【摘要】：我國“多煤缺油少氣”的能源特點決定了煤化工在國家能源安全中起關(guān)鍵作用,煤化工大宗化學(xué)品乙二醇與甲醇亟需尋求高附加值的下游產(chǎn)品。低聚甘醇醚作為柴油添加劑、非質(zhì)子性溶劑、印染助劑等有著大量的市場缺口,尤其作為柴油添加劑應(yīng)用前景非常廣闊。本課題意在以固體酸催化劑在固定床上催化乙二醇(EG)與甲醇合成低聚甘醇醚,主要開展了以下工作:(1)直接以乙二醇與甲醇為原料,采用單因素試驗法,測試了固體酸催化劑種類、反應(yīng)條件等變量的影響,研究此法的可行性。結(jié)果顯示Hβ催化劑活性最高,在測試條件下結(jié)果為EG轉(zhuǎn)化率92.5%,乙二醇(雙)甲醚選擇性39.4%,分子量更高的二、三甘醇(雙)甲醚選擇性不足0.5%;(2)以乙二醇為原料合成低聚甘醇,篩選固體酸催化劑,對反應(yīng)條件進行單因素試驗,對催化劑進行銨、金屬改性,并對改性劑種類及濃度進行了考察。結(jié)果顯示0.2mol/L(NH_4)_2SO_4改性的HY分子篩經(jīng)2.0wt%Cu處理后在溫度230℃,壓力2.0MPa,質(zhì)量空速1.8h~(-1),載氣流速40ml/min時表現(xiàn)出最高的活性,EG轉(zhuǎn)化率51.0%,二、三甘醇總選擇性80.8%;(3)以二甘醇與甲醇為原料合成二甘醇醚,篩選催化劑,對反應(yīng)條件進行單因素、正交試驗,并進行了100h長周期試驗。結(jié)果顯示A-2樹脂在溫度160℃,壓力2.5MPa,質(zhì)量空速1.8h~(-1),載氣流速35ml/min,原料DEG/甲醇摩爾比6:1時表現(xiàn)出最高的活性,DEG轉(zhuǎn)化率81.3%、二甘醇(雙)甲醚總選擇性60.3%,長周期試驗表明催化劑穩(wěn)定性優(yōu)異;(4)以乙二醇自聚反應(yīng)的產(chǎn)品與甲醇為原料,以第三步的條件為基礎(chǔ)進行銜接試驗合成最終產(chǎn)品,結(jié)果顯示其中的EG轉(zhuǎn)化率99.9%,乙二醇醚總選擇性51.9%,二甘醇醚總選擇性17.1%,三甘醇醚總選擇性2.5%,仍具有很大改進空間。對產(chǎn)品進行模擬精餾分離,結(jié)果顯示此體系存在復(fù)雜的共沸物,滲透蒸發(fā)-精餾耦合法可能是較好的分離方法。
【學(xué)位授予單位】：大連理工大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2019
【分類號】：TE624.81

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本文編號：2676774