炔醛法合成炔醇的反應(yīng)工程學(xué)研究.pdf

1、丙炔醇(Propargyl alcohol，簡(jiǎn)稱PA)是一種重要有機(jī)化工原料，廣泛用作醫(yī)藥和農(nóng)藥中間體，用于制備電鍍行業(yè)的鍍鎳光亮劑、鋼鐵行業(yè)的除銹劑和石油開(kāi)采行業(yè)油氣井中的高效酸化緩蝕劑。隨著其下游眾多新的應(yīng)用產(chǎn)品不斷被開(kāi)發(fā)出來(lái)，丙炔醇的市場(chǎng)需求正持續(xù)增長(zhǎng)。丙炔醇的工業(yè)生產(chǎn)方法只有一種，即由德國(guó)化學(xué)家Reppe（雷佩）成功開(kāi)發(fā)出的，用甲醛(Formaldehyde，簡(jiǎn)稱FA)與加壓乙炔在乙炔銅觸媒作用下反應(yīng)主產(chǎn)1，4-丁炔二醇（2-B

2、utyne-1，4-diol，簡(jiǎn)稱BYD）、副產(chǎn)丙炔醇的生產(chǎn)過(guò)程，該工藝又稱Reppe法或炔醛法，主產(chǎn)物1，4-丁炔二醇也是一種重要的化工中間體，但其附加值沒(méi)有丙炔醇高。
　　炔醛法有眾多改良方案，均為低壓生產(chǎn)工藝，且以1，4-丁炔二醇作為目標(biāo)產(chǎn)物。目前關(guān)于炔醛反應(yīng)動(dòng)力學(xué)的研究也只關(guān)注低壓條件下的反應(yīng)情況，高壓條件下將炔醛連串反應(yīng)過(guò)程的兩個(gè)反應(yīng)分別加以考察、探討丙炔醇合成機(jī)理的研究尚未見(jiàn)報(bào)道，這成為影響丙炔醇合成工藝開(kāi)發(fā)和優(yōu)化的關(guān)

3、鍵因素。
　　本文介紹了一種確定炔醛反應(yīng)液組成的經(jīng)濟(jì)、高效分析方法，用GDX-401為擔(dān)體，無(wú)須涂覆固定液，制備不銹鋼填充色譜柱，采用氣相色譜儀和氫火焰離子化檢測(cè)器，準(zhǔn)確分析了炔醛反應(yīng)液中丙炔醇和1，4-丁炔二醇的含量。
　　本文采用不銹鋼加壓反應(yīng)釜，通過(guò)一系列實(shí)驗(yàn)，考察了銅鉍催化劑與甲醛溶液質(zhì)量比為0.25、溫度70～110℃、壓強(qiáng)0.5～1.3 MPa時(shí)炔醛反應(yīng)中甲醛、丙炔醇和1，4-丁炔二醇濃度隨時(shí)間變化的規(guī)律，確定了

4、連串反應(yīng)中甲醛、乙炔和丙炔醇各自的反應(yīng)級(jí)數(shù)，得到了不同條件下兩個(gè)反應(yīng)的反應(yīng)速率常數(shù)，求解出兩個(gè)反應(yīng)的表觀活化能和指前因子，建立起整個(gè)反應(yīng)過(guò)程完整的動(dòng)力學(xué)模型。經(jīng)校驗(yàn)，用所得到的動(dòng)力學(xué)方程能較好預(yù)測(cè)甲醛、丙炔醇和1，4-丁炔二醇的濃度，平均相對(duì)誤差分別為2.951％、4.905％和5.427％。利用上述微觀動(dòng)力學(xué)模型，分析討論了影響丙炔醇收率的因素，并定量考察了反應(yīng)溫度和壓力對(duì)丙炔醇收率的影響。然后應(yīng)用所建立的動(dòng)力學(xué)模型和軸向擴(kuò)散模型，對(duì)