催化精餾技術(shù)在醇脫水反應(yīng)中的應(yīng)用研究.pdf

1、催化精餾是一種將催化反應(yīng)和精餾分離過程耦合的重要化工過程強化技術(shù)，因其具有選擇性好、轉(zhuǎn)化率高、能耗低、投資省等優(yōu)點而越來越受到人們的關(guān)注，并且在工業(yè)生產(chǎn)中取得了廣泛應(yīng)用。本文以甲醇分子間脫水制二甲醚和叔丁醇分子內(nèi)脫水制異丁烯為例，研究了催化精餾技術(shù)在醇脫水反應(yīng)體系中應(yīng)用。
　　 首先，采用固定床反應(yīng)器測定了甲醇在離子交換樹脂催化劑上脫水生成二甲醚的本征動力學?；贓ley-Rideal機理建立了甲醇脫水的本征動力學模型，根據(jù)實驗

2、數(shù)據(jù)對模型中的參數(shù)進行了估值，得到活化能Ea=68.7kJ·mol-1，指前因子k0=120.7m3·kgcat-1·s-1。然后對模型進行了檢驗，檢驗結(jié)果表明，所建立的動力學模型能很好地與實驗結(jié)果吻合并且是高度可信的，可以應(yīng)用于進一步的研究中。
　　 其次，提出了固定床反應(yīng)器與催化精餾塔相結(jié)合的技術(shù)由甲醇脫水制二甲醚的新工藝流程。在前面得到的甲醇脫水反應(yīng)的本征動力學方程基礎(chǔ)上，采用平衡級模型在AspenPlus模擬平臺上對該流

3、程進行了模擬研究并將新流程與傳統(tǒng)流程以及采用單個催化精餾塔的流程進行了比較。比較結(jié)果表明，固定床反應(yīng)器與催化精餾塔相結(jié)合的技術(shù)在上單位質(zhì)量產(chǎn)品的熱負荷需求量方面比其他兩個流程具有明顯優(yōu)勢。
　　 最后，提出了一種從抽余碳四中分離制備高純度異丁烯的新工藝流程。在文獻測得的叔丁醇脫水的本征動力學基礎(chǔ)上，采用平衡級模型在AspenPlus模擬平臺上對該流程中采用單個催化精餾塔進行叔丁醇脫水制異丁烯的部分進行了模擬研究。并將該流程與固定