基于催化蒸馏在顺丁烯二酸二甲酯生产中的应用

《基于催化蒸馏在顺丁烯二酸二甲酯生产中的应用》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、北京化工大学硕士学位论文催化蒸馏在顺丁烯二酸二甲酯生产中的应用姓名：郝兴仁申请学位级别：硕士专业：化学工程指导教师：汪文川;屈一新2000.3.25北京化工大学硕士学位论文r381528摘要匕f传统的顺丁烯二酸二甲酯生产是以液体酸为催化剂，如：硫酸、坩甲基苯磺酸等，采用的生产工艺为反应一分离的工艺流程．反应器为釜式反应器，生-虹流程长，投资大，能耗高，产品收率较低，废酸回收处理难；随着化工生产的发展，强酸型阳离子交换树脂催化剂研制成功，实现了非均相催化反应合成顺丁烯二酸二甲酯，减少了设备投资，降低了能耗，克服了废酸回收处理的问题。但是，

2、由于该反应是可逆的平衡反应．反应转化率受到平衡的限制．为了提高转化率，需将反应产物水不断地移出反应区，破坏反应平衡一催化蒸馏合成顺，丁烯二酸二甲酯，使反应与产品分离两个单元操作结合在一个设备中进行，缩短了工艺流程．减少了设备投资；而且反应产物不断地移出反应区．破坏反应平衡，提高转化率；由于反应是在反应物的泡点温度下进行，反应热用于产品分离，利用了反应热。在强酸性阳离子交换树脂催化剂的作用下，以甲醇与顺丁烯二酸酐为原料进行催化蒸馏合成顺丁烯二酸二甲酯的研究。首先，在一定的操作条件下进行催化剂的筛选，依据顺丁烯二酸二甲酯的收率高低选择了合适

3、的磺酸树脂催化剂。其次，进行了顺丁烯二酸二甲酯合成反应动力学研究，考察了反应温度、停留时间及甲醇与顺丁烯二酸酐摩尔比等操作条件的影响，假定顺丁烯二酸酐与甲醇反应合成顺丁烯二酸单甲酯是单一反应、顺丁烯二酸单甲酯与甲醇反应合成顺丁烯二酸二甲酯是可逆的平衡反应的物理模型，通过实验证明是正确的，并回归了动力学方程。再次，采用预反应与催化蒸馏结合的工艺流程，提出了催化蒸馏合成顺丁烯二酸二甲酯试验研究方案，进行了催化蒸馏合成顺丁烯二酸二甲酯小试的试验研究，使顺丁烯二酸酐几乎100％转化为顺丁烯：二酸二甲酯。晟后，依据试验研究的结果，在ASPENPL

4、US操作平台上J1：发了催化蒸馏台成顺丁烯二酸二甲酯的过程模拟模型；依据所建立的过程模拟模型，考察了催化蒸北京化工大学硕士学位论文馏塔的反应段理论级数、进料量、回流量、操作压力、甲醇与顺丁烯：酸酐摩尔比等对催化蒸馏过程的影响，提出了顺丁烯二酸月f与qI酹反应的催化燕馏适宜的操作条件。＆化蒸馏合成顺丁烯二酸二甲酯试验研究成功，为进一步扩大催化蒸馏应用范围奠定了基础。Ⅳ关键词：顺丁烯二酸酐顺丁烯二酸二甲酯酯化反应催化蒸馏n北京化工大学硕士学位论文ABSTRACTDimethylmaleatehasbeencatalyticallysynth

5、esizedinakettlereactorwithliquidacideatalysts，suchasvitriol，sulphuracidetc．．Withhighinvestmentandoperationcost，thetraditionalproductionprocesshasalongflowandwasteacidishardtotreatproperly．Alowrecoveryratelessensitscommercialattractioninaddition．Theemergenceofcationicexch

6、angeresinsmitigatestheconditionsrequiredbyreactionscatalyzedwithacid．Itsubstitutestheroleofliquidacidinsomechemicalindustries．Thesuccessfulapplicationofexchangeresinhasmadeheterogeneoussynthesizationofdimethylmaleatepossible．Thenewmethodreducesinvestmentandenergyexpense，

7、eliminatesthetoughproblemofwasteacidtreatment．Butbecauseofthereversibilityofthisreaction,theconversionislimitedbyreactionequilibrium．Waterformedduringtheprocessmustberemovedfromthereactionzoneinordertoincreasetheconversionofmaleicacidthroughcontinuallybreakingthebalance．

8、Catalyticdistillation，integratingareactionunitandaseparationunitintoonecolumn，meetstherequirementwell．I