甲醇或碳酸二甲酯作为甲基化剂与邻苯二酚反应合成邻苯二甲醚的热力学分析

发布时间：2023-03-23 03:14

　　邻苯二甲醚是医药、农药、化工中的重要中间体,有着广泛的用途,目前制备邻苯二甲醚的方法已不符合绿色环保要求。以邻苯二酚和甲醇或碳酸二甲酯为原料合成邻苯二甲醚具有毒性和腐蚀性小、清洁、无污染等优点。是目前具有竞争优势的工艺路线之一。本文对邻苯二酚和甲醇或碳酸二甲酯合成邻苯二甲醚进行热力学计算与分析,比较两种甲基化剂与邻苯二酚反应的优势,为过程研究、过程模拟和生产装置设计提供依据。采用基团贡献法如Benson法、Joback法、Rozicka-Domalski法等估算反应中各组分的标准摩尔焓值、标准摩尔熵值、热容值和标准摩尔蒸发焓。并对反应在气相、液相、气液共存体系的焓变、吉布斯自由能和平衡常数随温度的变化进行计算和分析。从热力学的角度分析合成邻苯二甲醚的最佳甲基化试剂和最佳实验条件。主要结论如下:(1)甲醇或碳酸二甲酯与邻苯二酚合成邻苯二甲醚,在298⁸00 K均可自发进行。(2)甲醇或碳酸二甲酯作甲基化剂在480⁵18 K时,第一步反应吉布斯自由能最小,平衡常数最大,有利于发生生成愈创木酚的反应而邻苯二甲醚的串联反应相对较难发生。即在此温度范围...

【文章页数】：104 页

【学位级别】：硕士

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摘要
Abstract
1 文献综述
    1.1 邻苯二甲醚的物理化学性质
    1.2 邻苯二甲醚的应用
    1.3 邻苯二甲醚的合成方法现状
        1.3.1 邻氨基苯甲醚法
        1.3.2 愈创木酚法
        1.3.3 邻苯二酚法
    1.4 甲基化剂
        1.4.1 氯甲烷
        1.4.2 硫酸二甲酯
        1.4.3 碳酸二甲酯
            1.4.3.1 碳酸二甲酯的物理化学性质
            1.4.3.2 碳酸二甲酯的应用
            1.4.3.3 碳酸二甲酯甲基化反应催化剂
            1.4.3.4 邻苯二酚与碳酸二甲酯O-烷基化反应机理
        1.4.4 甲醇
            1.4.4.1 甲醇的物理化学性质
            1.4.4.2 甲醇与酚烷基化反应
            1.4.4.3 酚与甲醇O-烷基化反应机理
    1.5 热力学
        1.5.1 反应焓变值
        1.5.2 反应吉布斯自由能
        1.5.3 反应平衡常数
    1.6 本课题研究依据与内容
        1.6.1 选题依据
        1.6.2 论文创新点
        1.6.3 主要内容
2 反应体系各组分基础数据的估算
    2.1 基础数据的估算
        2.1.1 气相组分下标准摩尔焓和标准摩尔熵的估算
        2.1.2 液相组分下标准摩尔焓和标准摩尔熵的估算
        2.1.3 理想气体等压热容
        2.1.4 理想液体等压热容
    2.2 本章小结
3 邻苯二酚与甲醇反应热力学分析
    3.1 反应体系的划分
    3.2 热力学相关参数的计算
        3.2.1 标准摩尔焓和标准摩尔熵的计算
        3.2.2 反应焓变、自由能变和平衡常数随温度的变化
        3.2.3 平衡转化率及平衡收率的计算
    3.3 反应体系热力学分析
        3.3.1 反应组分均为液体
        3.3.2 反应组分全为气体
        3.3.3 反应体系同时存在气液组分
        3.3.4 整个体系反应热力学比较
    3.4 本章小结
4 邻苯二酚与碳酸二甲酯反应热力学分析
    4.1 反应体系的划分
    4.2 反应体系热力学计算与分析
        4.2.1 标准摩尔焓和标准摩尔熵的计算
        4.2.2 反应组分均为液体
        4.2.3 反应组分全为气相
        4.2.4 反应体系同时存在气液组分
        4.2.5 整个反应体系热力学比较
5 甲醇和碳酸二甲酯作甲基化剂热力学优势比较
    5.1 甲基化试剂的比较
    5.2 热力学数据与文献值作比较
        5.2.1 碳酸二甲酯作甲基化剂邻苯二甲醚收率的比较
        5.2.2 甲醇作甲基化试剂邻苯二甲醚选择性的比较
    5.3 小结
6 结论
参考文献
致谢
作者简介
攻读学位期间发表的论文目录



本文编号：3768163