基于n-甲酰吗啉的合成与相平衡研究

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1、分类号密级8U乏Ott-7学校代码：学号：鲁鸟斜镀太孝硕士研究生学位论文论文题目：N．甲酰吗啉的合成与相平衡研究姓名指导教师学科专业专业代码研究方向王艳红朱兆友化学工程081702化学工程2005年4月20日N一甲酰吗啉的合成与相平衡研究摘要溶剂萃取是炼油工业获取芳烃的重要工序，N．甲酰吗啉以其作为抽提和摹取精馏溶剂的各种优良性质受到了国内外越来越广泛的重视。本文在研究已有的N一甲酰吗啉合成工艺的基础上，确定了较佳合成路线，得到了适合：[业化生产的工艺参数：同时对含N．甲酰吗啉的二元、三元溶液体系相平衡进行了深入研究，通过实验及理论模型预测了相平衡重要参数，弥补了现有此

2、类研究的空白。本文在仔细研究已有的合成工艺的基础上，以吗啉和甲酸为原料，合成N一甲酰吗啉，选用的“带水剂”循环使反应温度得到了较好的控制；考察了影响该反应过程的主要因素，确定了较佳工艺条件：吗啉：甲酸一l：0．97(摩尔比)，反应温度为90～100"C，反应时间为8．5h，N．甲酰吗啉的总收率为91．5％(以吗啉计)。本文通过对N．甲酰吗啉官能团的分析，将其划分为CH2，CNH2，CHO和，CH20CH2四个官能团，根据含N一甲酰吗啉溶液体系的实验数据拟合出新的UNIFAC官能团相互作用参数，同时预测了含N一甲酰吗啉的二元、三元溶液体系的相平衡数据及无限稀释活度系数Y。

3、，并将无限稀释活度系数预测结果与文献公开发表的三种划分方法的预测结果进行比较，结果表明：本文划分方法较为合理，建立的理论模型适合工业设计的应用。本文通过对微扰一统计缔合流体理论(PC．SAFTEquation)的学习和研究，将其较好地应用在本研究中：利用分子参数关联了研究体系各组分的饱和液相密度pL和饱和蒸汽压P8，并由关联所得结果预测了汽相密度和各研究体系的汽液相平衡数据，所得结果误差较小，计算精度较准确，适于工业设计需要。关键词：N一甲酰吗啉相平衡UNIFAC基团贡献法微扰．统计缔合流体理论(PC．SAFT方程)STUDYoNSYNTHESISOFN—FORMYLM

4、oRPHoLINEANDSYSTEMPHASEEQUILIBRIUMINCLUDINGN-FORMYLMoRPHoLINEABSTRACTSSolventextractionwasoneofthemostimportantworkingprocedureOiloilrefiningindustryandN-formylmorpholinevcasthoughthighlyofexcellentqualitiesaSthesolventforextractionallovertheworld．Thepaperstudiedthoroughlythecurrentsynth

5、esizingtechniquesforproducingN—formylmorpholineandworkedoutthetechniqueandacquiredeffectivedataforindustrymanufacture．ThepaperstudiedcarefullythebinaryandternarysystemincludingN-formylmorpholineandpredictedtheimportantphaseequilibriumparametersthroughexperimentsandtheorymodelsthatwerenot

6、publishedbefore．ThepaperstudiedsynthesizingtechniqueforproducingN—forrnylmorpholine洲FM)bythereactionbetweenmorpholineandformicacid．BetterwaterremoverVCasselectedwhichcontrolledexperimenttemperature．Theinfluenceofreactionconditionsonreactionresultisexaminedandtheoptimumtechnologicalcondit

7、ionsareobtainedasfollowed：molarratioofmorpholinetoformicacid1：O．97，reactiontemperature90～100℃andreactiontime8．5h．ThetotalrecoveryrateofN—formylmorpholineWas91．5％ODthemorpholine．BasedonanalysisofN-formylmorpholinegroupswhichwasdividedintofourgroups：CH2，CNH2，CHO，cH20CH2．Usi