甲醇制2，2，3-三甲基丁烷工艺的研究

发布时间：2020-07-07 00:52

【摘要】：随着我国通用航空产业的快速发展,航空汽油的需求量将会快速增长,与此同时,为了满足日趋严格的环保要求,航空汽油无铅化将会是大势所趋。2,2,3-三甲基丁烷(triptane)具有很高的辛烷值及良好的调和性能,是生产高辛烷值无铅航空汽油的理想组分,以甲醇为原料可以制备得到triptane。本文开展了以甲醇为原料、碘化锌为催化剂的triptane间歇制备工艺研究,在200℃,甲醇与碘化锌摩尔比2:1条件下,反应得到triptane含量为27.3%的烃类混合物。并在该条件下考察了间歇循环反应对催化剂稳定性的影响,实验结果表明,随着循环反应次数增加,催化剂的氧化程度也会随之增加,碘化锌中的碘元素会出现明显流失,通过在循环反应中添加碘甲烷可以有效增加油相收率及triptane收率,对催化剂流失的碘元素起到一定补充作用,但是总体的反应效果仍弱于新鲜的碘化锌催化剂。进一步利用制备triptane的连续实验装置研究的结果表明,在连续稳定反应14h后,催化活性没有明显衰减,降低反应釜顶部温度可以提高油相收率,但反应压力太高,会使催化剂完全溶解,反应无法进行,该装置的较优工艺条件为:反应区温度为200℃;釜顶温度170℃;碘化锌催化剂装填量为15g;系统压力为1MPa;甲醇进料流量为5ml/h。其油相产物质量收率为10.2%,triptane碳摩尔收率可达8.8%。在间歇工艺和连续工艺中,使用丙醇、丁醇、异戊醇与甲醇分别配成的混合原料进行反应的结果表明,在间歇反应中,12.5%的异丙醇-甲醇混合原料反应所得triptane碳摩尔收率是几种混合原料中较高的,可达13.2%;在连续反应中,添加醇类与甲醇比例均为7.5%的条件下,正丁醇-甲醇混合原料的triptane碳摩尔收率是较高的,可达10.8%;综合间歇工艺与连续工艺的实验结果,异戊醇-甲醇混合原料对于油相收率的提升较明显;随着混合原料中甲醇比例的降低,反应对于triptane的选择性也会明显降低;连续工艺与间歇工艺的物料进出方式不同,反应结果也有所不同,反应原料的沸点对连续工艺的反应结果影响较大。
【学位授予单位】：华东理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2019
【分类号】：TE626.23
【图文】：

的分离、催化剂与产物的分离等多种问题，因此在该复杂反应体系下要实现ｔｒｉｐｔａｎｅ的逡逑连续制备过程具有一定难度，目前对于ｔｒｉｐｔａｎｅ连续制备装置的研究也相对较少。逡逑Ｃｏｏｋ等人＿提出了两种连续制备ｔｒｉｐｔａｎｅ装置的设想，分别如图２．３和图２．４所示。逡逑图２．３是一种鼓泡式反应器，反应器呈圆柱形，内部分为反应区和分离区，不同区域间逡逑使用隔板进行分隔。反应区的温度和压力分别维持在２００°Ｃ和１．３ＭＰａ，原料甲醇、氢气逡逑及循环二甲醚从反应器底部的两个入口进入反应器，在碘化锌催化下于反应区进行反应，逡逑生成由水、烃类及未反应的甲醇组成的混合物。当反应区内的液体达到“Ｐ”处时，多出逡逑的液体将从分离区入口进入分离区，分离区内由于没有流股扰动因此液体状态相对稳定，逡逑有利于油相和水相的分离，ｔｒｉｐｔａｎｅ处于密度较小的上层油相烃类中，将从分离区的上部逡逑离开反应器，密度较大的水相将从分离区的底部排出，其余的气体将从反应器的顶部排逡逑出。逡逑ｍｅ邋出口逡逑

本文编号：2744392