fcc轻汽油醚化体系热力学和动力学的研究

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1、FCC轻汽油醚化体系热力学和动力学的研究StudyonThermodynamicsandKineticofFCCLightGasolineEtherificationSystem学科专业：化学工艺研究生：冯传壮指导教师：李永红教授天津大学化工学院2012年6月独创性声明本人声明所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作和取得的研究成果，除了文中特别加以标注和致谢之处外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得天津大学或其他教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志

2、对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示了谢意。学位论文作者签名：签字日期：年月日学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解天津大学有关保留、使用学位论文的规定。特授权天津大学可以将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，并采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编以供查阅和借阅。同意学校向国家有关部门或机构送交论文的复印件和磁盘。（保密的学位论文在解密后适用本授权说明）学位论文作者签名：导师签名：签字日期：年月日签字日期：年月日摘要FCC轻汽油中含有大量的烯烃，通过轻汽油醚化工

3、艺可将部分烯烃转化为低蒸气压、高辛烷值和高含氧量的醚类化合物，从而降低汽油中的烯烃含量和蒸气压，提高汽油的安定性和辛烷值。当前，随着环保要求的提高，降低汽油中的烯烃含量是生产清洁汽油的需要；因此开发和设计轻汽油醚化工艺是十分必要的。醚化反应体系的热力学数据（特别是汽液相平衡数据）和动力学数据是轻汽醚化工艺设计、开发的理论基础。本论文采用循环法测定了343.06K,353.27K,363.19K,372.90K温度条件下甲醇+2,3-二甲基-1-丁烯和343.15K,353.15K,363.15K,37

4、2.15K温度条件下甲醇+2,3-二甲基-2-丁烯两组二元体系的等温汽液相平衡数据，并分别采用Wilson、NRTL、UNIQUAC活度系数模型对两组体系不同温度条件下的汽液相平衡数据进行关联，给出了实验测定值和模型回归值之间的气相组成和压力偏差，得到了各模型相应的交互作用参数以及各个温度点下两组体系的共沸点数据。本论文还以甲醇和异戊烯（2-甲基-1-丁烯、2-甲基-2-丁烯）为原料，采用国产的D005酸性阳离子树脂催化剂，在333.15K~363.15K温度范围条件下进行了甲基叔戊基醚（TAME）合

5、成反应的热力学和动力学研究，得到了TAME合成反应的化学反应平衡常数，考察了反应温度和醇烯比对TAME醚化合成反应的影响，采用宏观动力学模型对动力学实验数据进行了拟合分析，回归得到了不同反应温度下的速率常数，并据此回归得到了醚化反应的指前因子和活化能数值；采用催化反应精馏工艺生产TAME是一个反应和精馏同时进行的过程，精馏塔内化学反应和精馏分离同时进行，为更好的满足工程实践需要，考察反应过程和精馏过程之间的相互关系，实验测定了338.15K、348.15K、358.15K条件下甲醇和异戊烯醚化反应的反

6、应相平衡数据，并采用Wilson、NRTL、UNIQUAC活度系数模型进行了回归分析，得到了甲醇和异戊烯醚化体系反应相平衡二元交互作用参数。关键词：汽液相平衡；轻汽油醚化；TAME；热力学；动力学；ABSTRACTFCClightgasolinecontainsalargenumberofolefins,lightgasolineetherificationprocesscanchangepartoftheolefinsintoetherswithlowvaporpressure,highoctane

7、numberandhighoxygencontentssothatitcanreducetheolefincontentsingasolineandvaporpressureandtoimprovethestabilityandoctanenumberofgasoline.Atpresent,withtheimprovementoftheenvironmentalprotection,reducingtheolefincontentsingasolineisanecessarywaytoproduce

8、cleangasoline,soitisverynecessarytodesignanddevelopthelightgasolineetherificationprocess.Thethermodynamicdata(particularlythevapor-liquidequilibriumdata)andkineticdataarethetheoreticalbasisofthedesignanddevelopmentofthelightgasol