本文關鍵詞：酯交換法制備仲丁醇的催化精餾實驗研究及過程模擬，，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：仲丁醇在工業(yè)上應用廣泛,常被用作溶劑,易溶于水和苯,與乙醇、乙醚可任意互溶,在工業(yè)上也可以作為甲醇的共溶劑,來作為提高汽油辛烷值的組分,它還是增塑劑、選礦劑及除草劑等的生產(chǎn)原料。90%以上的工業(yè)仲丁醇都被用作合成工業(yè)重要化工品甲乙酮。目前制備仲丁醇的傳統(tǒng)方法有間接合成法和直接合成法,但是都存在著能耗高、單程轉化率低等缺點,因而亟需探究新的制備仲丁醇的工藝方法。目前工業(yè)醋酸仲丁酯是由煉油裝置副產(chǎn)的C4資源中的正丁烯組分制備的,廉價易得。本文利用甲醇和醋酸仲丁酯通過酯交換反應精餾的方法制備仲丁醇,同時副產(chǎn)高價值的醋酸甲酯。在間歇攪拌釜式反應器中進行酯交換反應動力學的研究,并利用數(shù)據(jù)處理軟件擬合此反應的反應動力學。在動力學研究的基礎上,利用化工模擬軟件對反應過程進行模擬計算,分別考查回流比、甲醇和醋酸仲丁酯的進料摩爾比及進料位置對反應精餾分離效果的影響,并對其過程進行了模擬優(yōu)化。以甲醇和醋酸仲丁酯為原料,在自制的催化精餾塔內(nèi)進行酯交換反應精餾實驗,實驗結果得出,在實驗范圍內(nèi),回流比為1.5,進料醇酯摩爾比為1.5:1,重組分醋酸仲丁酯在第6塊理論板進料,輕組分甲醇在第18塊理論板進料時,對分離最有利。此時塔頂醋酸甲酯的純度和塔釜仲丁醇的純度分別達到99.0%和85.9%,醋酸仲丁酯的轉化率達到94.9%。實驗值和模擬值吻合很好,誤差在8%以內(nèi)。本文工藝過程具有轉化率高、能耗低、選擇性好、產(chǎn)品純度高等優(yōu)點。
【關鍵詞】：催化精餾 仲丁醇 酯交換 動力學 過程模擬
【學位授予單位】：河北工業(yè)大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2015
【分類號】：TQ223.124;TQ028.31
【目錄】：

• 摘要4-5
• ABSTRACT5-10
• 第一章 緒論10-24
• 1.1 仲丁醇的介紹10
• 1.2 仲丁醇的傳統(tǒng)制備方法10-13
• 1.2.1 間接水合法10-11
• 1.2.2 直接水合法11-13
• 1.2.2.1 以樹脂催化劑的直接水合法11-12
• 1.2.2.2 以雜多酸為催化劑的直接水合法12-13
• 1.3 仲丁醇改進的制備方法研究13-14
• 1.4 酯交換反應催化劑14-15
• 1.5 反應精餾技術15-22
• 1.5.1 反應精餾技術的發(fā)展概況15-16
• 1.5.2 反應精餾技術的工藝特點16-17
• 1.5.3 反應精餾技術的應用范圍17
• 1.5.4 反應精餾的基礎研究17-18
• 1.5.4.1 反應動力學17-18
• 1.5.4.2 化學相平衡18
• 1.5.4.3 傳質(zhì)18
• 1.5.5 反應精餾過程模擬18-20
• 1.5.5.1 平衡級模型19
• 1.5.5.2 非平衡級模型19-20
• 1.5.5.3 非平衡池模型20
• 1.5.6 催化劑的裝填方式20-22
• 1.6 本文的研究目的、研究內(nèi)容22-24
• 1.6.1 本文研究工作的目的、意義22-23
• 1.6.2 本論文的主要研究工作23-24
• 第二章 反應動力學的研究24-36
• 2.1 實驗部分24-28
• 2.1.1 實驗原料24
• 2.1.2 催化劑的性能24-25
• 2.1.3 實驗裝置與實驗步驟25-26
• 2.1.4 分析方法26-27
• 2.1.5 定量計算方法27-28
• 2.2 結果討論28-35
• 2.2.1 活度系數(shù)的計算28-29
• 2.2.2 擴散影響的消除29-30
• 2.2.3 反應溫度的影響30-31
• 2.2.4 催化劑量的影響31-33
• 2.2.5 進料醇酯摩爾比的影響33
• 2.2.6 動力學方程33-35
• 2.3 本章小結35-36
• 第三章 催化精餾過程的模擬與優(yōu)化36-46
• 3.1 化工模擬軟件ASPEN PLUS的簡介與優(yōu)點36
• 3.2 熱力學模型的選擇36-37
• 3.3 催化反應精餾塔數(shù)學模型的建立37-39
• 3.4 催化精餾模擬流程39-40
• 3.5 操作參數(shù)的模擬與優(yōu)化40-44
• 3.5.1 回流比的影響40-41
• 3.5.2 進料位置的影響41-42
• 3.5.3 進料摩爾比的影響42-43
• 3.5.4 模擬工藝優(yōu)化條件43-44
• 3.6 本章小結44-46
• 第四章 催化精餾實驗46-54
• 4.1 實驗原料與物性數(shù)據(jù)46
• 4.2 實驗裝置46-48
• 4.2.1 主要實驗儀器46-47
• 4.2.2 催化精餾塔設備47-48
• 4.2.3 反應段催化劑的裝填形式48
• 4.3 實驗步驟48-49
• 4.3.1 理論板數(shù)的測定48
• 4.3.2 催化反應精餾操作步驟48-49
• 4.4 結果與討論49-53
• 4.4.1 回流比對精餾的影響49-50
• 4.4.2 進料摩爾比對精餾的影響50-51
• 4.4.3 進料位置對精餾的影響51-52
• 4.4.4 實驗值與模擬值的對比52-53
• 4.5 本章小結53-54
• 第五章 總結54-56
• 參考文獻56-60
• 攻讀學位期間所取得的相關科研成果60-62
• 致謝62

【參考文獻】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前10條

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  本文關鍵詞：酯交換法制備仲丁醇的催化精餾實驗研究及過程模擬，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

本文編號：416162