沸石催化剂上苯与乙烯液相烷基化反应的研究

采用微型等温积分反应器,对改性β沸石催化剂上苯与乙烯液相烷基化反应进行了实验研究。通过考察反应温度、苯烯摩尔比和乙烯质量空速对催化剂性能的影响,获得了如下适宜工艺条件:反应温度190～220℃ ,苯烯摩尔比6～8,乙烯质量空速≤2h^-1。在此条件下,乙烯转化率在99.0%以上,乙苯选择性可达93%,乙基化选择性不低于99.0%。苯与乙烯液相烷基化稳定性实验表明,乙烯转化率和乙苯选择性未出现随反应时间延长而降低的现象,表明该沸石催化剂具有良好的活性稳定性.在所考察实验范围内,基本上检测不到二甲苯,其它烷基化副产物的含量也处于极低水平。     

分子筛型固体酸催化剂用于长直链烯烃和苯的烷基化反应

以分子筛型固体酸代替氢氟酸作催化剂,研究了长直链烯烃和苯的烷基化反应。对各种类型分子筛的研究表明:以金属阳离子交换的Y型分子筛为催化剂,在常压、苯/烯=8(摩尔比)、烯/剂=6(重量比)的条件下,反应0.5小时,烯烃的转化率可达97%以上,苯的单烷基化的选择性在90%以上。提高反应温度和压力可进一步提高烯烃的转化率,当反应温度150℃、压力2MPa、重量空速6h~(-1)时,烯烃转化率高于90%的时间可达100小时以上。     

顺丁烯二酸酐回收新工艺（Ⅰ）—热分解反应精馏过程研究

提出以正丁醇为溶剂回收顺酐的新工艺。在吸收塔中用丁醇吸收反应气体中的顺酐生成顺丁烯二醇单丁酯，然后在反应精馏塔中将单酯分解为顺酐和丁醇。研究了反应精馏过程操作压力、回流比、塔身温度分布以及进料组成、进料温度、进料中醇酐摩尔比等对单热分解反应精馏的影响。     

低压固定床反应器中丙烯直接环氧化连续反应

在固定床反应器中,以自制挤条成型的ZSM-5型含钛(TS-1)分子筛为催化剂,采用丙烯气相进料,并预先与双氧水的甲醇溶液混合,系统考察了液体空速、丙烯与过氧化氢摩尔比、反应温度、双氧水甲醇混合溶液中双氧水浓度以及水含量等工艺条件对丙烯直接环氧化连续反应的影响。结果表明:当反应压力为0.7MPa,反应温度为50℃,进料中wH2O2=0.015,进料液体的质量空速为48h-1时,双氧水的转化率和环氧丙烷的选择性分别在90%和85%以上。     

反应精馏制备丙酸乙酯的过程模拟与优化

使用Aspen Plus11.1模拟甲醇与异丁烯反应精馏制备丙酸乙酯的过程研究,对进料温度、进料位置、回流比进行了灵敏度分析,得到了最佳工艺参数为:最佳进料温度是70℃;最佳进料醇烯摩尔比是3:2;最佳进料位置是第10块塔板;最佳回流比是1.0.模拟得到了反应精馏塔的温度和浓度分布,为更好地指导丙酸乙酯的工业生产提供参考.     

氯铝酸盐离子液体催化苯与丙烯的烷基化反应

以盐酸三乙胺季铵盐和AlCl3形成的氯铝酸盐离子液体为催化剂,实验考察了离子液体中AlCl₃物质的量分数、催化剂用量、苯烯物质的量比、反应温度以及反应时间对苯与丙烯烷基化反应的影响。结果表明,增加离子液体中AlCl₃物质的量分数、催化剂用量、反应时间和苯烯物质的量比,降低反应温度均有利于丙烯转化率和异丙苯选择性的提高。在优化条件下,即离子液体中AlCl3物质的量分数为66.7%、催化剂用量为苯的质量的10%、苯烯物质的量比为10、反应温度为40℃及常压反应条件下, 10min时丙烯转化率和异丙苯选择性均可达到97.6%。离子液体催化剂重复使用8次后仍能基本保持新催化剂的性能,但如何增加循环使用的次数尚需进一步研究。     

长链烯烃-苯烷基化反应分子筛催化剂稳定性的研究

利用液相压力微型反应系统,在150℃、液体空速40h~(-1)的条件下,对各种Y型分子筛作为十二烯-苯烷基化反应催化剂的稳定性进行了考察。结果表明,用碱土金属离子或稀土金属离子交换改性的HY分子筛在烷基化反应中具有比HY更好的稳定性。其中以SrHY分子筛的稳定性最好,在维持烯烃转化率在98%以上时,单周期的处理量可达160公斤烷基苯/公斤他化剂。研究还表明,在Y型分子筛中引入Sr~(2+)后能增强分子筛对苯的吸附能力,在反应温度下使苯仍能维持活化吸附状态。     

醋酸甲酯催化精馏水解新工艺的工业试验及计算机模拟

在醋酸甲酯催化精馏水解新工艺取得中试成功基础上进行工业试验研究.催化精馏塔塔径1000mm、塔高22000mm;催化精馏段填充阳离子交换树脂催化剂捆扎包,提馏段填充波纹丝网填料.试验研究了进料水酯比、回流进料比和空速对酯分解率和水解液中酸水比的影响.新工艺使醋酸甲酯的水解率由固定床老工艺的23%-25%提高到57%-64%.应用模拟计算软件对试验过程进行了计算机模拟.     

反应精馏耦合吸收工艺生产硅烷的流程模拟

提出一种反应精馏耦合吸收工艺生产硅烷,用于提高反应精馏塔塔顶温度.在Aspen Plus中建立流程进行模拟,使用平衡级模型,其中反应过程考虑了反应动力学的影响和化学平衡的限制.通过调节塔顶采出量和回流比确定操作参数.模拟结果表明,该流程的硅烷收率接近100%,塔顶温度为-17℃.考察了吸收剂的量、循环物流进料位置和持液量等影响因素.同时,对反应精馏生产硅烷的单塔流程、双塔流程和吸收流程进行了经济评估,结果显示吸收流程具有塔顶温度高、设备维护成本低、操作成本适中等优势,适用于工业生产.     

基于[EMIM][Ac]离子液体萃取剂的正丙醇与乙酸甲酯酯交换反应精馏设计

基于年度总成本最小化的分析方法,计算优化了正丙醇与乙酸甲酯酯交换反应生成乙酸正丙酯的反应精馏过程。提出一种离子液体（1-乙基-3-甲基咪唑醋酸盐）作为萃取剂用于乙酸甲酯与甲醇产物分离的新工艺,以代替无萃取剂的常规精馏塔。考察了反应精馏塔的提馏段、精馏段,反应段的塔板数、回流比以及萃取塔进料位置和萃取剂量对新工艺能耗和费用的影响。与传统工艺比较结果表明,新工艺节省再沸器的能耗和操作费用约30%。     

催化反应精馏研究中的若干问题(Ⅱ)过程的设计和数学模拟

反应精馏过程设计不同于常规精馏 ,利用变换组成变量 ,可借助常规精馏设计类似的方法简化设计反应精馏过程 对于平衡化学反应和速率较慢的两种类型反应 ,设计方法一般不同 前者 ,平衡化学反应对相平衡有较大影响 ;而后者 ,由于反应速率较慢 ,塔板上 (或塔内 )持液量对反应有较大影响 数学模拟可预测反应精馏过程的操作状况 平衡级模型由于简单 ,对它的研究起步较早、也较深入 非平衡级模型可以较精确地模拟板式塔及填料塔的反应精馏过程     

乙二醇与乙酸酯化反应的双反应段反应精馏塔设计

将一种具有新型反应精馏结构的双反应段反应精馏塔应用于乙二醇与乙酸连续两步酯化反应,详细分析了精馏塔的稳态性能并探讨其节能效果。以最小化总的年度费用(TAC)为目标,优化双反应段反应精馏塔结构,并将此优化结构与单反应段反应精馏塔优化结构进行比较。结果表明在双反应段反应精馏塔中,设计变量的增加能够有效协调两步反应之间的关系,提高反应效率和分离效果,使双反应段反应精馏塔TAC减少了23.58%,实现节能效果。     

萃取精馏分离苯和环己烷的二元混合溶剂

混合溶剂萃取精馏技术是一种极具发展潜力的新型分离技术．通过一个简单实用的气液平衡实验装置考察了多个萃取精馏分离苯／环己烷近沸点体系的二元混合溶剂：二甲基亚砜和N，N-二甲基甲酰胺、二甲基亚砜和N-甲基吡咯烷酮以及N-甲基吡咯烷酮和N，N-二甲基甲酰胺的性能．结果发现，混合溶刑分离效果比简单溶剂更好，且混合溶剂存在最佳组成；当混合溶剂的摩尔比接近1时，其性能最佳；N，N-二甲基亚砜和N，N-二甲基甲酰胺组成的混合溶剂是所有被考察萃取刑中最好的混合溶剂；另外还发现了优于文献报道的简单溶剂N。N-二甲基甲酰胺．     

合成碳酸二甲酯反应精馏过程的模拟与优化

以实际工业生产装置为研究对象,研究了酯交换法合成碳酸二甲酯的反应精馏过程模拟与优化问题？建立了过程非平衡级模型,引入了分离效率函数,求解、模拟结果与文献值吻合良好、成功地解决了复杂反应精馏过程数学模型的建立与求解问题,并在此基础上优化计算了操作条件,同时用VB语言开发了完整实用的仿真软件？软件可用于碳酸二甲酯反应精馏塔的工艺设计、操作过程分析和参数调优等工作。     

背包式反应器与精馏塔耦合合成醋酸甲酯的模拟

针对背包式反应器与精馏塔耦合过程循环流股多，模拟计算收敛难度大的缺点，在Aspen Plus的Rad Frac模型中引入Murphree板效率，仅用一个精馏塔模型就描述了这个复杂耦合过程的模拟模型。在固定精馏塔塔板数的情况下，讨论了背包反应器个数和间隔位置、进料位置、回流比和催化剂量等因素对醋酸甲酯合成的影响。初步探索了反应能力和分离能力的匹配问题。模拟结果表明，当采用5个背包反应器，反应器之间间隔4块分离塔板的配置时，在适宜条件下醋酸总转化率可达到96．3％。     

年产60万t对二甲苯项目中苯/甲苯/混合二甲苯分离的Aspen Plus模拟研究

采用Aspen Plus软件对年产60万t的对二甲苯项目中的苯、甲苯和混合二甲苯物系在分隔壁精馏塔中的分离进行模拟计算,通过对分隔壁精馏塔进料板的位置、回流比、侧线采出位置等参数的优化,以求达到经济效益最好、节能效果最佳为目的。将优化后的分隔壁精馏塔与传统的普通双塔精馏在分离效果、能耗方面进行比较,结果表明分隔壁精馏塔分离效果较好、能耗较低,热负荷比常规精馏塔降低了24.05%。     

多元共沸物系中乙醇脱除的工艺模拟研究

用ASPEN PLUS模拟软件对乙酸乙酯－乙醇－水恒沸物萃取馏进行了模拟计算，通过考察塔板数、进料位置、溶剂量、回流比、塔顶出料等参数对萃取精馏的影响，得到了最佳工艺操作条件，为工业应用提供了基础研究。     

反应精馏过程的操作优化与集成优化分析

为优化反应精馏工业装置操作,分析了反应精馏过程优化问题的内容和特点,提出了一套行之有效的优化策略,并建立了典型过程的以经济效益为目标、符合过程约束和质量及转化率约束的优化数学模型。对MTBE装置进行了操作优化分析,可提高年经济效益1.62%。提出了反应精馏过程的集成优化思想,通过对乳酸提纯反应精馏装置进行集成优化分析,可有效确定过程的最优设计参数,并提高年经济效益8.23%。计算结果表明:该模型及其算法可有效用于反应精馏过程的优化分析。通过优化计算可取得明显的经济效益。     

耦合变压精馏分离甲醇-丙酸甲酯共沸体系的工艺模拟和优化

在丙酸甲酯和正丙醇酯交换法生产丙酸丙酯的过程中,反应精馏塔的塔顶会产生大量的丙酸甲酯和甲醇共沸物,可通过分离的手段使其中的丙酸甲酯循环使用。提出耦合变压精馏工艺,选用非随机（局部）双液体模型方程（NRTL）热力学模型,利用Aspen Plus V10.0对工艺流程进行模拟研究。以塔釜产品纯度为约束变量,高压塔塔釜能耗最低为优化目标,分别对理论板数、进料位置、回流比等参数进行优化,优化后的两塔最优工艺参数如下：常压塔理论板数31,回流比2.5,进料位置第9块塔板,循环物料进料位置第14块塔板;高压塔操作压力500 kPa,理论板数21,进料位置第13块塔板,回流比3.3。分离效果可达到甲醇质量分数99.95%,丙酸甲酯质量分数99.94%。与传统变压精馏相比,本文的耦合变压精馏可节省能耗48.8%。