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1、 第25卷 第1期可编程序控制器，其相对其他PC的主要特点有：所在配置单元为分体模块结构， 结构紧凑， 配置方便；具有高性能的CPU，扫描速度快，提供100多条数据处理指令， 包括程序流程和用户可指定诊断的指令；具有独立的特殊模块控制系统，它可以在同类型PC中灵活使用；具有与各种机器直接连接的通讯功能，通过RS-232C接口，利用主机耦合组件（host link）可方便地与外围设备，如计算机、打字机等相连；可提供个人计算机编程和打印机梯形图的文件软件等。OMRON C200H PC控制系统采用工业控制梯形图程序设计。 本系统程序流程见图3。六、裁切实验技术数据胎面输送带最大线速度15m/min
2、胎面的长度范围9003500mm胎面最大宽度800mm胎面最大厚度50mm切刀角度调整范围2530横向切刀线速度1m/s切刀切割次数20次/min胎面定长误差5mm适用胎面规格3.2512.00电源380V功率3kW压缩空气4kg6kg/cm2传送带宽度1000mm七、结论本装置目前已进入实验阶段，从已生产的胎面情况来看，切断的胎面平整无毛刺，胎面长度误差小于5mm，达到了设计要求。同时设备的各个动作在PC的控制下运行很好。 从使用效果看，该机的性能和裁断精度不次于进口裁断机，但价格却大大低于进口裁断机， 所以该机具有较大的实用价值。抗氧剂 4 0 2 0 的开发与应用汪多仁抗氧剂是橡胶助剂的
3、一个重要组成部分，对橡胶的抗臭氧、抗氧化、抗热、抗曲挠有着不可替代的作用。 在对苯二胺系列众多产品中，被全世界广泛应用的是抗氧剂4010NA和4020。 国外生产的抗氧剂4020，由于生产带来的三废量大，导致生产成本居高不下，无法进入我国市场。 因此，抗氧剂4020是国内急需产品，在国外产品难于进入我国市场之时，是发展该类抗氧剂的极好机遇。一、理化性质抗氧剂4020化学名为N-（1，3-二甲基丁基）-N-苯基苯二胺。 为白色结晶粉末。 熔点52。 沸点380。 溶于一般溶剂，但难溶于汽油，不溶于水。抗氧剂4020为高效多功能低毒产品。 其对屈挠疲劳、臭氧龟裂防护综合性能优良，在橡胶及制品中，不
4、易迁移，不易挥发，耐水抽提；毒性及刺激性均较小，单用、并用对胶料及成品均不变色。 防老剂4020综合防护效果、尤其是耐久性良好，是目前防老剂的主导产品。二、工艺开发1.基本原料（1）RT培司4-氨基二苯胺(RT培司)是重要的染料中间体，但目前主要用于合成对苯二胺类防老剂。4-氨基二苯胺合成路线有十多种，但由于技术、污染等原因，国内外生产中只采用苯胺法、甲酰苯胺法和二苯胺法， 其中二苯胺法是合成4氨基二苯胺的最佳路线。开发苯胺连续合成二苯胺进而开发二苯胺步法加氢还原制备4-氨基二苯胺技术具有工艺过程简单、能耗低、纯度高、三废少等特点。 科技资讯 工艺装备34 第25卷 第1期采用以苯胺和硝基苯为
5、原料的新工艺可以比传统工艺减少三废95。二苯胺一步法合成4-亚硝基二苯胺是在一种具有特别结构的反应器内， 工艺要求加入适量的二苯胺和含亚基的溶液， 搅拌溶解后滴加酸性有机溶液， 在常温、 常压下进行反应。 二苯胺转化率大于99%，合成4-亚硝基二苯胺的选择性大于99%。4-亚硝基二苯胺经加氢还原生成4-氨基二苯胺催化剂为高活性加氢催化剂，H2油(体积比)大于1000的条件下，加氢还原转化率大于99，选择性大于98。生成的4-氨基二苯胺适用于合成橡胶防老剂4020。国外富莱克斯、 尤尼罗伊尔等公司已开发出苯胺、 硝基苯缩合的RT培司清洁生产工艺并已投入工业化生产，其三废比传统工艺减少94。（2）
6、MIBK(甲基异丁基酮)用丙酮生产MIBK的反应机理是通过醇醛缩合脱水(或称二聚缩合反应)，生成异丙叉丙酮，然后经过催化加氢生成MIBK。 由于是选用多功能催化剂， 能将三步并为一步完成。 目前典型的催化剂为载有Pt系元素的具有酸功能的阳离子交换树脂，一般添加部分Pd。 即通过阳离子交换树脂进行缩合脱水，然后经过Pd催化剂加氢生成MIBK。 另外，双功能催化剂的种类还有KOHA12O3Pd、MgSiO2Pd、Zr3(PO)4Pd等。一步法反应过程可以在液相或气相中进行。 液相反应温度为130150，压力为37MPa，丙酮液态空速为0.11.0h， 氢气与丙酮的摩尔比为0.52.5。 空速高于5
7、h时，丙酮转化率则大大降低。 气相反应是在常压或近似常压、200250下进行，反应温度不能超过300，否则丙酮对MIBK的选择性降低，而形成一些高沸点缩合物，其他条件(如丙酮的空速和氢气与丙酮的摩尔比)与液相反应相同。由于使用催化剂性能优良， 因此催化剂对反应原料和条件要求比较高， 一步法要求H2比较纯，特别是氧等活性杂质的含量应尽量低， 并绝对不能含CO、S和H2S等，因为它们会引起催化剂中的Pd快速中毒，惰性杂质如N2也要尽可能除去，它会提高反应器中的总压力，而降低H2的分压。 用酸性阳离子交换树脂作催化剂时，要求丙酮原料不含水，以防止水使树脂催化剂的活性降低。在上述条件的一步法连续工艺中
8、， 丙酮转化率为3040，MIBK选择性达9098。 一般来说，丙酮转化率越高，则MIBK的选择性越低。MIBK的产率为2535。虽然一步法连续工艺中MIBK的选择性很高，但反应也产生各种副产物，主要有异丙醇、MIBC、二异丁基酮(DIBK)、4，6-二甲基-2-庚酮、双丙酮醇、水等。液相反应器可用固定床或悬浮床。 固定床工艺中，液体丙酮从上向下经过催化剂层，氢气进料既可逆向流动也可同向流动。 悬浮工艺中， 催化剂在适当的搅拌机理作用下保持悬浮状态。德国Veba-Chemie在1968年首次采用一步法工业生产MIBK， 当时采用的催化剂是阳离子交换树脂钯催化剂， 目前采用的一步法工艺与该工艺基
9、本类似。采用的原料氢和丙酮(摩尔比为1.7)要先进行预热。 以德士古工艺流程为例， 原料丙酮和氢气进入一个固定床反应器，反应温度为130140，丙酮液体空速110， 催化剂为磺化苯乙烯的组分，塔底组分送至丙酮塔， 将未反应的丙酮回收至反应系统。 在脱水塔和汽提塔内将MIBK和水的共沸混合物蒸出来，以回收水中溶解的MIBK，在塔顶可获得99以上的MIBK。维巴流程和德士古流程是目前国外生产MIBK普遍采用的工艺流程。 它的原料及能量消耗都比较经济。 一步法的工艺流程简单，操作方便，是先进的MIBK生产法。用改性分子筛催化剂可以一步常压反应生成MIBK，为当今最有前景的生产方法。20世纪80年代末
10、， 台湾财团法人工业技术研究院开发出Pd-ZSM-5分子筛催化剂。Pd-ZSM-5分子筛催化剂有多种形式， 下面介绍基本的制备过程。 先准备含有水玻璃、 四丙基溴化氨， 以及30100摩尔比的Si2Al23的水溶液，把硫酸铝水溶液加到上述溶液中。 加硫酸以后，在160180下根据高压法缓慢调节成适当的碱性，过 滤 、 洗 净 ， 并 在550焙 烧624以 后 得 到NaHZSM-5。HZSM-5和适当浓度的碱或过度金属盐 进 行 离 子 交 换 ， 得 到CsHZSM-5、KHZSM-5、PdHZSM-。 把上述分子筛和适当的钯盐溶液混合、干燥， 在550焙烧1224得到Pd-mHZSM-5
11、催化剂(m为碱金属或过渡金属)。 在ZSM-5分子筛形科技资讯工艺装备35 第25卷 第1期成结晶之前， 把钯盐直接加到混合物中， 得到Pd-ZSM-5催化剂。 把得到的Pd-ZSM-5系列催化剂，在氢气或氢气和氮气的混合气流中进行还原， 还原温度为300500，时间为28。影响分子筛催化剂活性的因素有Si2/A123mol比、Pd含量及分散率、反应条件等。Si2/A123摩尔比为30100，Pd含量为0.51(质量)，Pd分散率为4.7272.97(质量)时催化剂活性较好。 适用的反应条件为，反应温度200250，反应压力0.13.0MPa，H2/丙酮摩尔比为13， 丙酮的重量空间速度/时间
12、(WHSV)为12/h。采取固定床反应形式， 选用Pd-ZSM-5系列催化剂合成MIBK时， 不同形式的催化剂给出的反应压力：0.1MPa，催化剂Pd含量1(W)，Si2/A123摩尔比为30，在400下活化8。和树脂催化剂相比， 分子筛催化剂有以下几种优点，如载体的耐热性良好，催化剂容易再生，反应在气液相中进行，不需要高压装置。Pd-ZSM-5分子筛催化剂， 在0.1MPa或低压下实现丙酮的高转化率，是一步法液相工艺的有前途的催化剂。催化精馏是20世纪80年代的新技术， 近两年开始在MIBK上进行应用研究。 该工艺有效地将一步法中的催化单元和一些精馏单元在一个塔中完成。简明的催化精馏反应装置
13、催化反应塔由四个区1、2、3和4组成，1、3和4区为有填料(如装填拉西环)的精馏区，2区为装有双功能催化剂的催化床(一般为固定床)反应区。 丙酮进入3区，氢气则进入到4区，再沸器安置在精馏塔的底部，并装有配套的加热管， 可选择用蒸汽加热或用电加热。 产品从再沸器边口导出。 从催化精馏塔反应出来的气体从其顶部出口进入冷凝器进行冷凝后， 一部分经循环线返回至塔的1区， 其过量的氢气则通过管线返送至与之配套的压力调节器。 上述所用催化剂与一步法中的催化剂相同， 即双功能催化剂。 关键技术为催化精馏塔反应器， 原料从3区进入4区进行反应生成产物，并从反应区中移去，未反应的丙酮经顶部1区精馏后再回流继续
14、使用。 因此，平衡连续被打破，从而得到更大的丙酮转化率。MIBK是采用高效、多功能催化剂，在高纯氢气中于常压下由丙酮一步氢化生成性能十分优良的绿色溶剂，由于可以将三步反应并为一步，其大大地降低了产品的损耗，且能耗低，可以大大减少整个设备的投资，获得高产率。.操作过程以对氨基苯酚、甲基异丁基酮、甲酸和苯胺为原料，在常压下经两步法制备抗氧剂4020新工艺设备投资低，操作安全，反应平稳，原料来源方便，产物收率达90.1。 生产方法主要是对氨基二苯胺(RT培司)与甲基异丁基酮(MIBK)在催化剂作用下加氢合成。 国内几家生产单位使用的催化剂都是“借用”铜系，可以连续化生产，但成本偏高。 铜系催化剂的主
15、要组分是铜-锌-铝， 催化剂的主要活性成分是铜，当催化剂中氧化铜的质量分数在3080的范围内具有活性。 催化剂在制作过程中如何使三种金属离子均匀分散沉淀是催化剂制作工艺中影响催化剂强度的关键因素。生产中的催化剂失活原因主要是催化剂中毒而引起， 中毒可分为永久中毒和暂时中毒。 虽然铜系催化剂价格便宜，不易中毒，连续生产也便于操作，但是反应转化率低，产品质量稍差，此外在生产过程中会有极少量的铜系催化剂粉碎而带入产品， 对轮胎质量产生影响。 目前国内先进工艺基本上采用贵金属催化剂，在高压釜内进行缩合加氢反应，反应转化率高、产品质量好，因此防老剂4020和4010NA合成技术进展主要集中在贵金属催化剂
16、催化加氢缩合方面。国外采用活性较强且选择性较好的铂系催化剂。 由于贵金属催化剂的活性及成本问题， 采取间歇反应， 增加了辅助操作时间， 降低了装置的利用率。三步法反应合成抗氧剂4020具体工艺是由对氨基苯酚与甲基异丁基酮反应后将所得产物与甲酸反应， 再将反应产物在新型催化剂的作用下与苯胺反应生成抗氧剂4020。将甲基异丁基酮和氨基酚投入反应釜内， 开动搅拌，加热，温度升至133时，沸腾，开始回流，并有水脱出，通过出水器，计量脱水量，并由脱水量判断反应终点，这一过程需要14h。 反应结束后再向反应器内加入一定量溶剂二甲苯， 稀释整个物系后打开冷却器，关闭冷却器，升温精馏出未反应的甲基异丁基酮。 待温度升至137时，精馏停止
