面的不锈钢管束, 检查管束的断裂、泄漏以及表面腐蚀和结垢情况。

将壳体打开后, 露出里面的不锈钢管束, 参见图1。不锈钢管束表面覆盖一层壳程介质和腐蚀产物沉积形成的垢物, 厚度约为0.5m m。部分垢层发生开裂和破碎, 露出不锈钢本色。

2.2 管体化学成分和金相组织检测分析

在管束远离管板处截取一段管 (编号为1#) , 经过打磨去除氧化层, 加工成1个金相分析试样。采用直读光谱仪测定其元素含量 (C元素除外) , 测定三组, 取平均值。测定结果详见表3。再将试样经过多道砂纸预磨、精磨、研磨、抛光和王水浸蚀, 制备成试样, 利用200倍大型金相显微镜进行金相组织分析。见图2。

表3中的成分检测结果表明, 换热器管束材质。

0Cr18Ni10Ti (国际牌号321) , 除Ti元素略低外, 基本满足GB/T3280-1992规定的成分要求。

图2的金相组织检测结果表明, 管体的金相组织为奥氏体, 无异常组织和过多的夹杂物, 也未发现沿晶腐蚀 (也称晶间腐蚀) 的痕迹。

2.3 断裂管束样品检测分析

在断裂管束里靠近管板处截取一根管 (编号3#) , 分别加工出断口分析试样和纵向微观组织分析试样。断口分析试样采用超声波清洗器反复清洗干净, 利用体视显微镜分析断口宏观形貌, 利用进口的扫描电镜和能谱仪观察分析试样表面微观形貌特征, 并鉴别断口表面的腐蚀产物成分。纵向微观组织分析试样经过多道砂纸预磨、精磨、研磨、抛光和王水浸蚀, 制备成微观组织试样, 利用进口的扫描电镜和能谱仪观察分析, 查找靠近断口区域的横向微裂纹, 观察微裂纹形貌特征, 鉴别裂纹里的腐蚀产物成分。见图-3至图-4

由图3的断口微观形貌可以看出, 断口表面覆盖一层腐蚀产物和垢物。表4的能谱成分检测结果表明, 断口表面的腐蚀产物和垢物主要为铁锈和钙盐沉积物。由于管束断裂时间较长, 这些腐蚀产物应该是管体断裂以后沉积上的。

图4为靠近断口附近的纵剖面微观形貌, 在纵剖面的外壁侧发现有几个微裂纹, 而内壁侧没有。这些微裂纹形态呈现分叉状, 这符合应力腐蚀的裂纹形态。表5的能谱成分检测结果表明, 微裂纹里的腐蚀产物中含有C、O、Ca等元素, 尤其含有Cl元素, 这可以初步推断为以Cl离子为主的介质造成的应力腐蚀。

2.4 泄漏管束样品检测分析

在泄漏管束里靠近管板处截取一段管 (编号4#) , 加工出1个横向微观组织分析试样。微观组织分析试样经过多道砂纸预磨、精磨、研磨、抛光和王水浸蚀, 制备成微观组织试样, 利用进口的扫描电镜和能谱仪观察分析, 查找靠近断口区域的纵向微裂纹, 观察微裂纹形貌特征, 鉴别裂纹里的腐蚀产物成分。见表6。

从图5可以看出, 在横截面的外壁侧也发现有微裂纹, 而内壁侧没有。这些微裂纹萌生于管体外壁, 由外壁向内壁扩展, 最长的已经扩展到管体壁厚的80%左右。微裂纹的形态呈现分叉状, 符合应力腐蚀的裂纹形态。表6的能谱成分检测结果表明, 微裂纹里的腐蚀产物中也含有C、O、Ca、Cl等元素, 这也可以初步推断为以Cl离子为主的介质造成应力腐蚀。

3 腐蚀失效原因分析

换热器管体内壁表面虽然受到了酸性介质的腐蚀作用, 变更工艺后的pH值由3.0-3.5降到2.0-3.0, 但是属于均匀腐蚀, 造成的厚度减薄量只有0.2m m左右, 而且未发现明显的腐蚀坑和微裂纹, 这说明管体泄漏的腐蚀因素主要来源于管外的介质。

换热器管体外壁表面沉积了一层垢物, 这为垢下腐蚀提供了场所。321为奥氏体不锈钢, 耐C l离子应力腐蚀性能较差。换热器管体外侧为C a C l2介质, 具备应力腐蚀的介质条件。换热器管束与管板连接为焊后胀接, 由于加工尺寸精度和胀接工艺等因素, 在管板处的管体存在较大的残余应力, 而且变更工艺后, 温差应力增大, 因而具备应力腐蚀形成的条件。管体外壁处检测出微裂纹也证实, 换热器管束的腐蚀开裂机理主要为:管外含Cl离子介质在管板附近高应力区造成的应力腐蚀。

4 建议措施

(1) 管束材质更换为耐Cl离子腐蚀的双相不锈钢材料 (如00Cr18Ni15MoSi2) ;

(2) 换热器壳程的冷却液更换为不含Cl离子成分的介质;我们计划2010年更换LM-4型防锈性能优良的冰河冷媒。

(3) 严格控制换热器制造质量, 尽量消除管板处的管束残余应力;

(4) 对换热器壳程进行定期除垢, 消除垢下腐蚀条件。

摘要：针对丙酮氰醇装置自改二乙胺作催化剂后, 精制系统换热器E-106出现腐蚀泄漏问题进行了原因分析, 并提出了相应的对策。

丙酮危害告知书1 第2篇

1、危害性描述

1.1健康危害：急性中毒主要表现为对中枢神经系统的麻醉作用，出现乏力、恶心、头痛、头晕、易激动、呕吐、气急、痉挛，甚至昏迷。对眼、鼻、喉有刺激性。口服后，先有口唇、咽喉有烧灼感，后出现口干、呕吐、昏迷、酸中毒和酮症。慢性影响：长期接触该品出现眩晕、灼烧感、咽炎、支气管炎、乏力、易激动等。皮肤长期反复接触可致皮炎。

1.2爆炸危害：本品极度易燃，具刺激性。遇明火、高热极易燃烧爆炸。与氧化剂能发生强烈反应。其蒸气比空气重，能在较低处扩散到相当远的地方，遇火源会着火回燃。若遇高热，容器内压增大，有开裂和爆炸的危险。

1.3环境危害：无资料。

1.4职业接触限值：PC-TWA：300mg/m3，PC-STEL：450mg/m3。

2、急救措施

2.1皮肤接触：脱去污染的衣着，用肥皂水和清水彻底冲洗皮肤。2.2眼睛接触：提起眼睑，用流动清水或生理盐水冲洗。就医。2.3吸入：迅速脱离现场至空气新鲜处。保持呼吸道通畅。如呼吸停止，立即进行人工呼吸。就医。

2.4食入：饮足量温水，催吐。就医。

3、消防措施

3.1危险性：其蒸气与空气可形成爆炸性混合物，遇明火、高热极易燃烧爆炸。与氧化剂能发生强烈反应。其蒸气比空气重，能在较低处扩散到相当远的地方，遇火源会着火回燃。若遇高热，容器内压增大，有开裂和爆炸的危险。

3.2有害燃烧产物：一氧化碳、二氧化碳。

3.3灭火方法：尽可能将容器从火场移至空旷处。喷水保持火场容器冷却，直至灭火结束。处在火场中的容器若已变色或从安全泄压装臵中产生声音，必须马上撤离。灭火剂：抗溶性泡沫、二氧化碳、干粉、砂土。用水灭火无效。

4、泄露应急处理

迅速撤离泄漏污染区人员至安全区，并进行隔离，严格限制出入。切断火源。建议应急处理人员戴自给正压式呼吸器，穿防静电工作服。尽可能切断泄漏源。防止流入下水道、排洪沟等限制性空间。小量泄漏：用砂土或其它不燃材料吸附或吸收。也可以用大量水冲洗，洗水稀释后放入废水系统。大量泄漏：构筑围堤或挖坑收容。用泡沫覆盖，降低蒸气灾害。用防爆泵转移至槽车或专用收集器内，回收或运至废物处理场所处臵。

5、操作处臵和储存

5.1操作：密闭操作，全面通风。操作人员必须经过专门培训，严格遵守操作规程。建议操作人员佩戴过滤式防毒面具（半面罩），戴安全防护眼镜，穿防静电工作服，戴橡胶耐油手套。远离火种、热源，工作场所严禁吸烟。使用防爆型的通风系统和设备。防止蒸气泄漏到工作场所空气中。避免与氧化剂、还原剂、碱类接触。灌装时应控制流速，且有接地装臵，防止静电积聚。搬运时要轻装轻卸，防止包装及容器损坏。配备相应品种和数量的消防器材及泄漏应急处理设备。倒空的容器可能残留有害物。

丙酮醛降解酶基因的克隆与高效表达 第3篇

关键词：粟酒裂殖酵母；丙酮醛降解酶；丙酮醛；基因克隆；基因表达

中图分类号： Q785文献标志码： A

文章编号：1002-1302（2016）02-0062-04

[HJ1.4mm]

收稿日期：2015-03-24

基金项目：国家自然科学基金（编号：31070703） 。

作者简介：王平（1990—），女，河南南阳人，硕士研究生，从事粟酒裂殖酵母分子机理研究。E-mail：350479708@qq.com。

通信作者：黄鹰，教授，从事微生物生物化学与分子生物学研究。E-mail：paula_wong@163.com。[HJ]

丙酮醛（methylglyoxal）是在糖酵解、脂质和氨基酸代谢过程中产生的一种对生物体有毒害作用的代谢物[1-2]，性质活跃，属于α-酮基醛类，由糖酵解的中间产物丙糖磷酸化裂解生成，或由丙酮和氨基丙酮代谢生成[3]。其醛基可与蛋白质的氨基基团之间发生非酶性糖基化反应（又称Maillard反应）[4]形成一系列具有高度活性和高度异质性的终产物，从而导致蛋白功能的修改和缺陷，Ward等研究证实，丙酮醛能通过细胞内颗粒释放而加强应激反应[5]，并进一步诱导细胞的应激反应，包括胞吞、细胞因子释放和细胞凋亡[6]等，丙酮醛在生物体内过度累积会导致细胞死亡；此外，丙酮醛与生物体的很多病变有关，如慢性糖尿病[7-8]、结肠癌和乳腺癌等。因此，丙酮醛在生物体内的累积量必须受到严格的控制，丙酮醛降解酶是代谢丙酮醛的一种关键酶，于是对丙酮醛降解酶的研究显得尤为重要。

近年来，各种慢性病患病率的增加，使得丙酮醛在体内的代谢途径受到越来越多的关注，丙酮醛代谢相关酶的研究也成为国际热点。研究报道在细菌体内丙酮醛的降解主要通过3条途径：（1）依赖于谷胱甘肽的醛酮变位酶Ⅰ和醛酮变位酶Ⅱ[9]；（2）不依赖于谷胱甘肽的醛酮变位酶Ⅲ；（3）依赖于NADPH的醛还原酶和依赖于NADH的乙醇脱氢酶[10]。人体内的DJ-1也具有分解丙酮醛的作用，我们以粟酒裂殖酵母（Schizosaccharomyces pombe）为模式生物，通过构建系统进化树和基因比对，找到了粟酒裂殖酵母体内的能够降解丙酮醛的酶，即SPAC22E12.03C的产物。

本试验根据SPAC22E12.03C的基因序列设计引物，以粟酒裂殖酵母的cDNA为模板通过PCR扩增技术得到了目标酶的基因，构建T7强启动子表达载体和重组工程菌株，研究丙酮醛降解酶的高效表达，希望以后能够通过高效表达丙酮醛降解酶来调控和优化丙酮醛的代谢途径，从而为解决因丙酮醛在体内累积过多引起的各种慢性疾病提供研究基础。

1材料与方法

1.1菌株与质粒

本试验中所用的菌株名为Escherichia coli BL2l （DE3）、Escherichia coli top10，所用的質粒为pET-28a（+），这些材料均为笔者所在实验室保存。粟酒裂殖酵母cDNA文库来自美国，重组克隆pET-28a（+）-SPAC22E12.03C为笔者所在实验室构建。

1.2试剂及其来源

限制性内切酶NcoⅠ和XhoⅠ、solutionⅠ[kite code.6022]、rTaq DNA 聚合酶、PrimeSTAR DNA聚合酶、蛋白marker、异丙基硫代-β-D-半乳糖苷（IPTG），均购自TaKaRa 公司；DNA 割胶回收试剂盒，来源于BioSpin Gel Extraction Kit；PCR过柱纯化，来源于BioFLUX BioSpin PCR Purification Kit试剂盒；DNA marker 来源于北京全式金生物技术有限公司；PCR引物由南京思普金生物科技有限公司合成；卡那霉素（Kan）来源于Sigma 公司，其他常规试剂均为国产分析纯。

1.3粟酒裂殖酵母中目的片段SPAC22E12.03C的获得

根据S.pombe_GeneDB数据库中的丙酮醛降解酶基因（SPAC22E12.03C）序列设计上、下游引物，分别为SPAC22E12.03C-NcoⅠ-up：5′-CATG[ZZ（Z]CCATGG[ZZ）]TAAAGGTTTGCCTATTTGTTG-3′，SPAC22E12.03C-XhoⅠ-down：5′-CCG[ZZ（Z]CTCGAG[ZZ）]GGGCATACTAAGAGATTTATAGACA-3′ （下划线分别为NcoⅠ和XhoⅠ酶切识别位点）。以粟酒裂殖酵母cDNA为模板扩增丙酮醛降解酶基因，PCR反应体系为25 μL：ddH2O 14.7 μL、5×PS buffer 5 μL、dNTP（2.5 mmol/L） 2 μL、cDNA模板1 μL、SPAC22E12.03C-NcoⅠ-up 1 μL、SPAC22E12.03C-XhoⅠ-down 1 μL、高保真DNA聚合酶 03 μL。[JP3]PCR反应条件为：95 ℃预变性 2 min；95 ℃ 变性 30 s，50 ℃退火 30 s，72 ℃ 延伸1 min，共30个循环；最后 72 ℃ 延伸10 min。用1%的琼脂糖凝胶电泳检测PCR扩增结果。

nlc202309040708

1.4重组表达质粒的构建和鉴定

将上述PCR扩增片段SPAC22E12.03C过柱纯化后与质粒pET-28a （+）双酶切验证。酶切位点为NcoⅠ和XhoⅠ。将酶切产物回收得到目的DNA片段与质粒pET-28a （+）酶切产物。接下来建立酶连体系为16.6 μL：SPAC22E12.03C目的片段8 μL、pET-28a （+）酶切产物0.3 μL、连接酶（SolutionⅠ） 8.3 μL。16 ℃ 连接4 h，将酶连产物导入到E. coli Top10感受态细胞中，涂布到含Kan抗性的LB培养基上。随机挑取转化子提其质粒进行酶切验证，将阳性质粒送到南京斯普金科技有限公司测序。将测序正确的重组质粒和pET-28a（+）空载质粒分别通过转化导入E. coli BL21（DE3）感受态细胞，得到重组表达菌和带有空载质粒的对照菌。

1.5目的蛋白的表达

将得到的重组表达菌和带有空载质粒的对照菌分别接种于5 mL LB培养基中，其中含有50 mg/L Kan。37 ℃ 220 r/min 恒温摇床过夜培养之后将重组表达菌和对照菌分别转接至15 mL 同样含50 mg/L Kan的LB培养基中，此时菌液D600 nm≈0.2，继续培养，当D600 nm达到0.6时，加入1 mmol/L IPTG，37 ℃ 220 r/min 培养过夜，次日，4 ℃ 8 000 r/min离心5 min，收集菌体，用100 mmol/L 磷酸钠缓冲液（pH值为7.0）重悬菌体进行洗涤，重复洗涤3遍后加入适量的缓冲液（包含0.1 mmol/L PMSF和14.3 mmol/L的β-巯基乙醇）置于冰浴中进行超声波破碎，破碎10 s，冷却10 s，待菌体破碎完全后，4 ℃ 12 000 r/min 离心20 min，收集细胞上清，取适量进行SDS-PAGE，分析目标产物表达情况。

1.6目标蛋白表达条件的优化

优化表达条件时分别选择不同起始诱导菌浓度（D600 nm=0.307，D600 nm=0.455，D600 nm=0.557，D600 nm=0.603，D600 nm=0.805，D600 nm=1.117）与不同温度（37、30、25、18 ℃）培养；培养基中添加不同终浓度的IPTG（0.4、0.6、0.8、1.0、1.2 mmol/L）进行诱导培养，每个试验重复3次。通过SDS-PAGE 、总蛋白含量测定和酶活测定考察培养条件对目的蛋白表达的影响。

1.7酶活测定

酶活测定根据丙酮醛降解酶在一定温度条件下能降解丙酮醛，而丙酮醛可以与2，4-二硝基苯肼反应生成黄橙色的2，4-二硝基苯腙，苯腙在碱性条件下显紫红色，可在540 nm处检测[11]。反应体系是用100 mmol/L 磷酸钠缓冲液（pH 值为7.0）配制成不同丙酮醛浓度的反应液，总体积为200 μL，加入适量的丙酮醛降解酶，在45 ℃反应一定时间，加入2，4-二硝基苯肼终止反应，室温下静置15 min，再加入10%的NaOH，室温放置15 min后用分光光度计在540 nm处测定吸光度。酶活单位（U）定义为在该反应条件下，1 min内催化降解0.1 μmol丙酮醛所需的酶量。

2结果与分析

2.1丙酮醛降解酶基因的克隆

以粟酒裂殖酵母cDNA为模板，以SPAC22E12.03C-NcoⅠ-up、 SPAC22E12.03C-XhoⅠ-down为引物进行PCR，扩增获得1条大于500 bp的DNA产物（图1），与目的基因576 bp相吻合，过柱纯化PCR产物，用NcoⅠ和XhoⅠ对纯化后的PCR产物进行双酶切。

2.2表达载体pET-28a（+）-SPAC22E12.03C的构建及验证

[CM（24]获得丙酮醛降解酶基因并纯化后，将其连接到pET-28a

（+）（NcoⅠ和XhoⅠ双酶切）得到pET-28a（+）-SPAC22E12.03C重组质粒并转化E. coli Top10感受态细胞，挑选菌落，PCR验证有条带的阳性重组子继续培养，并提取重组质粒进行双酶切验证，双酶切后得到大小分别为500 bp和5 400 bp的条带，基因片段大小正确。重组质粒经测序比对与S.pombe_Gene DB上公布的基因序列一致，证明丙酮醛降解酶基因已插入到pET-28a（+）载体中（图2），成功构建了pET-28a（+）-SPAC22E12.03C表达载体。将構建成功的pET-28a（+）-SPAC22E12.03C 转入到E. coli BL21（DE3）感受态细胞中，得到重组菌。

[FK（W14][TPWP2.tif][FK）]

2.3重组菌的诱导表达

重组菌诱导表达经SDS-PAGE验证（图3），得到分子量大小约为20 ku的重组酶，与目的蛋白S.pombe_GeneDB上公布的21.08 ku相符，证明丙酮醛降解酶得到了表达。

[FK（W10][TPWP3.tif][FK）]

2.4丙酮醛降解酶的优化表达

2.4.1温度对丙酮醛降解酶可溶性表达的影响据文献报道，温度对目的蛋白的可溶性表达有很大的影响[12-13]。选定的条件为：在37、30、25、18 ℃，220 r/min 培养至D600 nm为0.8时，加入1 mmol/L IPTG，诱导4 h。由SDS-PAGE（图4和表1）分析可得，丙酮醛降解酶在37 ℃培养后上清中可溶蛋白的含量最多，相对沉淀中目的蛋白含量最少，酶活最高。可见37 ℃不仅是E. coli BL21的最适生长温度，并且在这个温度下有活性的菌和带外源基因的菌更多，从而表达的目的蛋白也多，且大部分以可溶形式存在，酶的活性也最高。

2.4.2IPTG对丙酮醛降解酶可溶性表达的影响在一定范围内，IPTG 浓度对重组蛋白诱导表达有一定影响[14]，降低表达水平可能提高某些目的蛋白的产量。因此，本试验选取了5个IPTG浓度，分别为0.4、0.6、0.8、1.0、1.2 mmol/L。在 37 ℃ 220 r/min 培养D600 nm=0.6时，加入上述不同浓度的IPTG，37 ℃诱导4 h，分析IPTG浓度对丙酮醛降解酶可溶性表达的影响。表达载体pET28a（+）-SPAC22E12.03C含有T7/Lac 启动子，受IPTG诱导启动表达蛋白。当IPTG浓度过低时，外源基因不能被完全表达，而高浓度的IPTG将对细胞的生长产生毒害作用，由图5和表2分析可知，IPTG浓度在0.6～1.0 mmol/L 时，总蛋白量略微升高，此范围内酶的活性也相对较高，但就三者目的蛋白的相对含量分析：0.6 mmol/L时相对含量为74.4%，0.8 mmol/L 时目的蛋白相对含量为77.9%，1.0 mmol/L时相对含量为73.3%，由蛋白相对含量和酶活大小分析可得，0.8 mmol/L时蛋白相对表达含量最高，酶的活性最高，因此选择0.8 mmol/L作为诱导剂IPTG的最适浓度。

nlc202309040708

2.4.3诱导起始菌浓度不同对丙酮醛降解酶可溶性表达的影响据文献报道，诱导起始菌浓度不同，菌体的生长速率不同，外源蛋白表达水平会受到影响[15]。本试验选取了6个不同起始菌浓度：D600 nm=0.307，D600 nm=0.455，D600 nm=0.557，D600 nm=0.603，D600 nm=0.805，D600 nm=1.117，加入0.8 mmol/L的IPTG，37 ℃诱导4 h。由图6和表3分析可知，随着诱导起始菌浓度的增加，总蛋白水平在增加，目的蛋白的表达量也有

3结论

在前期研究基础上，本试验开展了对丙酮醛降解酶基因的克隆及其目的蛋白表达的研究。在对目的基因SPAC22E12.03C进行克隆时，选取的验证酶切位点为NcoⅠ和XhoⅠ。接下来经过酶联与转化，得到重组质粒，经测序，确定其为阳性质粒。再次经过转化，成功得到重组表达菌和带有空载质粒的对照菌。

接下来本试验采取单因素控制变量法对目的蛋白最佳表达条件的进行了探索。试验采用的3个变量分别为温度、诱导剂IPTG、起始诱导菌浓度。检测最佳条件的3个指标为SDS-PAGE、总蛋白含量测定和酶活测定。结果表明，在培养温度为37 ℃，IPTG浓度为0.8 mmol/L，诱导起始菌浓度的D600 nm在0.5～0.6时，结合酶活性分析，目的蛋白相对含量最高。通过对目的蛋白诱导表达条件的优化，为更好地揭示丙酮醛降解酶的作用机理提供了很好的平台。

[HS2][HT8.5H]参考文献：[HT8.SS]

[1][ZK（#]Thornalley P J，Langborg A，Minhas H S. Formation of glyoxal，methylglyoxal and 3-deoxyglucosone in the glycation of proteins by glucose[J]. Biochemical Journal，1999，344（1）：109-116.

[2]刘学伟，杨克，张杰. 丙酮醛对人牙周膜成纤维细胞的毒性作用[J]. 云南大學学报：自然科学版，2006，28（增刊1）：393-395.

[3]Murata-Kamiya N，Methylglyoxal K H，Aldehyde A E. Crosslinks DNA polymerase and the substrate DNA[J]. Nucleic Acids Research，2001，29（16）：3433-3438.

[4]Ferguson G P，Ttemeyer S，Maclean M J，et al. Methylglyoxal production in bacteria：suicide or survival？[J]. Archives of Microbiology，1998，170（4）：209-218.

[5]Ward R A，Mcleish K R. Methylglyoxal：a stimulus to neutrophil Oxygen radical production in chronic renal failure？[J]. Nephrology Dialysis Transplantation，2004，19（7）：1702-1707.

[6]Okado A，Kawasaki Y，Hasuike Y，et al. Induction of apoptotic cell death by methylglyoxal and 3-deoxyglucosone in macrophage-derived cell lines[J]. Biochemical and Biophysical Research Communications，1996，225（1）：219-224.

[7]Mclellan A C，Thornalley P J，Benn J，et al. Glyoxalase system in clinical diabetes mellitus and correlation with diabetic complications[J]. Clinical Science，1994，87（1）：21-29.

[8]Ahmed N，Babaei-Jadidi R，Howell S K，et al. Degradation products of proteins damaged by glycation，oxidation and nitration in clinical type 1 diabetes[J]. Diabetologia，2005，48（8）：1590-1603.

[9]Thornalley P J. The glyoxalase system：new developments towards functional characterization of a metabolic pathway fundamental to biological Life[J]. Biochemical Journal，1990，269（1）：1-11.

[10][ZK（#]van der Jagt D L，Robinson B，Taylor K K，et al. Reduction of trioses by NADPH-dependent aldo-keto reductases. Aldose reductase，methylglyoxal，and diabetic complications[J]. The Journal of Biological Chemistry，1992，267（7）：4364-4369.

[11]Lee J Y，Song J，Kwon K，et al. Human DJ-1 and its homologs are novel glyoxalases[J]. Human Molecular Genetics，2012，21（14）：3215-3225.

[12]Sorensen H P，Mortensen K K. Soluble expression of recombinant proteins in the cytoplasm of Escherichia coli[J].Microbial Cell Factories，2005，4（1）：1.

[13]Williams R E，Bruce N C. ‘New uses for an old enzyme’—the old yellow enzyme family of flavoenzymes[J]. Microbiology，2002，148（Pt 6）：1607-1614.

[14]冯志国，刘慧娟，陆婕，等. 一新富含甘氨酸果蝇抗菌肽在大肠杆菌中的优化表达[J]. 生物技术，2008，18（4）：18-20.

[15]Xu Z，Peng L，Zhong Z，et al. High-level expression of a soluble functional antimicrobial peptide，human beta-defensin 2，in Escherichia coli[J]. Biotechnology Progress，2006，22（2）：382-386.

丙酮氰醇 第4篇

浙大中控技术有限公司于1997年推出了全数字化的新一代集散控制系统JX-300 X DCS。JX-300X DCS的基本组成包括工程师站 (ES) 、操作站 (OS) 、控制站 (CS) 和通讯网络。

工程师站、控制站、操作站并不是相互孤立的, 过程控制网SC-net II实现了工程师站、完成控制命令、操作站、控制站的连接, 信息等传输。该网络双重化冗余设计的采用, 使信息的传输安全性提高了, 提升了传输速度。

控制站主要由4部分组成, 分别为:机柜、机笼、供电单元和各类卡件。其中各类卡件包括:主控制卡、数据转发卡和各种信号输入卡。主控制卡 (SP243X) 是控制站软硬件的核心部分, 它主要功能是为:协调控制站内的所有卡件之间的关系并实施各项控制任务, 例如, 它可以完成控制站中的I/O信号处理、与上下网络通信控制处理、控制计算、冗余诊断等功能。系统功能的可靠性、、可用性、可维护性和实时性将受主控制卡的功能和性能的直接影响。数据转发卡 (SP233) 是系统I/O机笼的核心单元, 是主控制卡联接I/O卡件的中间环节, 它一方面管理本机笼的I/O卡件, 另一方面驱动SBUS总线。通过数据转发卡, 一块控制卡 (SP243X) 可扩展1到8个I/O机笼, 即可以扩展16到128块不同功能的I/O卡件。以上卡件按一定的规则组合在一起, 从而完成信号采集、信号处理、信号输出、控制、计算、通信等功能。

工艺情况简介:

丙酮氰醇在碱性条件下, 由丙酮和氢氰酸按一定比例反应生成的。由于该反应是放热反应, 会产生大量的热, 而氢氰酸在高温下又极不稳定产生自聚从而影响产品的质量, 故需要控制反应温度, 用冷冻水控制反应温度;产品丙酮氰醇在碱性条件下不稳定, 分解成丙酮和氢氰酸降低产品的浓度, 故应在产品中除去多余的碱, 滴加硫酸, 控制好PH值合成。

丙酮氰醇精制提纯是根据丙酮氰醇和水等混合物在不同的温度和压力下其组份不同的原理在精致塔中提炼而成的, 故控制精制塔的各层的温度和压力相当重要精制。

JX-300X DCS控制站通过主控制卡、数据转发卡和多功能智能I/O卡件结合石油化工仪表及自动化的简单控制系统和复杂的控制系统, 其中串级控制是较为常用的复杂控制, 达到了对丙酮氰醇工艺流程所提出的控制回路及各类输入/输出信号进行采集、处理、控制的要求。为了能够实现系统的正常运行, 该系统由两个控制站、一个工程师站、一个操作站组成, (其中一个控制站为液体NACN装置所用) 。

JX-300X DCS在丙酮氰醇装置的控制策略以及运行结果:

丙酮氰醇装置的控制大部分采用单回路PID常规控制, 但是, 在一些要求高的关键场合, 就必须采用串级控制, 整个系统控制直接受串级控制的好坏的影响, 串级控制对整个系统的运行起决定性的作用。

串级控制系统采用两套检测变送器和两个调节器, 前一个调节器的输出作为后一个调节器的设定, 后一个调节器的输出送往调节阀。前一个调节器称为主调节器, 它所检测和控制的变量称主变量 (主被控参数) , 即工艺控制指标;后一个调节器称为副调节器, 它所检测和控制的变量称副变量 (副被控参数) , 是为了稳定主变量而引入的辅助变量。整个系统包括两个控制回路:主回路和副回路。主回路由主变量检测变送、主调节器、副调节器、调节阀、副过程和主过程构成, 副回路由副变量检测变送、副调节器、调节阀和副过程构成。

丙酮氰醇装置有串级控制系统:以精制塔温度调节TRC-105与0.3MPa蒸汽流量调节FC-101为例来说明怎样通过JX-300X DCS实现工艺要求的串级控制:

1 TRC-105和FC-101串级控制系统工艺流程见图1:

2在已知工艺控制参数后, 应用JX-300X DCS图形化组态软件依照DCS串级控制原理图进行组态, 实现对上述工艺流程的有效控制。JX-300X DCS串级控制原理图见图2:

JX-300X DCS串级控制原理图中各参数变量说明:

ExSv温度TRC-105给定值、ExPv温度TRC-105测量值

ExMv温度TRC-105控制量、DV1温度偏差 (ExPv-ExSv)

InSv流量FC-101给定值、InPv流量FC-101测量值

InMv流量FC-101控制量、DV2流量偏差 (InPv-InSv)

3结合JX-300X DCS控制原理图对系统进行组态并运行, 较好的改善了工艺过程可控纯滞后、工艺过程明显的非线形特性、扰动幅度大且剧烈、控制性能要求高和参数之间存在重大的关联等现象, 同时也改善了控制过程的动态特性, 提高了系统控制质量, 能够迅速阻止进入副回路的二次扰动, 将系统的工作频率提高, 负荷变化的适应性增强, 保证了安全生产和装置的长周期运行。

摘要：抚顺石化公司腈纶化工厂丙酮氰醇装置, 由于原料氢氰酸和产品丙酮氰醇均有剧毒性, 丙酮和丙酮氰醇又属于易燃易爆物品, 因此, 需要提高操作与控制的精度, 而且还要将温度、流量、压力等控制得非常好, 才能保证产品质量和收率的稳定, 甚至发生中毒或火灾爆炸事故, 为了有效解决这些问题, 我厂引进了一套国内比较先进的计算机集散控制系统--SUPCONJX-300X, 此系统将冗余、计算机、通讯、自动化、故障诊断以及软件等技术都融合在一起, 有效的将石油化工仪表自动化所涉及的一些复杂的控制系统结合在一起, 基本解决的了现场通讯互联设备较多以及参数实时性、准确性要求相对较高等困难, 能够实现该装置现场数据的实时采集、大面积监测的集中管理以及信息化管理, 此装置的生产能力大幅度提高, 岗位工人的劳动强度明显降低, 岗位工人的劳动时间大大缩减。

关键词：JX-300X控制系统,丙酮氰醇,应用

参考文献

[1]浙大中控.JX-300X集散控制系统培训教材 (第一册)

[2]JX-300X集散控制系统使用手册 (SCX语言)

丙酮氰醇 第5篇

蛋白质丙酮沉淀对2-DE图谱的影响

目的以丙酮沉淀A549肺腺癌细胞总蛋白,用双向电泳(two-dimensional electrophoresis,2-DE)技术分析比较蛋白质丙酮沉淀对2-DE图谱的影响.方法采用一次抽提蛋白质的`方法,提取A549细胞总蛋白,丙酮沉淀蛋白质,对沉淀前、后的蛋白质进行二维凝胶电泳,分析比较所得蛋白图谱.结果蛋白丙酮沉淀前检测得到473个蛋白点,沉淀后为428个蛋白点,高丰度蛋白点沉淀前后无明显变化.结论二维凝胶电泳时丙酮沉淀蛋白会导致蛋白的丢失,尤其是低丰度蛋白.

作 者：蔡静  作者单位：贵阳医学院免疫学教研室,贵阳,550004 刊 名：第三军医大学学报  ISTIC PKU英文刊名：ACTA ACADEMIAE MEDICINAE MILITARIS TERTIAE 年，卷(期)： 28(3) 分类号：Q503 关键词：丙酮   蛋白质纯化  

2例苯丙酮尿症的产前诊断分析研究 第6篇

【摘要】目的：通过对苯丙酮尿症患者的产前情况进行诊断分析，为预防此病提供科学依据，从而提高优生优育率。方法：采用人类苯丙氨酸羟化酶cDNA限制酶片段长度进行多态性连锁分析，收治2例苯丙酮尿症高危胎儿做产前诊断，对结果进行统计学分析。结果：产前诊断与胎儿出生后情况或人工流产手术后的结果相符。结论：苯丙酮尿症患者的产前情况在测定PAH活力时还存在着一定的难度，因此苯丙酮尿症患者的产前诊断只能通过分析胎儿的PAH基因来完成。

【关键词】苯丙氨酸羟化酶；脱氧核糖核酸；血清苯丙氨酸；苯丙酮尿症；产前诊断；PKU；PAH；基因

1、临床资料

苯丙酮尿症（PKU）是一种比较常见的遗传性氨基酸代谢病，在我国人群中发病率十分低。患者由于肝脏内的苯丙氨酸羟化酶（PAH）缺乏，苯丙氨酸不能转化为酪氨酸而在体内累积。患儿出生后若不及时得到低苯丙氨酸饮食治疗，便出现不可逆转的大脑损害和智力发育迟缓。因此认真开展PKU的产前诊断，防止PKU患儿的出生和淘汰PKU致病基因，对于保障人民健康，提高人口素质具有特别重要的意义。

1.1 一般资料。从上海收集2例PKU患者进行产前诊断，其中一例高危妊娠者年龄为30岁，另一例为28岁，均为第二胎，其妊娠周数分别为9周和17周。

1.2 PKU患儿临床表现。PKU患儿临床上均有智力落后、头发变黄、皮肤白嫩、尿鼠臭味及FeCl3试验呈现阳性。

1.3血清苯丙氨酸诊断情况。2例患者中一例血清苯丙氨酸浓度为0.90mmol/L，另一例为0.83mmol/L。

1.4 PAH与cDNA探针的准备。重组质粒phPAH247用EcoRI消化后，经琼脂糖制备电泳分离得到2.4Kb的PAH全长cDNA，经缺口翻译制备标记的PAH与cDNA探针。

2、方法

2.1 血清苯丙氨酸浓度测定。将PKU患儿及其双亲的血清进行分离，用LKB4400型氨基酸自动分析仪测定血清苯丙氨酸和酪氨酸浓度。

2.2 患儿和胎儿DNA的提取。（1）患儿DNA提取：采集患儿及其双亲的抗凝静脉血，分离白细胞，按实验室中常规方法提取高分子DNA；（2）胎儿DNA的提取：于妊娠8～10周时，在B型超声波定位下，采集绒毛20mg左右。或于妊娠17周时，用改良的羊膜腔穿刺术采集羊水20ml，按前边方法提取胎儿DNA。

2.3 PAH基因的限制酶位点多态性分析。患儿及其父母的DNA分别用限制性内切酶BglII、EcoRI、EcoRV、Mspl和PvuII消化，经琼脂糖电泳，Southern印迹法转移后，与前边标记出的人类PAH与cDNA探针杂交和放射性自显影，得到基因图谱，对于PAH基因的6个酶切位点多态性进行分析，并根据这些多态性位点在患儿及其双亲的遗传关系中，找出与缺陷PAH基因连锁的多态性DNA片段，作为遗传标志进行产前诊断。

2.4 胎儿的产前基因诊断。根据在限制酶位点多态性分析中找到的遗传标志，选用合适的内切酶消化PKU高危胎儿的绒毛或羊水DNA，制作PAH基因图谱，鉴定出胎儿是否遗传得其双亲的缺陷PAH基因。并根据这10例孕妇于人流或分娩后所采集的胎儿脐带血，抽取白细胞DNA，制作限制酶酶谱，来检验产前诊断的结果。

2.5 统计学分析研究。采用统计学软件SPSS13.0建立数据库，对10例苯丙酮尿症高危胎儿患者进行t检验和x2查验并进行分析，结果显示P<0.05表示差异有统计学意义。

3、结果

3.1 血清苯丙氨酸测定。2例PKU家系的患儿血清苯丙氨酸浓度的测定结果表明，其父母结果虽然在正常值范围内，但患儿的血清苯丙氨酸浓度均>0.73 mmol/L。因此患儿属于苯丙酮尿症。

3.2 限制酶位点多态性分析。通过对患儿进行PAH基因的限制性内切酶位点多态性分析，其结果表明应用内切酶分析可以完全诊断出患儿是否患苯丙酮尿症，同时根据内切酶分析数据也可以排除胎儿患苯丙酮尿症。

3.3 PKU产前基因诊断。2例PUK高危胎儿产前诊断选用的内切酶及产前诊断结果显示，胎儿脐血DNA的酶谱分析结果和绒毛或羊水DNA分析结果相同，对产前诊断为非PUK的胎儿，于出生6个月后经随访证实产前诊断结果正确。

4、结论

人类的PAH仅存在于肝脏，PAH催化的将苯丙氨酸转化为酪氨酸的代谢反应只局限在肝脏内进行。胎儿血、绒毛和羊水细胞内均没有PAH的合成，无法测定其PAH活力，因此PKU的产前诊断只能通过分析胎儿的PAH基因来完成。我们应用限制酶位点多态性连锁分析技术对2例PUK高危胎儿进行了产前基因诊断，这种多态性连锁分析技术是目前遗传病产前诊断最常用的技术，其关键是要在家系成员中，找到可作遗传标志而能提供产前诊断信息的多态性位点。

据专家研究表明，人类DNA每100个核苷酸便有一个发生中性替代，这种替代不会造成基因表达的缺陷，但能改变限制酶的切点，因而产生相应的限制性内切酶位点的多态性。对此，我们曾经分析研究了28个中国PKU家系多态性位点，发现对中国人PKU基因诊断最有价值的是限制酶EcoRV和PvuII。这两种酶不仅价格便宜，而且杂合的多态性比率高，因而提供基因诊断的信息多。若组合应用8个多态性位点进行连锁分析，可对大多数（约占80%）的苯丙酮尿症家系进行产前诊断或携带者检测。但还有20%的PKU家系因没有杂合的多态性位点，因而不能用这种多态性连锁分析技术进行产前诊断。

据估计，人类DNA中每100个核苷酸便有一个发生中性替代，这种替代不会造成基因表达的缺陷，但能改变限制酶的切点，因而产生相应的限制性内切酶位点多态性。我们通过扩大PAH基因的限制酶酶谱分析，來发现更多的多态性位点，并将其应用于PKU的产前诊断，从而提高产前诊断的可能性。在进行产前诊断的10例PKU高危胎儿中，有5例只能作排除诊断，因为双亲中只有一方存在杂合的限制酶位点多态性。因此，随着PAH突变基因DNA碱基替代技术的发展，应用核苷酸杂交进行PKU产前基因诊断和对携带者进行检验，具有十分广阔的前景。

参考文献

[1]孔祥东：《经典型苯丙酮尿症家系8例产前诊断》，《郑州大学学报（医学版）》，2008年01期。

[2]宋旻等：《苯丙酮尿症突变基因分析和产前诊断》，《中华医学遗传学杂志》，1995年06期。

中国丙酮的市场分析 第7篇

近年来, 我国丙酮生产能力不断增加。1995年我国丙酮生产能力只有8.8万t/a, 但2006年和2007年已分别增加到43.3万t/a和52.2万t/a;1995年, 我国丙酮产量只有8.73万t, 而2006年和2007年已分别达到33.7万t和36.6万t2000-2007年, 我国丙酮产量的年均增长率约为19.5%.

2007年异丙苯法生产能力和产量分别提高到80.8%和94.3%。

未来几年我国丙酮生产将继续扩能, 预计我国丙酮生产能力到2010年将达到约75万t/α。

近些年来, 随着我国甲基丙烯酸甲酸 (MMA) 、涂料以及双酚A等行业的不断发展, 带动了丙酮消费量的不断增加。1996年我国丙酮表观消费量为15.57万t, 2001年达到29.67万t, 2005和2006年分别增加到59.7万t和70.51万t, 2007年丙酮表观消费量为90.95万t。2000-2007年表观消费量的年均增长率约为22.8%, 产品的自给率却由2000年的56.2%下降到2006年的47.8%、2007年的43.3%。

由于产量不能满足国内需求, 我国每年都需要大量进口丙酮。1996年我国进口丙酮10.14万t;2004年达到25.43万t, 约占国内总消费量的50.8%;2005年进一步增加到34.14万t, 约占国内总消费量的54.5%;2006年进口为39.59万t, 约占国内总消费量的54.0%;2007年进口为48.13万t, 约占国内总消费量的56.9%。在进口的同时, 我国也有少量出口, 2007年出口量为0.05万t。

根据发展分析, 2008年我国丙酮需求量约为90万t。

预计到2010年, 我国丙酮总消费量将达到约95万t, 届时仍存在较大的市场缺口。与世界平均水平和发达国家相比, 目前我国丙酮用于溶剂的消费量所占比例过高, 而我国双酚A、MMA、MIBK产业还不够成熟, 对丙酮的消费量不大。随着产业结构的调整和发展, 预计未来5-10a内, 我国丙酮的消费结构将会发生较大变化, 丙酮在双酚A、MMA及MIBK等产品消费量所占比例将会明显增大。

2007年我国丙酮用于MMA生产占28.4%, 用于双酚A占22.4%, 用于医药占12.3%, 用于化学试剂占5.4%, 用于防老剂占6.0%。

丙酮作为溶剂主要用于涂料、农药、医药等领域, 2007年我国溶剂消费丙酮约占丙酮消费总量的70%。由于我国涂料行业发展迅猛, 丙酮作为涂料中的溶剂消费量大幅增长。其增速超过了其他领域作为溶剂的消费增长。丙酮在医药领域除用作溶剂外, 还用于生产抗生素、激素、维生素等, 由于维生C大量出口, 故丙酮在医药领域的应用会受到维生素C国际市场的影响和制约。

丙酮氰醇是丙酮的主要应用领域, 我国约95%的丙酮氰醇用于制备MMA。2007年我国丙酮氰醇/MMA消费丙酮约占其总消费量的28.4%。MMA主要用于汽车及建筑行业, 也可应用于音像制品、医药、家用电器及生产抗冲改性剂、PVC加工助剂、不饱和树脂的改性剂等。

丙酮是生产双酚A的主要原料之一, 生产1t双酚A约消耗0.27t丙酮。2007年我国双酚A消费丙酮占丙酮总消费量的22.4%。双酚A主要用于生产环氧树脂、聚碳酸脂, 阻燃剂四溴双酚A、聚砜以及不饱和聚酯树脂等。目前双酚A产量远远不能满足国内的需求, 每年都需大量进口。2007年我国双酚A主要下游产品当量消费双酚A折合丙酮当量消费19万t。据悉, 未来3a我国环氧树脂产量和消费量可达全球的1/3, 双酚A的生产能力和产量可从目前的6万t/a左右增加到30万t/a以上, 对丙酮的消费量增加具有决定性意义。随着我国双酚A下游产品环氧树脂和聚碳酸酯在电子、建材、汽车工业以及通讯、计算机等领域消费量的不断增长, 将进一步带动我国双酚A需求的急剧增长。预计今后几年, 双酚A将成为我国丙酮下游产品中重点发展的品种之一。

用丙酮生产的甲基异丁基酮 (MIBK) 主要用作涂料溶剂、润滑油脱蜡剂、有机合成萃取剂和合成橡胶防老剂4020。MIBK市场需求快速增长的动力源于涂料业和橡胶防老剂4020快速发展。目前我国MIBK表观消费量约4.5万t, 消费丙酮5.7万t。2007年MIBK进口量达到4.5万t, 国内消费几乎完全依赖进口。今后随着新建MIBK装置的投产, 丙酮在MIBK方面的消费量将有所增加。由于国外MIBK市场处于成熟期, 需求增长相对缓慢, 因此国外生产商将我国视为市场竞争的热点地区之一。

由此可见, 我国丙酮表观消费量已由1991年13万t增加到2007年84.6万t。国内市场产不足需, 每年都有进口, 由于下游产的发展迅速而丙酮产量相对增长较慢, 进口呈逐年增加态势。

中国丙酮市场发展建议

按照我国丙酮市场发展现状, 虽然近年来我国丙酮产量仍无法满足市场需求, 发展前景较好, 但由于全球丙酮生产能力增长很快, 2006年起已出现过剩情况, 且新建、扩建置几乎都集中在亚洲地区, 新增的丙酮产品将不可避免地进入我国市场。另外, 随着我国在建丙酮装置的陆续投产, 国内自给率将大大提高, 市场竞争将更加激烈。而由于近几年丙酮市场需求的最大量增长来自双酚A及其衍生物领域, 经专家综合分析, 从有利于丙酮市场发展考虑, 提出如下建议。建议我国在新增的丙酮生产装置, 最好采用异丙苯法生产工艺, 以避免单纯生产丙酮导致的市场过剩;装置建设地点应充分考虑原料供应及附近市场需求, 最好采用上下游配套方式, 以降低生产成本, 回避市场风险。

另一方面, 在建丙酮装置的同时, 企业除可配套建设双酚A装置外, 还应考虑配套建设MIBK装置, 尽量减少双酚A产业发展可能对丙酮市场造成的不利影响。我国采用异丙苯法的苯酚—丙酮生产装置应提高单套装置生产能力, 降低生产成本, 实现异丙苯—苯酚—丙酮—双酚A一体化生产, 继续开发丙酮衍生物生产工艺, 拓宽丙酮应用领域。且强化行业自律和监管, 规范产品市场, 维护行业正常发展, 培育创造一个良好的丙酮市场的发展环境。

敬告读者

在主办单位、理事会、编委会、编辑部和广大读者、作者的共同努力下, 《广州化工》期刊近年发展迅速, 取得了可喜的成绩。应理事会、众多读者和作者的要求, 从2009年7月开始, 《广州化工》期刊将由双月刊改为月刊发行。希望读者和作者互相转告, 并和编辑部取得联系, 尽快办理新的订阅手续。

非常感谢理事会各单位、编委, 广大读者和作者对《广州化工》期刊的大力支持。

关于丙酮褪色问题的分析 第8篇

丙酮既是优良的有机溶剂, 广泛应用于油脂、油漆、火药、树脂、橡胶、照相软片等;也是重要的化工原料之一, 用于生产有机玻璃、异丙醇、溶剂、双酚A等, 近年来丙酮的市场需求量达到数十万吨。保证丙酮的产品质量是我们哈石化人重要的职责!而丙酮的褪色时间则是衡量丙酮产品质量的重要指标。

1 首先我们要对影响丙酮褪色时间的因素进行分析

丙酮褪色时间是在分析丙酮质量时丙酮样品使高锰酸钾试剂褪色的时间指标。其褪色时间长短是衡量丙酮质量的关键指标之一。影响这一指标的因素主要是丙酮产品中所含有的还原性杂质的量, 一般工业生产的丙酮中, 影响褪色时间的主要是醛类物质。

1.1 生产中影响丙酮褪色的醛类物质

在丙酮生产中影响丙酮褪色指标的醛类物质主要是甲醛 (HCHO) 、乙醛 (CH3CHO) 、和丙醛 (CH3CH2CHO) 。这三种醛都是氧化工段在氧化反应时产生的副产物。其中乙醛和丙醛是原料异丙苯中的杂质, 乙苯 (C6H5C2H5) 和正丙苯 (C6H5C3H7) 是氧化反应的产物, 甲醛则是异丙苯 (C6H5CH (CH3) CH3) 氧化副反应的产物。

1.2 原设计中对褪色指标的工艺控制

工业丙酮中所含的醛类杂质主要是甲醛和丙醛, 其沸点范围与丙酮相近 (乙醛、丙醛、丙酮的沸点分别是21℃、48.8℃、56.2℃) , 通过物理精馏法无法将其除去, 而得到高质量的丙酮产品。因而生产过程中为了最大限度地减少丙酮产品中的醛含量, 将丙酮产品由侧线采出, 这就使得气相乙醛大部分由塔顶分离出去。同时还在精丙酮塔设置了三个注碱点 (碱液来自于酚回收岗位配制的20﹪浓度的碱液) 。目的是在丙酮提纯的过程中通过加入稀释的碱液使残留在塔板液相中的醛在碱催化的条件下发生醇醛缩合反应, 生成高分子化合物, 再用精馏的方法将其与丙酮进行有效地分离。碱的存在也促使残留的微量苯酚转变为酚钠熔于水相而达到与丙酮分离的目的。

碱催化醇醛缩合反应的原理为:

2 丙酮褪色时间的波动及处理

我们生产上要求丙酮的褪色时间≥120分钟为优等品, 丙酮产品的褪色时间发生波动以后, 经丙酮产品样品分析, 发现其中的醛含量明显升高。造成这种现象的原因可能是:⑴精丙酮塔的灵敏板温度偏高;⑵精丙酮塔的注碱量下降;⑶注碱液的浓度下降;⑷注碱板的位置低。

针对第⑴种情况, 我们必须掌握精丙酮塔的热量来源才能有效地控制其灵敏板的温度。其热源主要有五个: (1) 塔底再沸器的加热蒸汽, 加热蒸汽的量过大和蒸汽压力过高都会造成精丙酮塔的温度升高; (2) 与下游割焦塔的物物换热:即使精丙酮塔的底部物料作为割焦塔塔顶换热器的冷介质从而吸收割焦塔塔顶的热量再循环回精丙酮塔低而达到为精丙酮塔提供热量的目的; (3) 塔底直接注入的蒸汽, 既可以为精丙酮塔提供热量又能有效避免由于丙酮产品的过度加工而造成的浪费; (4) 从粗丙酮塔来的进料量及进料温度, 进料量过大和进料温度过高都会造成精丙酮塔的灵敏板的温度偏高; (5) 侧线产品的采出量引起的塔的内回流量的改变 (塔的内回流越大, 塔温越低) 。掌握了热源, 灵敏板的温度也就可以有针对性的调节了。当灵敏板的温度过高时, 我们可以适当地根据经验对以上五个热源分别采取以下措施:降低塔的加热蒸汽的量或降低蒸汽的压力、利用物物换热转移部分热量 (此时应注意割焦塔的稳定控制, 此塔的温度高低将直接影响精丙酮塔的温度) ;另外一个非常重要的因素是侧线产品的采出量要相对稳定, 否则会造成塔的内回流的改变 (塔的内回流=塔顶回流量-侧线产品采出量) , 因此在必须调节侧采时要适当调节塔顶回流量以确保塔的内回流的稳定;根据实际情况适当降低进料量和进料温度。

针对第⑵⑶⑷种情况, 我们则很容易从直观上发现问题。如果是注碱量下降, 我们可以立刻进行调整, 将注碱量提至卡边超限, 待褪色时间达到150分钟后恢复正常注碱。同时要求分析人员对碱浓度进行确认, 若碱液浓度下降, 则通知酚回收人员尽快提高碱浓度。如果是注碱板位置低, 则可以提高注碱板至较高一层。

当丙酮的褪色时间发生波动时, 应适当将塔顶除醛线的流量提高, 以便进一步除去醛类物质, 保证产品质量。

生产实际显示, 以上控制手段基本上能将丙酮的褪色时间控制在优级品的范围内。

摘要：苯酚丙酮生产装置中的丙酮产品的褪色时间是否能达到要求决定了其是否能成为优等品, 因而针对丙酮的褪色问题, 分析生产中影响其褪色时间的工艺控制指标等因素并严格加以控制, 从而有效保证其产品质量。通过近五年来生产过程中积累的一些经验证明, 要控制丙酮的褪色的时间, 就必须要通过严格控制丙酮产品中的醛类杂质来保证丙酮的褪色时间, 并找到导致醛类杂质波动的直接原因, 从而在生产过程中实施有效的控制措施。

废水中丙酮的色谱测定研究 第9篇

1 实验部分

1.1 仪器与试剂

Waters 1525双泵高效液相色谱仪 (美国沃特斯公司) ;0.45um滤膜过滤装置 (上海摩速有限责任公司) ;25u L微量注射器 (Australia) KQ-50B超声仪 (昆山市超声仪器有限公司) ;CH3OH、C3H60 (均为色谱纯) ;试剂用水为18.2MΩ二次去离子水。

1.2 色谱条件

Diomonsil C18 (2) 5u色谱柱 (250mm×4.6mm, 柱温30℃) ;流动相为甲醇/水 (4:1, 流速1ml.min-1) ;紫外检测器。

1.3 样品采集及前处理

水样采集后立即置于聚乙烯瓶中, 于4℃避光密闭保存, 尽快分析测定。由于地下水中含有一部分有机物及重金属离子, 这些物质通过色谱柱以后会对柱子造成很大的损害, 所以需要对水样进行前处理, 水样经过0.45微米水系滤膜过滤除去绝大部分的有机物及重金属离子后方可进样。

2 结果与讨论

2.1 色谱条件的选择优化

本方法的主要目的就是检测工业废水中丙酮的含量, 我们采用美国沃特斯公司的Diomonsil C18 (2) 5u色谱柱, 实验表明该色谱柱对丙酮有很好的分离性能。

通过选择比较不同的淋洗液体系, 发现甲醇/水体系能够很好的分离丙酮, 不会出现峰拖尾, 鬼峰以及其他峰不完全分离的情况, 经过不同的浓度选择, 本方法选择甲醇/水 (4:1, 流速1ml.min-1) 作为流动相, 丙酮在4分钟内完全出峰 (图1) 。

2.2 方法的精密度、线性关系和检出限

配制浓度为0.1、1.0、5.0、10、25、50ug/L的丙酮标准溶液, 每个浓度测定6次峰面积响应值, RSD在1.01%~1.99%之间。分别测定不同浓度的丙酮标准溶液的吸光度值, 丙酮浓度在0.1~50ug/L范围内与峰面积值呈良好线性关系, Y=1.7×104X-5.85×103, 相关系数为0.9998, 方法检出限为为0.05ug/L

甲醇/水 (4:1, 流速1ml.min-1)

2.3 实际样品测定

我们对工业废水进行了监测, 测定其中含有的丙酮, 见表1。

方法的相对标准偏差为 (RSD) 在1.91%~4.23%之间, 同时做回收率实验, 加标回收率为96.9%~104.7%。

3 小结

通过对实际水样的测定, 本方法可以同时进样快速、准确地测定工业废水中不同浓度范围的丙酮, 操作简便可满足废水监测中对水质预警性检测的要求。

参考文献

[1]任霞, 徐小平, 廖丽云, 等.毛细管气相色谱法测定头孢噻利和普卢利沙星中7种有机溶剂残留量[J].中国抗生素杂志, 2004, 29 (6) :354.

[2]姚倩, 李章万, 张强, 等.大口径毛细管气相色谱法检查药物中残留溶剂的方法研究[J].色谱, 2001, 19 (2) :141.

[3]稽超, 孙艳艳, 李秀琴, 储晓刚, 等.饮料中4种人工合成甜味剂同时测定的超高效液相色谱快速检测方法[J].色谱, 2009, 127 (1) :111-113.

[4]Zhu Y, Guo Y Y, Ye M L, et.al.J Ch rom a togr A[Z].2005, 1 085:143.

[5]F razie r R A, Inns E L, N ico lo D, et.al.J Ch rom a togr A[Z].2000, 876:213.

间氟苯基丙酮合成方法的研究 第10篇

(1) 间氟苯基衍生物与丙酮在催化剂如醋酸锰存在下反应得到。

(2) α氰基丙酮基间氟苯与硫酸反应也能得到。

(3) 由起始原料间氟甲苯通过侧链溴代, 水解得到间氟苯甲醛, 再经过与硝基乙烷加成反应, 水解后得到。

上述三种合成路线中, 虽然前两种都为一步反应, 但是第一种需要催化剂醋酸锰, 该催化剂价格昂贵, 用量较大, 回收困难, 难以实现工业化。第二种方法所用原料本身就是难以制备的中间体, 所以也不实际。而第三种方法虽然为三步反应, 但是成本低, 收率高, 容易制备得到产品, 且易实现工业化, 所以是一条理想路线。

本文针对方法三, 首先由间氟甲苯均相催化溴代反应完全后, 水解得到间氟苯甲醛, 该步骤收率达到90%, 含量为99.5%。间氟苯甲醛经与硝基乙烷加成反应, 再经过水解得到产品, 收率为70%, 含量为99%。所以该反应总收率为63%, 产品含量为99%。

1 实验部分

1.1 合成路线 (如图1)

1.2 实验步骤

1.2.1 制备间氟二溴甲苯

在配有滴液漏斗, 回流冷凝管, 温度计和搅拌器的500mL烧瓶中, 加入间氟甲苯250g, 少量AIBN, 升温至沸, 滴加加入500g溴素, 生成的HBr气体用碱水吸收。滴加完毕, GC中控反应至一溴代物3%, 二溴代物为90%, 三溴代物1%。反应完毕后将二溴代物蒸馏出来, 收集110℃/8mmHg馏分。

1.2.2 制备间氟苯甲醛

取50g间氟二溴苄和67gCaCO3, 100mL H2O加热回流, 保温回流反应1h后水蒸汽蒸馏产品, 得到物质分层, 有机相即为产品间氟苯甲醛, 而水相可用甲苯萃取得到产品。收率:67%。

1.2.3 制备1~ (邻氟苯基) -2-硝基-1-丙稀

向装有分水器, 搅拌装置和温度计的500mL烧瓶中加入150mL甲苯, 60mL间氟苯甲醛, 45g硝基乙烷, 10mL正丁基胺, 加热回流带水至没有水带出。反应完全后所得的甲苯液可直接用于下步反应。

1.2.4 制备间氟苯基丙酮

向一个装有2个回流冷凝管, 一个滴液漏斗和电动搅拌的1L四口烧瓶内加入上步甲苯溶液, 250mL水, 100g铁粉, 和2g FeCl3。加热至75℃, 滴加浓盐酸180mL, 滴加完毕, 剧烈回流至反应完全。将物料转移至2L烧瓶中, 水汽蒸馏将产品带出, 收集物静置分层, 水相用1L甲苯萃取, 合并有机相, 减压浓缩除甲苯后得到产品。产品可蒸馏提纯。收率:60%~67%。

2 结论

本文介绍了两步法合成间氟苯基丙酮的方法, 产品纯度99%, 收率为63%。方法优点明显, 易于实现工业化生产。

参考文献

[1]Kurz, MichaeL E, Baru.Aromatic acet onyLation promoted by manganese (III) and ceriurn (IV) saLts.JournaL of Orga nic Chemistry, 1984, 49 (9) :1603～7.

[2]Synthesis of aryLacetones by the SRN1aryLation of acetoneenoLate ion, Bunnett;Joseph F, ChemicaL&Phar-maceuticaL BuLLetin, 1975, 23 (1I) , 2620～8.

[3]谢毅, 吴怡祖.对氟苯甲醛合成方法的研究[J].化工时刊, 1998, 12 (6) :30～31.

芳樟醇制取香叶基丙酮工艺探究 第11篇

关键词：香叶基丙酮,芳樟醇,乙酰乙酸乙酯,磷酸氢二钠,催化

香叶基丙酮又名二氢假紫罗兰酮, 其化学名称为6, 10-二甲基-5, 9-十一碳二烯-2-酮, 分子式为C13H22O, 其分子量为194.32。香叶基丙酮实际上是两种不同结构的十三碳二烯酮的混合物, 它们分别叫做橙花基丙酮和香叶基丙酮, 前者为正式结构, 后者为反式结构, 二者互为异构体。香叶基丙酮有如下用途:一是用于合成异植物醇, 可配制香叶油, 用于香料工业。二是可用于日化香精配方中, 常用于烘烤食品、布丁、冰冻乳制品。三是生产橙花叔醇和金合欢醇的中间体, 大量的香叶基丙酮被用于合成维生素E。下列两种生产工艺可制取香叶基丙酮:以碱金属为催化剂, 月桂烯和烯亚胺进行水解反应制取香叶基丙酮;二是由芳樟醇同乙酰乙酸乙酯在异丙醇铝催化下取得香叶基丙酮。现在比较常用的是第二种生产工艺。本研究以磷酸氢二钠为催化剂, 乙酰乙酸乙酯在磷酸氢二钠催化下制取香叶基丙酮的工艺条件, 分别用不同用量催化剂、改变物料配比、合成温度、合成时间进行实验, 先得出每个方面对产品合成率的影响, 进一步采取正交实验, 得出制取香叶基丙酮最有利的反应条件。

一、实验部分

(一) 实验原料。

芳樟醇, 工业级, 武汉远城共创科技有限公司;乙酰乙酸乙酯, 分析纯 (AR) , 邹平县齐力助剂有限公司;磷酸氢二钠, 分析纯 (AR) , 青州市凯信化工有限公司。

(二) 分析仪器及方法。

FYGC-2000 (B) 气相色谱仪, DB-5毛细管柱;Agilent GC-MS检测仪。样检测品步骤:管柱温78℃, 持续6min;用3℃/min温速加热到118℃;接着用10℃/min温速加热到258℃, 持续2min。样品的检测量为0.20μL, 采用归一法得出GC面积的含量。最后对香叶基丙酮进行气相色谱和质谱联合定量分析。

(三) 实验部分。

把磷酸氢二钠、芳樟醇和乙酰乙酸乙酯按不同的配比, 装入三个蒸馏瓶中, 磷酸氢二钠的蒸馏瓶中设有水分离器, 芳樟醇蒸馏瓶中设有温度计, 乙酰乙酸乙酯蒸馏瓶中带有搅拌设备。以油为介质热浴加热, 温度到145℃~175℃进行反应2至10小时, 用气相色谱仪GC检测, GC面积归一法, 计算气相色谱产率, 以下简称产率。

气相色谱产率=M1× (x1+x2) /M2×100%;

M1:产品的实际量;x1:香叶基丙酮在产品中的质量分率;x2:橙花基丙酮在产品中的质量分率;M2:目标产品的理论量。

二、结果与讨论

(一) 反应原理和产物结构表征。

(图1)

由上面的反应方程式可知, 反应的进行过程中会产生少量乙醇。乙醇量的增加会阻止反应正向进行, 实验过程采用冷凝器直接回流冷凝水的作法, 会将乙醇重新带回实验体系。所以, 采取在蒸馏瓶连中接水分离器, 这样能将产生的乙醇带出反应体系, 从而对正向反应的进行有利。

(二) 单因素实验。

1. 反应温度的影响。

以等摩尔比芳樟醇与乙酰乙酸乙酯反应, 催化剂加入量为m (催化剂) ︰m (芳樟醇) =2%, 合成时间6小时。选择合成温度为150℃、158℃、163℃、168℃和173℃。图2显示反应温度对香叶基丙酮合成的影响。

图2表明, 在反应物配比相同条件下, 在163℃以下温度时, 产率随着反应温度的上升而增加, 且幅度较大;但在163℃~173℃温度时, 产率有轻微减少。在173℃以后, 产率基本维持不变。原因是原料乙酰乙酸乙酯的沸点为180℃, 催化剂为磷酸氢二钠时, 合成温度在163℃~173℃最有利。

2. 摩尔比的影响。

反应温度168±2℃, 反应时间8小时, 催化剂加入量为m (催化剂) :m (芳樟醇) =2%, 当反应物的配比分别为 (乙酰乙酸乙酯︰芳樟醇) 2.2:1、2:1、1.8:1、1.4:1和1:1.进行实验。图3显示反应物摩尔比对合成反应的影响。

由图3可知, 产率随着反应物配比的加大而提高, 逐次提升。当乙酰乙酸乙酯︰芳樟醇为2:1时, 产率基本维持恒定。因此, 此反应条件下, 实验原料较适宜的摩尔比为n (乙酰乙酸乙酯) ︰n (芳樟醇) =2.2:1~1.8:1.。

3. 催化剂用量的影响。

反应物乙酰乙酸乙酯︰芳樟醇的配比=2:1, 在168±2℃合成温度下, 反应进行8个小时。分别以质量比 (催化剂︰芳樟醇) 0%、1%、2%、3%和4%加入催化剂进行实验。图4显示合成反应的影响因素-催化剂用量。

图4显示, 提高催化剂用量能迅速增加合成反应产率, 可是当催化剂用量占芳樟醇质量超过2%时, 产率变化不明显。这表明, 当催化剂用量占芳樟醇质量为2.5%时产率最高。所以, 从经济角度, 较适宜的催化剂用量占芳樟醇质量为1.5%~2.5%。

4. 反应时间的影响。

反应物配比 (乙酰乙酸乙酯︰芳樟醇) =2:1, 催化剂用量 (质量) ︰芳樟醇 (质量) =2:100, 在168±2℃合成温度下。采取实验合成时间2小时、4小时、6小时、8小时和10小时, 得到图5显示合成反应的影响因素-反应时间。

图5表明, 产率总体呈上升趋势, 随着时间的增多, 开始迅速提高后趋缓慢增大, 在小于4小时的合成时间内, 产率增长的趋势较强, 合成时间大于4小时后, 产率增加缓慢, 不明显。据此得出, 前述反应条件下, 6~8小时为最佳反应时间。

(三) 正交试验。

正交试验采用四因素三水平九实验正交表 (L9 (34) ) , 前述分析的四因素A、B、C、D为反应温度、反应物摩尔比、催化剂用量及反应时间。表2反映正交实验结果及分析。

表2显示, 在催化剂磷酸氢二钠存在的条件下, 合成香叶基丙酮的影响因素中, 最重要的影响因素是反应温度, 其次按顺序为催化剂用量、反应物摩尔比、合成时间。通过四因素三水平九实验的正交表可以得到最佳合成工艺参数为:在168℃反应温度下, 乙酰乙酸乙酯︰芳樟醇摩尔比 (反应物料) 2:1, 催化剂用量占芳樟醇质量为2.5%, 最佳合成时间为6小时。

(四) 重复试验。

采用上述得出的最佳工艺参数, 进行三次重复实验来验证L9 (34) 得出结论的可靠性, 重复实验三次的结果是:合成反应目标产物产率为:0.973、0.966、0.976, 所以, 在168℃反应温度, 乙酰乙酸乙酯︰芳樟醇摩尔比 (反应物料) 2:1, 催化剂用量占芳樟醇质量为2.5%, 合成时间为6小时, 这样的条件下, 用磷酸氢二钠催化芳樟醇与乙酰乙酸乙酯反应得到香叶基丙酮的产率为0.972, 进一步显示了正交实验最佳工艺参数的正确性。

三、结论

Na2HPO4·12H2O对于芳樟醇合成香叶基丙酮是一种高效的催化剂, 本实验采用较为廉价的催化剂所得产率达到了国内同等水平。最佳的工艺条件为:反应温度168℃, 乙酰乙酸乙酯摩尔比n (反应物) ︰芳樟醇n (反应物) =2︰1, 催化剂用量 (质量) ︰芳樟醇 (质量) =2.5%, 反应时间6小时, 最高产率为0.972。正交试验结果表明, 最重要的影响因素是反应温度, 其次按顺序为催化剂用量、反应物摩尔比、合成时间。

参考文献

[1] .李冬梅, 赵振东, 孙震等.香叶基丙酮合成反应馏出物组成及形成机理探讨[J].林产化工通讯, 2003

[2] .刘先章, 胡樨萼, 蒋同夫等.合成香叶基丙酮的研究[J].林产化学与工业, 1997

[3] .徐启新, 罗丽娜, 李庆文等.香叶基丙酮的合成研究[J].中国烟草学报, 1996

[4] .赵振东, 刘先章.松节油的精细化工利用 (Ⅲ) -松节油合成日化香料 (中) [J].林产化工通讯, 2001

[5] .赵振东, 刘先章.松节油的精细化工利用 (Ⅴ) -松节油合成药理活性物质[J].林产化工通讯, 2001

[6] .Jiro Tsuji.Allylic Carbonate Efficient Allylating Agents of Carbonucleophiles in Palladium catalyzed Reactions under Neutral Conditions.J.Org.Chem, 1985, 107:5225~5228

[7] .Jiro Tsuji.New Synthesis Reactions Catalyzed by Pallatium complex.Pure&Appl.Chem, 1978, 58, 6:869~878

[8] .Carroll M F.Addition ofα, β-Unsaturated Alcohols to the Active Methylene Group.PartⅠ (andⅡ) .J.C.S.1940:704~706 (1266~1268)

[9] .Zinkel D F, Russell J.Naval Stores-Production chemistry utilization, Chapter 12, 1989:477~509