收藏本站
收藏 | 手机打开
二维码
手机客户端打开本文

催化精馏技术在醋酸甲酯水解过程中的应用研究

王成习  
【摘要】:本论文的目的是将催化精馏技术应用于醋酸甲酯水解反应过程,以期突破化学平衡的限制而获得较高的水解转化率。主要研究内容如下: 1、通过对当前用于水解反应的固体酸催化剂的比较分析,结合催化反应精馏塔装填的需要,选择了强酸性阳离子交换树脂和阳离子交换膜两种类型的催化剂用间歇搅拌釜式反应器对醋酸甲酯水解动力学的规律进行了实验测定。在对内、外扩散效应测定及分析的基础上,获得了在较大的温度、反应物摩尔比及催化剂浓度范围内消除了内、外扩散影响的水解转化率随时间的变化数据。并采用了较适宜的处理方法对反应速率进行了计算。 综合初始反应速率的实测结果及Langmuir-Hinshelwood模型方程的拟合情况,选择了最适宜的双曲线型方程的形式并得到了相应的模型参数数据,还同时得到了拟合的均相动力学方程。对实验结果的反算表明双曲线型动力学方程大大优于均相动力学方程。 选择同一计算基准,用双曲线型动力学方程分别对两类催化剂的反应速率进行了计算,得到了在相同催化剂浓度和相同酸度下离子交换树脂均优于离子交换膜的结论。 2、采用自建的催化精馏装置及自制的催化剂填料,分别对不同的进料方式、进料量、进料摩尔比、回流量及回流位置进行了醋酸甲酯水解的实验测定,得到了各组实验的液相浓度沿塔高度的分布结果及水解转化率数据。 以双膜理论为基础,以有效传质理论为依据,分析了汽相、液相、固相侧的热质同时传递过程,并用考虑了醋酸发生汽相缔合的Wilson方程计算汽液相平衡,用本文得到的双曲线型动力学方程计算催化剂表面的反应量,得到了通用的非平衡级模型方程。并结合本文研究体系的特殊性,对非平衡级模型进行了合理的简化。 用本文给出的有效催化剂表面关系式、用三层迭代松弛方法求解非平衡级模型。对各组实验的模拟计算发现,新得的水解转化率及液相浓度分布结果均与实验结果吻合良好。此外,本文还对进料方式、进料摩尔比、进料量和回流量的大小以及反应段和分离段的高度等因素分别进行了系统计算,初步掌握了醋酸甲酯催化精馏水解过程的内在规律。 3、考虑到过程设计和放大的需要,为了简化计算的工作量,本文还对非平衡级模型做了大幅度简化工作的尝试,得到了仅有一个参数的级效率模型关系式。采用该级效率关系式也能得到可靠的模拟计算结果。


知网文化
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前20条
1 欧阳玉祝,邹晓勇,彭清静,欧四友,邓宁泽;固体酸固定床催化精馏连续反应合成环己烯[J];吉首大学学报(自然科学版);2000年03期
2 邱挺,王良恩,吴燕翔,赵之山;催化精馏塔中有效比表面积的测定[J];福州大学学报(自然科学版);2001年01期
3 赵秀红,季江宁,刘昆元,于在群,高步良;碳三催化精馏加氢实验及模拟计算[J];石油化工设计;2001年03期
4 肖剑,张志炳;反应精馏研究进展及应用前景[J];江苏化工;2002年02期
5 赵之山,旷戈,王良恩,赵素英,刘家祺;BP网络培训算法的改进及其ANN在催化精馏水解塔模拟中的应用[J];化学工程;1998年06期
6 姜忠义,王泳;酯交换法合成碳酸二甲酯的催化精馏过程研究[J];化学工程;2001年03期
7 吴如春,童张法,龙云飞,李仲民,廖丹葵;醋酸甲酯水解的催化精馏研究[J];广西大学学报(自然科学版);2000年03期
8 姜忠义,王泳;酯交换法合成碳酸二甲酯的催化精馏过程[J];石油化工;2001年03期
9 姜忠义,王泳;催化精馏过程制备碳酸二甲酯的研究[J];化学工业与工程;2001年04期
10 唐正姣,韦藤幼,童张法;乙酸与正丁醇催化精馏过程模拟[J];化肥设计;2003年06期
11 赵秀红,季江宁,刘昆元;碳三催化精馏加氢模拟计算[J];化学工程;2004年01期
12 王良恩,赵之山,吴燕翔,刘家祺,苏文瑞,郑文华;催化精馏技术在乙酸甲酯水解工艺中的应用[J];福建化工;2001年03期
13 钟禄平,刘家祺,贾彦雷,李俊台;醋酸甲酯催化精馏水解工艺的改进研究[J];石油化工;2004年07期
14 骞伟中,汪展文,魏飞,张吉瑞;催化精馏合成异丙苯过程模拟[J];清华大学学报(自然科学版);2001年12期
15 吴燕翔,谭天恩,邱挺,王良恩,赵之山;非平衡级速率模型用于催化精馏过程的模拟计算[J];化工冶金;1999年04期
16 杨梅,韩运华,张启忠,金朝辉,丁斌;催化精馏合成丙烯酸正丁酯[J];吉林化工学院学报;2000年01期
17 骞伟中,汪展文,魏飞,金涌,张吉瑞;乙烯和苯催化精馏合成乙苯过程非平衡级模拟[J];化工学报;2001年10期
18 傅吉全;计算机模拟合成乙苯催化精馏过程[J];计算机与应用化学;2002年03期
19 傅和清,杨水彬,王海南,张心亚;催化精馏技术及应用[J];黄冈师范学院学报;1999年06期
20 白鹏,刘劲松,朱思强,杨志才;稀醋酸催化精馏过程的反应动力学[J];化工学报;2002年12期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 周进银;杨柏川;赵素英;王良恩;;醋酸甲酯催化精馏水解新工艺研究[A];第三届全国化学工程与生物化工年会论文摘要集(上)[C];2006年
2 刘雪飞;李柏春;王辉;张仂;;催化精馏合成醋酸甲酯过程模拟[A];第十届全国信息技术化工应用年会论文集[C];2005年
3 刘春江;陈涛;刘冲;袁希钢;;一种新型催化精馏填料的流体力学性能[A];第二届全国塔器及塔内件技术研讨会会议论文集[C];2007年
4 王永杰;;连续式催化制备乙二醇乙醚[A];第十一届全国青年催化学术会议论文集(下)[C];2007年
5 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
6 张铁珍;贾云刚;宋金鹤;吴显军;李瑞峰;;催化裂化汽油催化精馏加氢脱硫操作条件考察[A];第七届全国工业催化技术及应用年会论文集[C];2010年
7 王海霞;李扬;袁苏霞;吕效平;韩萍芳;;超声酯交换合成碳酸二甲酯[A];第三届全国化学工程与生物化工年会论文摘要集(上)[C];2006年
8 李柏春;孙义峰;孙莉君;;醋酸甲酯水解催化反应精馏模拟及工业化试验[A];第二届全国塔器及塔内件技术研讨会会议论文集[C];2007年
9 刘绍英;赵艳敏;王公应;;尿素醇解合成碳酸二甲酯催化剂研究进展[A];第1届全国工业催化技术及应用年会论文集[C];2004年
10 褚雅志;向小凤;付亚玮;冯玉坤;马晓迅;;塔器技术新进展[A];第二届全国塔器及塔内件技术研讨会会议论文集[C];2007年
中国博士学位论文全文数据库 前4条
1 许保云;酯交换法合成醋酸正丁酯的催化精馏过程研究[D];天津大学;2009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 邱挺;醋酸甲酯催化精馏水解新工艺及相关基础研究[D];天津大学;2003年
4 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
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 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
2 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
3 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
4 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
5 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
6 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
7 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
8 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
9 尚会建;反应精馏在醋酸甲酯水解工艺中的开发研究与应用[D];北京化工大学;2004年
10 吴鹏飞;催化蒸馏生产醋酸丁酯新工艺模拟优化[D];广西大学;2004年
中国重要报纸全文数据库 前10条
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 记者 蔡忠仁;“十五”创建化工科技结硕果[N];中国化工报;2006年
4 记者 武炳明 王玲;辽宁“十一五”重点攻关3类化工技术[N];中国化工报;2006年
5 通讯员 王炳坤;辽宁将重点发展三项石化产业[N];中国石油报;2006年
6 费维扬;化工过程强化呈现新特点[N];中国化工报;2002年
7 记者 杨群通讯员 吕向荣;上海石化大手笔开展节能[N];解放日报;2008年
8 孙向荣;共同开发 为我所用[N];中国石化报;2000年
9 徐蒙;企业投九成政府贴一成79个节能技改项目受惠[N];解放日报;2008年
10 记者 姚耀富 通讯员 谷立广;扬子65万吨乙烯改造工程建成中交[N];中国石化报;2002年
 快捷付款方式  订购知网充值卡  订购热线  帮助中心
  • 400-819-9993
  • 010-62982499
  • 010-62783978