環(huán)己醇是一種化工生產(chǎn)過程中應(yīng)用廣泛的有機(jī)化工中間產(chǎn)品,環(huán)己烯水合法生產(chǎn)環(huán)己醇生產(chǎn)工藝技術(shù)已經(jīng)應(yīng)用于工業(yè)化生產(chǎn)。由于環(huán)己烯和水之間互溶度低,反應(yīng)受化學(xué)平衡限制,存在環(huán)己烯轉(zhuǎn)化率低的缺點(diǎn)。因此,本文利用向體系中加入助溶劑異佛爾酮的催化精餾技術(shù)以克服該問題。主要研究內(nèi)容如下:（1）使用BCF-1型汽-液相平衡釜分別測定了三元體系環(huán)己烯+環(huán)己醇+異佛爾酮和四元體系環(huán)己烯+水+環(huán)己醇+異佛爾酮混合物在500 kPa下的汽液平衡數(shù)據(jù)。使用NRTL,Wilson和UNIQUAC三種活度系數(shù)模型關(guān)聯(lián)水-環(huán)己烯,水-環(huán)己醇,水-異佛爾酮,環(huán)己烯-環(huán)己醇,環(huán)己烯-異佛爾酮和環(huán)己醇-異佛爾酮,得到二元交互作用參數(shù)。（2）在帶攪拌的間歇反應(yīng)釜中研究環(huán)己烯水合反應(yīng)動力學(xué),分別考察了不同操作條件對環(huán)己烯水合反應(yīng)的影響。采用擬均相動力學(xué)模型對實驗數(shù)據(jù)進(jìn)行擬合,得到其反應(yīng)動力學(xué)方程。（3）采用化工計算軟件Aspen Plus,基于平衡級模型,運(yùn)用已經(jīng)得到的熱力學(xué)數(shù)據(jù)和動力學(xué)方程,建立了加入助溶劑的環(huán)己烯催化精餾過程模擬流程。采用內(nèi)徑為32 mm的不銹鋼催化精餾塔,測定塔內(nèi)溫度分布和產(chǎn)品濃度分布,對所建立的模型進(jìn)行驗證... 

【文章頁數(shù)】：86 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
1 緒論
    1.1 環(huán)己醇生產(chǎn)工藝概述
        1.1.1 苯酚加氫法
        1.1.2 環(huán)己烷氧化法
        1.1.3 環(huán)己烯水合法
            1.1.3.1 未加助溶劑的旭化成工藝
            1.1.3.2 加入助溶劑的環(huán)己烯水合工藝
            1.1.3.3 催化精餾工藝
    1.2 環(huán)己烯水合動力學(xué)研究進(jìn)展
        1.2.1 水合反應(yīng)動力學(xué)影響因素
            1.2.1.1 內(nèi)擴(kuò)散與外擴(kuò)散
            1.2.1.2 溫度
            1.2.1.3 催化劑用量
        1.2.2 水合反應(yīng)動力學(xué)模型
            1.2.2.1 冪函數(shù)型模型
            1.2.2.2 雙曲線型模型
        1.2.3 水合反應(yīng)動力學(xué)模型的研究
    1.3 催化精餾過程穩(wěn)態(tài)模擬
    1.4 課題研究意義及主要內(nèi)容
2 汽-液相平衡數(shù)據(jù)的測定與關(guān)聯(lián)
    2.1 實驗部分
        2.1.1 實驗藥品與儀器
        2.1.2 分析方法
        2.1.3 實驗步驟
    2.2 結(jié)果與討論
        2.2.1 汽-液相平衡實驗結(jié)果
        2.2.2 汽-液相平衡數(shù)據(jù)的熱力學(xué)一致性檢驗
    2.3 汽-液相平衡數(shù)據(jù)的關(guān)聯(lián)
        2.3.1 活度系數(shù)模型
    2.4 小結(jié)
3 環(huán)己烯水合反應(yīng)動力學(xué)研究
    3.1 實驗部分
        3.1.1 實驗藥品與儀器
        3.1.2 實驗裝置
        3.1.3 實驗分析方法
        3.1.4 實驗步驟
    3.2 實驗結(jié)果與討論
        3.2.1 外擴(kuò)散影響的消除
        3.2.2 內(nèi)擴(kuò)散影響的消除
        3.2.3 溫度影響
        3.2.4 催化劑用量影響
        3.2.5 原料摩爾比的影響
        3.2.6 動力學(xué)模型的推導(dǎo)
        3.2.7 數(shù)據(jù)處理示例
        3.2.8 動力學(xué)方程參數(shù)的確定
        3.2.9 動力學(xué)模型的驗證
4 環(huán)己烯催化水合反應(yīng)穩(wěn)態(tài)模擬
    4.1 實驗部分
        4.1.1 實驗藥品與儀器
        4.1.2 分析方法
        4.1.3 實驗步驟
    4.2 模型建立
        4.2.1 工藝流程建立
        4.2.2 熱力學(xué)參數(shù)的確定
    4.3 模型驗證
    4.4 催化精餾工藝條件的模擬優(yōu)化
        4.4.1 精餾段板數(shù)對轉(zhuǎn)化率的影響
        4.4.2 反應(yīng)段塔板數(shù)對環(huán)己烯轉(zhuǎn)化率的影響
        4.4.3 提餾段塔板數(shù)對環(huán)己烯轉(zhuǎn)化率的影響
        4.4.4 環(huán)己烯-水進(jìn)料比對環(huán)己烯轉(zhuǎn)化率的影響
        4.4.5 環(huán)己烯-異佛爾酮進(jìn)料比對環(huán)己烯轉(zhuǎn)化率的影響
        4.4.6 環(huán)己烯進(jìn)料位置對環(huán)己烯轉(zhuǎn)化率的影響
        4.4.7 模型優(yōu)化結(jié)果
5 結(jié)論
參考文獻(xiàn)
致謝
作者簡介
攻讀學(xué)位期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文



本文編號：3725078