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《北京化工大学》 2017年
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乙烯合成丙醛技术研究和催化剂体系改良

李建兰  
【摘要】:丙醛是一种重要的溶剂、有机原料和中间体,在许多领域都有广泛的应用,如制药、食品饲料、涂料、塑料等。但是由于生产成本高、工艺使用铑催化剂昂贵,目前国内丙醛的产量偏低,丙醛系列产品的加工受到了限制,同时也制约了下游产品链的延续。随着国民经济和化工工业发展,丙醛、丙酸等化工产品的社会需求将会不断增大,对丙醛的合成技术优化研究对提升丙醛产品、拓展企业产品链条具有重要的理论及现实意义。本研究在充分考虑华鲁恒升化工股份有限公司的生产需求及经济因素,根据丙醛与丁醛在生产技术及生产流程的相似性,依托企业现有的年产20万吨丁辛醇装置,研究完善了一整套乙烯羰基合成丙醛生产工艺、实验流程,并提出了一套现有装置改进生产的控制方案,可以满足生产要求。在生产工艺流程优化研究的基础上,进行了可行性实验。借鉴丁醛生产装置的技术和工艺控制情况,提出丙醛合成工艺技术生产装置稳定和高效的关键在于铑催化剂体系控制,并针对铑催化剂体系的相关参数、影响条件情况进行小试实验研究,从反应温度、反应压力、原料乙烯在反应系统的分压、原料一氧化碳在反应系统的分压、原料氢气在反应系统的分压、铑催化剂浓度等方面,开展了铑催化剂体系控制的探索,重点研究各因素对反应进行程度、原料乙烯的转化率、产品丙醛选择性和催化剂稳定性的影响技术,并最终确定了乙烯羰基合成丙醛生产工艺关键控制指标和催化剂体系基本组成范围:反应釜的温度控制90±5℃、反应釜的压力控制1.3±0.05MPa、原料乙烯与一氧化碳和氢气投料的比例是1:1:1 1:(摩尔比),反应釜液相中铑催化剂的浓度是95±10ppm。在此基础上,设计了乙烯羰基合成丙醛生产流程,并对生产中的关键指标及催化体系进行试验验证,进而提出了最佳生产性指标,对优化丙醛生产工艺,提升丙醛产量具有重要意义。工艺流程设计充分考虑经济效益,充分利用现有设备,对依托企业产业链延伸,高附加值的精细化工产品开发,培植企业新的经济增长点具有重要意义。对国内外类似企业发展具有良好借鉴意义。
【学位授予单位】:北京化工大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2017
【分类号】:TQ224.125;O643.36

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