利用塔式反应器异丁烯水合制备叔丁醇的研究
发布时间：2021-08-06 11:37
近年来,石油化学工业发展迅速,烃类热裂解装置和催化裂化装置不断投产,碳四（C4）烃资源更加丰富。由于2020年我国强制使用乙醇汽油以及甲基叔丁基醚（MTBE）对地下水的污染和有潜在的致癌作用,迫使生产MTBE的原料异丁烯寻找其它出路。作为常用的精细化工原料,叔丁醇可用于生产内燃机燃料和汽油添加剂等,有着很好的工业化前景。国内生产叔丁醇的常用工艺有间接水合工艺、树脂并流水合工艺、釜式反应工艺、催化精馏工艺。其中间接水合工艺使用的催化剂腐蚀性大,对环境污染严重;树脂并流水合工艺树脂装填复杂,有效利用面积小,树脂热稳定性差,转化率偏低;釜式反应工艺需要克服传质阻力以消除扩散因素的影响,虽成本低但只适用于小型生产,且高温高压的反应条件下,安全系数较低。本论文利用塔式反应器将逆流水合反应与反应精馏技术结合起来——常压连续反应精馏,该新工艺在常压下无需提前加入溶剂和叔丁醇,C4烃可直接由塔底进入,同逆向流动而来的杂多酸催化剂水溶液在塔内反应区接触,水合反应后的混合物作为轻组分经精馏段后离开精馏塔。精馏塔内产品叔丁醇平衡浓度降低,促进水合反应正向进行同时提高产品收率。本工艺流程简单,投资成本小,以少...
【文章来源】：沈阳工业大学辽宁省
【文章页数】：82 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
Keggin型杂多酸的多面体、空间堆积、键合模型
沈阳工业大学硕士学位论文243.5不同工艺的考查及Keggin型杂多酸催化剂催化活性评价3.5.1板式精馏塔常压反应实验方法和评价装置（1）板式精馏塔装置简介采用塔外设有加热保温装置（塔身外缠电加热带用于控制反应温度）和塔顶水浴加热装置的多级逆流筛板式精馏塔，有效塔高为3100mm，塔径为35mm，共有31块塔板，塔顶设置冷凝器。水合反应在常压下进行，原料抽余C4烃从板式塔塔底进料，杂多酸催化剂水溶液（为不影响塔反应温度的波动，催化剂料液温度保持与反应温度相同）从塔顶进料，在塔内相互接触形成多级逆流发生水合反应。产物叔丁醇和催化剂水溶液从塔底流出，剩余未反应C4烃从塔顶流出，对精馏塔的气液流出物分别取样在气相色谱中进行分析，通过测定未参与反应异丁烯的含量以及生成产品叔丁醇的含量来计算异丁烯转化率和叔丁醇收率及选择性。评价装置见图3.3。图3.3板式塔水合装置图Fig.3.3Platetowerhydrationdevicediagram1.C4烃罐；2.转子流量计；3.塔釜电加热套；4.三口瓶；5.温度计；6.玻璃板式筛板塔；7.塔中温度计；8.塔加热保温装置；9.夹层漏斗；10.恒温水浴加热装置
沈阳工业大学硕士学位论文26异丁烯的含量以及生成产品叔丁醇的含量来计算异丁烯转化率和叔丁醇收率及选择性。评价装置见图3.4。图3.4反应精馏塔水合装置图Fig.3.4Reactivedistillationcolumnhydrationdevicediagram1.C4烃罐；2.转子流量计；3.塔釜电加热套；4.三口烧瓶；5.温度计；6.反应提馏；7.反应精馏段；8.分水器；9.塔顶温度计；10.球形冷凝管；11.接收瓶；12.恒温水浴加热装置（2）具体实验步骤如下：准备工作：实验在预热反应器之前，应先向空的连续反应精馏塔塔釜中加入一定量的水（防止塔釜空烧，水用量可以根据实际催化剂水溶液中水的损耗做相应调整）。将一定浓度的磷钼杂多酸水溶液加入到精馏塔顶的恒温漏斗中。预热反应器：接通电源，设置塔顶恒温水浴箱的温度，调节精馏塔塔底电热套至一定电压，预热反应器，在精馏塔的塔底部位、塔中段以及塔顶三个位置分别设置温度计，三个温度计从塔底到塔顶温度依次降低，三个部位的温度通过改变塔底电热套
【参考文献】：
期刊论文
[1]新形势下裂解混合碳四利用路线分析[J]. 刘海廷,李兵,宫春艳. 石油规划设计. 2019(01)
[2]叔丁醇合成方法及发展建议[J]. 刘畅,戈家傲. 化工管理. 2018(21)
[3]碳四烃加氢利用研究进展[J]. 展学成,胡晓丽,王书峰,李平智,谢培思,马好文. 现代化工. 2018(07)
[4]MTBE禁用后碳四资源的利用[J]. 解洪梅. 齐鲁石油化工. 2018(01)
[5]我国醚后碳四市场分析[J]. 李昕. 当代石油石化. 2017(09)
[6]关于煤基碳四实际生产MTBE的技术改造[J]. 尹佳音. 当代化工研究. 2017(03)
[7]煤制烯烃混合碳四的利用探讨[J]. 安丽. 石化技术. 2017(05)
[8]C4烃下游产品开发利用[J]. 吴煜,王红卫,刘学军,孔望欣,黄进,卢美贞,计建炳. 现代化工. 2017(05)
[9]碳四资源工业利用研究及展望[J]. 左杰. 广东化工. 2017(08)
[10]C4烃资源利用途径[J]. 何英华,朱丽娜,詹海容,路明,李洪涛,刘龙,张德顺. 化工技术与开发. 2016(12)
博士论文
[1]磷钨酸（盐）催化剂的制备及其催化性能研究[D]. 施介华.浙江工业大学 2006
硕士论文
[1]复杂多相反应体系反应器模型化：渣油加氢裂化和萃取水合[D]. 王硕.北京化工大学 2013
[2]金属—有机骨架固载磷钨杂多酸的制备与催化性能研究[D]. 张成军.河南工业大学 2012
[3]混合C4中异丁烯水合反应动力学研究[D]. 邓持林.华东理工大学 2012
本文编号：3325704
【文章来源】：沈阳工业大学辽宁省
【文章页数】：82 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
Keggin型杂多酸的多面体、空间堆积、键合模型
沈阳工业大学硕士学位论文243.5不同工艺的考查及Keggin型杂多酸催化剂催化活性评价3.5.1板式精馏塔常压反应实验方法和评价装置（1）板式精馏塔装置简介采用塔外设有加热保温装置（塔身外缠电加热带用于控制反应温度）和塔顶水浴加热装置的多级逆流筛板式精馏塔，有效塔高为3100mm，塔径为35mm，共有31块塔板，塔顶设置冷凝器。水合反应在常压下进行，原料抽余C4烃从板式塔塔底进料，杂多酸催化剂水溶液（为不影响塔反应温度的波动，催化剂料液温度保持与反应温度相同）从塔顶进料，在塔内相互接触形成多级逆流发生水合反应。产物叔丁醇和催化剂水溶液从塔底流出，剩余未反应C4烃从塔顶流出，对精馏塔的气液流出物分别取样在气相色谱中进行分析，通过测定未参与反应异丁烯的含量以及生成产品叔丁醇的含量来计算异丁烯转化率和叔丁醇收率及选择性。评价装置见图3.3。图3.3板式塔水合装置图Fig.3.3Platetowerhydrationdevicediagram1.C4烃罐；2.转子流量计；3.塔釜电加热套；4.三口瓶；5.温度计；6.玻璃板式筛板塔；7.塔中温度计；8.塔加热保温装置；9.夹层漏斗；10.恒温水浴加热装置
沈阳工业大学硕士学位论文26异丁烯的含量以及生成产品叔丁醇的含量来计算异丁烯转化率和叔丁醇收率及选择性。评价装置见图3.4。图3.4反应精馏塔水合装置图Fig.3.4Reactivedistillationcolumnhydrationdevicediagram1.C4烃罐；2.转子流量计；3.塔釜电加热套；4.三口烧瓶；5.温度计；6.反应提馏；7.反应精馏段；8.分水器；9.塔顶温度计；10.球形冷凝管；11.接收瓶；12.恒温水浴加热装置（2）具体实验步骤如下：准备工作：实验在预热反应器之前，应先向空的连续反应精馏塔塔釜中加入一定量的水（防止塔釜空烧，水用量可以根据实际催化剂水溶液中水的损耗做相应调整）。将一定浓度的磷钼杂多酸水溶液加入到精馏塔顶的恒温漏斗中。预热反应器：接通电源，设置塔顶恒温水浴箱的温度，调节精馏塔塔底电热套至一定电压，预热反应器，在精馏塔的塔底部位、塔中段以及塔顶三个位置分别设置温度计，三个温度计从塔底到塔顶温度依次降低，三个部位的温度通过改变塔底电热套
【参考文献】：
期刊论文
[1]新形势下裂解混合碳四利用路线分析[J]. 刘海廷,李兵,宫春艳. 石油规划设计. 2019(01)
[2]叔丁醇合成方法及发展建议[J]. 刘畅,戈家傲. 化工管理. 2018(21)
[3]碳四烃加氢利用研究进展[J]. 展学成,胡晓丽,王书峰,李平智,谢培思,马好文. 现代化工. 2018(07)
[4]MTBE禁用后碳四资源的利用[J]. 解洪梅. 齐鲁石油化工. 2018(01)
[5]我国醚后碳四市场分析[J]. 李昕. 当代石油石化. 2017(09)
[6]关于煤基碳四实际生产MTBE的技术改造[J]. 尹佳音. 当代化工研究. 2017(03)
[7]煤制烯烃混合碳四的利用探讨[J]. 安丽. 石化技术. 2017(05)
[8]C4烃下游产品开发利用[J]. 吴煜,王红卫,刘学军,孔望欣,黄进,卢美贞,计建炳. 现代化工. 2017(05)
[9]碳四资源工业利用研究及展望[J]. 左杰. 广东化工. 2017(08)
[10]C4烃资源利用途径[J]. 何英华,朱丽娜,詹海容,路明,李洪涛,刘龙,张德顺. 化工技术与开发. 2016(12)
博士论文
[1]磷钨酸（盐）催化剂的制备及其催化性能研究[D]. 施介华.浙江工业大学 2006
硕士论文
[1]复杂多相反应体系反应器模型化：渣油加氢裂化和萃取水合[D]. 王硕.北京化工大学 2013
[2]金属—有机骨架固载磷钨杂多酸的制备与催化性能研究[D]. 张成军.河南工业大学 2012
[3]混合C4中异丁烯水合反应动力学研究[D]. 邓持林.华东理工大学 2012
本文编号：3325704
本文链接：https://www.wllwen.com/projectlw/hxgylw/3325704.html
最近更新
教材专著
