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《河北工业大学》 2003年
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催化精馏制备乳酸乙酯绿色工艺的研究

周丽亚  
【摘要】: 本文介绍了一种合成乳酸乙酯的新工艺,即采用催化精馏技术,以乳酸和乙醇为原料、以强酸性离子交换树脂为催化剂催化合成乳酸乙酯,将催化精馏技术应用于乳酸乙酯的合成是一项新的尝试,它的研究对于促进我国乳酸乙酯工业的发展具有重要的意义。 本文探讨了用强酸性离子交换树脂为催化剂合成乳酸乙酯的反应动力学。通过对实验结果的分析,得出如下结论:酯化反应为二级反应,水解反应为零级反应,其反应动力学模型为:其中,且发现在温度较低时这一反应存在诱导期问题。 本文在自行设计安装的高度为1100mm、直径为40mm的催化精馏塔内,用θ网环填料装填催化剂NKC-9构成反应段,考察了回流比、进料位置、进料流量、醇酸比等参数对催化精馏过程的影响,得到了最佳反应条件:回流比为1:1、进料位置为反应段顶部进酸反应段底部进醇、乳酸进料流量为0.6482mol/h、醇酸比为4:1。 在实验结果的基础上,以动力学模型为基础,借助ASPEN软件用平衡级模型进行了催化精馏塔的模拟,塔内温度分布和塔釜、塔顶组成的模拟结果与实验测定结果吻合较好,表明模拟结果是可靠的。对于催化精馏过程合成乳酸乙酯的工业化生产具有一定的指导意义。 研究结果表明,催化精馏技术应用于乳酸乙酯的合成可以提高产品的收率,反应过程对环境无污染,对设备无腐蚀,产品乳酸乙酯又是一种“绿色溶剂”,因此该技术是一项绿色技术,有很好的工业前景。
【学位授予单位】:河北工业大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2003
【分类号】:O623.624

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【引证文献】
中国博士学位论文全文数据库 前2条
1 刘模;米根霉发酵液中乳酸酯化水解精制工艺、机理研究[D];合肥工业大学;2011年
2 郭本帅;汽油烷基化硫转移催化精馏过程研究[D];天津大学;2012年
【参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
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3 梁福沛,吴彦瑜;稀土化合物催化合成乳酸乙酯的研究[J];广西化工;1995年04期
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9 王刚,沙钝,潘秋萍;乳酸乙酯合成新方法的研究[J];哈尔滨师范大学自然科学学报;1997年06期
10 许锡恩,孟祥坤;催化蒸馏过程研究进展[J];化工进展;1998年01期
【共引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
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4 毛东森,卢冠忠,陈庆龄;钛锆复合氧化物载体的制备、物化性质及在催化反应中的应用[J];催化学报;2004年06期
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9 李金华;;气相色谱和气-质联用快速分析催化合成顺丁烯二酸二甲酯产物[J];化学工程与装备;2008年12期
10 苏兆祥,邓旭忠,杨辉荣,谢光炎;固体酸催化合成乳酸正丁酯[J];广东工业大学学报;2000年04期
中国重要会议论文全文数据库 前4条
1 姜绍通;许彬;罗水忠;;乳酸酯化的最适工艺研究[A];2007年学术年会论文集[C];2007年
2 张福捐;盛淑玲;;低温活性催化剂铁钾矾的应用研究[A];第五届全国工业催化技术与应用年会论文集(下册)[C];2008年
3 丁轶东;周兴贵;胡鸣;;合成甲缩醛的“背包式”催化精馏工艺[A];上海市化学化工学会2006年度学术年会论文摘要集[C];2006年
4 刘智信;李东风;杨元一;;催化精馏塔催化剂装填方式的研究进展[A];中国化工学会2003年石油化工学术年会论文集[C];2003年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 徐亚荣;基于FCC汽油硫化物烷基化硫转移反应精馏脱硫的清洁汽油研究[D];华东理工大学;2010年
2 马静;生物粘合启发下渗透蒸发复合膜的制备与酯化反应强化[D];天津大学;2010年
3 高鑫;微波强化催化反应精馏过程研究[D];天津大学;2011年
4 张跃;有机氯化物的反应精馏合成研究[D];南京工业大学;2002年
5 张志刚;混合溶剂间歇萃取精馏的研究[D];天津大学;2004年
6 张猛;反应精馏过程的建模与优化控制研究[D];清华大学;2004年
7 杜长海;催化精馏专用填料型固体酸催化剂的制备研究[D];天津大学;2004年
8 孙新德;苯和乙烯催化蒸馏合成乙苯催化剂和工艺的研究[D];中国科学院研究生院(大连化学物理研究所);2004年
9 徐骏;“背包式”反应精馏优化理论和应用研究[D];南京工业大学;2005年
10 高静;乳酸乙酯合成的研究[D];天津大学;2005年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 杨涛;异戊烯酸甲酯催化合成及动力学研究[D];郑州大学;2010年
2 杜海明;合成乳酸正丁酯的固体酸催化剂及催化精馏工艺研究[D];北京服装学院;2010年
3 邹丹;催化精馏用填料型固体碱催化剂的制备研究[D];长春工业大学;2010年
4 朱娟;固体碱催化环氧丙烷法合成丙二醇甲醚[D];华东师范大学;2011年
5 熊伟庭;甲缩醛与甲醇的精制新工艺研究及过程模拟[D];天津大学;2010年
6 陈宁;苯与丙烯乙烯烷基化反应精馏的模拟[D];北京化工大学;2011年
7 丁春晓;超临界CO_2合成碳酸二甲酯的研究[D];浙江工业大学;2011年
8 吴凡;高纯度N-甲基吡咯烷酮杂质去除及工艺过程的研究[D];华东理工大学;2012年
9 张晓杰;基于gPROMS的反应精馏过程模拟与分析[D];华东理工大学;2012年
10 陈琳;丙二酸二乙酯联产乙酰乙酸乙酯的绿色合成工艺研究[D];华东理工大学;2012年
【同被引文献】
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1 罗国华,徐新,单希林,佟泽民,彭少逸;催化噻吩类硫化物与烯烃烷基化硫转移反应的固体酸催化剂的失活机理[J];催化学报;2004年08期
2 王云,李钢,王祥生,金长子;Ti-HMS催化氧化脱除模拟燃料中的硫化物[J];催化学报;2005年07期
3 张泽凯;蒋晖;刘盛林;王清遐;徐龙伢;;汽油烷基化脱硫反应中噻吩及其衍生物的烷基化性能[J];催化学报;2006年04期
4 赵天涛;张丽杰;高静;黄志红;全学军;;脂肪酶催化乳酸与乙醇合成乳酸乙酯的反应动力学[J];催化学报;2008年02期
5 洪安安;刘灿明;刘德华;;L-乳酸的微生物发酵[J];化学工程与装备;2008年02期
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7 赵玉芝;李永红;李兰芳;张丽萍;;USY分子筛催化FCC汽油的烷基化脱硫反应研究[J];分子催化;2008年01期
8 朱庆云;;世界汽油质量标准发展趋势[J];国际石油经济;2011年05期
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10 许松林,郑弢,徐世民;精制L-乳酸的分子蒸馏工艺研究[J];高校化学工程学报;2004年02期
中国博士学位论文全文数据库 前5条
1 张猛;反应精馏过程的建模与优化控制研究[D];清华大学;2004年
2 杜长海;催化精馏专用填料型固体酸催化剂的制备研究[D];天津大学;2004年
3 高静;乳酸乙酯合成的研究[D];天津大学;2005年
4 郑志;米根霉发酵产L-乳酸的代谢调控研究[D];合肥工业大学;2007年
5 吴学凤;米根霉半连续高强度发酵生产L-乳酸研究[D];合肥工业大学;2009年
中国硕士学位论文全文数据库 前8条
1 刘祖虎;催化蒸馏构件的流体力学性能研究[D];天津大学;2010年
2 许彬;酯化法精制乳酸工艺研究[D];合肥工业大学;2006年
3 刘磊;FCC汽油烷基化脱硫催化剂的制备及其催化性能的研究[D];河北工业大学;2007年
4 李兰芳;大孔磺酸树脂用于噻吩类硫化物烷基化反应的催化性能研究[D];天津大学;2007年
5 张丽萍;固体磷酸催化FCC汽油烷基化脱硫的研究[D];天津大学;2007年
6 赵玉芝;分子筛催化噻吩类硫化物烷基化反应研究[D];天津大学;2007年
7 刘兴利;FCC汽油烷基化脱硫催化剂大孔磺酸树脂的研究[D];天津大学;2008年
8 颜亚盟;渗流型催化蒸馏塔内件结构及流体力学性能研究[D];天津大学;2009年
【二级引证文献】
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1 于力涛;连续离子交换在L-乳酸分离中的应用[D];合肥工业大学;2012年
【二级参考文献】
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1 田昌荣,赵宁波;防腐剂富马酸二甲酯的合成[J];中外技术情报;1994年01期
2 史海健,王忠义,史好新;特效防霉剂——霉克星生产新工艺[J];中外技术情报;1994年03期
3 周迎春,王庆革;酯化反应的改进[J];大学化学;1995年05期
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5 梁福沛,吴彦瑜;稀土化合物催化合成乳酸乙酯的研究[J];广西化工;1995年04期
6 许锡恩,张为民,刘永才,董为毅;催化精馏合成乙二醇乙醚的研究[J];高校化学工程学报;1990年04期
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8 郝素娥,金婵,王进福,张志梅;乳酸乙酯合成的研究[J];哈尔滨工业大学学报;1999年01期
9 许锡恩,孟祥坤;催化蒸馏过程研究进展[J];化工进展;1998年01期
10 肖翠玲,王艳花,董树生;21世纪的绿色基础化学原料──碳酸二甲酯[J];化工进展;2000年02期
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1 记者 蔡忠仁;催化精馏成就醋酸甲酯水解新工艺[N];中国化工报;2011年
2 蔡忠仁;醋酸甲醋水解新工艺一炮走红[N];福建科技报;2008年
3 王红;离子交换树脂应走专新特之路[N];中国化工报;2003年
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5 编译 阿胜;离子交换树脂药物成为世纪谎言?[N];医药经济报;2010年
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4 罗鸽;非晶态Ru基催化剂及其乳酸乙酯加氢反应研究[D];复旦大学;2005年
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10 张少君;延胡索中生物碱类化合物的分离纯化及指纹图谱研究[D];大连理工大学;2009年
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1 周丽亚;催化精馏制备乳酸乙酯绿色工艺的研究[D];河北工业大学;2003年
2 于凤娟;乙二醇单丁醚催化精馏合成工艺的动态数学模型及模拟研究[D];中国海洋大学;2010年
3 李静;16万吨/年MTBE装置催化精馏塔的建模与控制仿真[D];中国石油大学;2010年
4 李明月;响应面法优化乙酸乙酯催化精馏过程参数[D];大连理工大学;2013年
5 赵秀红;碳四催化精馏加氢工艺的开发研究[D];北京化工大学;2001年
6 张锐;基于渗流催化剂的轻汽油醚化催化精馏过程研究[D];天津大学;2010年
7 朱大亮;混合C_4齐聚催化精馏的工艺研究与模拟[D];中国石油大学;2010年
8 刘新雨;脉冲电场对乳酸乙醇酯化反应的影响[D];华南理工大学;2012年
9 万瑞;催化精馏用MoO_3/Al_2O_3-Al固体酸催化剂制备研究[D];长春工业大学;2011年
10 章小余;新型引发剂的制备及引发丙烯酸乙酯的聚合研究[D];北京化工大学;2012年
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