以煤基乙二醇与甲醇为原料制备低聚甘醇醚的研究

发布时间：2020-05-22 23:23

【摘要】：我国“多煤缺油少气”的能源特点决定了煤化工在国家能源安全中起关键作用,煤化工大宗化学品乙二醇与甲醇亟需寻求高附加值的下游产品。低聚甘醇醚作为柴油添加剂、非质子性溶剂、印染助剂等有着大量的市场缺口,尤其作为柴油添加剂应用前景非常广阔。本课题意在以固体酸催化剂在固定床上催化乙二醇(EG)与甲醇合成低聚甘醇醚,主要开展了以下工作:(1)直接以乙二醇与甲醇为原料,采用单因素试验法,测试了固体酸催化剂种类、反应条件等变量的影响,研究此法的可行性。结果显示Hβ催化剂活性最高,在测试条件下结果为EG转化率92.5%,乙二醇(双)甲醚选择性39.4%,分子量更高的二、三甘醇(双)甲醚选择性不足0.5%;(2)以乙二醇为原料合成低聚甘醇,筛选固体酸催化剂,对反应条件进行单因素试验,对催化剂进行铵、金属改性,并对改性剂种类及浓度进行了考察。结果显示0.2mol/L(NH_4)_2SO_4改性的HY分子筛经2.0wt%Cu处理后在温度230℃,压力2.0MPa,质量空速1.8h~(-1),载气流速40ml/min时表现出最高的活性,EG转化率51.0%,二、三甘醇总选择性80.8%;(3)以二甘醇与甲醇为原料合成二甘醇醚,筛选催化剂,对反应条件进行单因素、正交试验,并进行了100h长周期试验。结果显示A-2树脂在温度160℃,压力2.5MPa,质量空速1.8h~(-1),载气流速35ml/min,原料DEG/甲醇摩尔比6:1时表现出最高的活性,DEG转化率81.3%、二甘醇(双)甲醚总选择性60.3%,长周期试验表明催化剂稳定性优异;(4)以乙二醇自聚反应的产品与甲醇为原料,以第三步的条件为基础进行衔接试验合成最终产品,结果显示其中的EG转化率99.9%,乙二醇醚总选择性51.9%,二甘醇醚总选择性17.1%,三甘醇醚总选择性2.5%,仍具有很大改进空间。对产品进行模拟精馏分离,结果显示此体系存在复杂的共沸物,渗透蒸发-精馏耦合法可能是较好的分离方法。
【学位授予单位】：大连理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2019
【分类号】：TE624.81

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本文编号：2676774