探究甲苯氧化制苯甲酸副产高纯度苯甲醛工艺研究

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1、湘潭大学硕士学位论文甲苯氧化制苯甲酸副产高纯度苯甲醛工艺研究姓名：曹志广申请学位级别：硕士专业：化学工程指导教师：罗和安20050501摘要苯甲醛是工业上最重要的芳香醛，它用途广泛，是合成从医药产品到塑料添加剂等很多复杂结构分子的最基本原料。目前国内苯甲醛的生产主要是利用甲苯氯化、水解的工艺，其缺点是成本高、污染严重，且产品中含有氯离子，不能作为医药产品合成的原料。石家庄化纤公司引进意大利SNIA技术生产己内酰胺的第一步是甲苯氧化生产苯甲酸，甲苯氧化为自由基反应，其中间产物有苯甲醛，在甲苯氧化反应器出口其含量可达到2%wt，因此，将其分离生产高纯度的

2、苯甲醛，将会产生很大的经济效益。利用化工模拟软件HYSIS对整个改造进行了模拟计算，并分析了操作压力对分离过程的影响，理论板数和操作回流比对产品纯度的影响，进料板位置与苯甲醛纯度的关系，确定了最优的操作条件。改造的第一步是增上预分塔，将待分离物料中的苯甲醛含量提高至15%wt。第二步是增上苯甲醛分离装置，得到纯度大于99.5%wt的优质苯甲醛产品。本文还利用反应工程理论对如何提高苯甲醛产量进行了探讨，分别对反应温度、反应停留时间对苯甲醛产量的影响进行了分析，并在实际生产中得到了验证，为工业生产提供了理论依据。关键词：甲苯、氧化、反应、生产、苯甲醛、分

3、离、模拟与优化I湘潭大学硕士学位论文提要苯甲醛是工业上最重要的芳香醛，它用途广泛，是合成从医药产品到塑料添加剂等很多复杂结构分子的最基本原料。目前国内苯甲醛的生产主要是利用甲苯氯化、水解的工艺，其缺点是成本高、污染严重，且产品中含有氯离子，不能做为医药产品合成的原料。石家庄化纤公司引进意大利SNIA技术生产己内酰胺的第一步是甲苯氧化生产苯甲酸，甲苯氧化为自由基反应，其中间产物有苯甲醛，在反应器出口其含量可达到2%wt，因此，将其分离生产高纯度的苯甲醛，将会产生很大的经济效益。利用化工模拟软件HYSI对整个改造进行了模拟计算，改造的第一步S是增上预分塔

4、，将待分离物料中的苯甲醛含量提高至15%wt。第二步是增上苯甲醛分离装置，得到纯度大于99.5%wt的优质苯甲醛产品。本文还利用反应工程理论对如何提高苯甲醛产量进行了探讨，分别对反应温度、反应停留时间对苯甲醛产量的影响进行了分析，并在实际生产中得到了验证，为工业生产提供了理论依据。关键词：甲苯、氧化、反应、生产、苯甲醛1AbstractBenzaldehydeisthemostimportantaromaticaldehydeinthechemicalindustry,Ithasbeenwidelyusedasthebasicrawmaterials

5、fortheproductionofcomplexstructuremoleculewhicharefrommedicinetoaddictivesforplastics,atpresent,thedomesticproductionmethodofbenzaidehydeismainlyusedastheprocessoftoluenechlorinationandhydrolysis,itsdisadvantageishighcost,heavypollutionandcontainingchlorineioninthebenzaldehydep

6、roduct,soitcannotbeusedastherawmaterialsforthepharmaceuticalindustry.Shijiazhuangchemicalfibreco.,LtdhasimportedthetechnologyofproducingcaprolactamfromSNIAcompany,Italy.ThefirststepofthisprocessistheoxidationoftolueneformingBenzoicacid,thereactionoftolueneoxidationisfreeradical

7、reaction,thereactionintermediateisbenzaidehyde.Thecontentofbenzaldehydeintheoutletofthetolueneoxidationreactorisupto2%wt,thereforeifthehighpuritybenzaldehydeisseparatedfromthemixture,thegreatbenefitwillbeobtained.Theseparationprocessissimulatedwiththechemicalprocesssimulationso

8、ftwareHYSIS,theinfluenceofoperationpressureonthesepara