探究浆料催化精馏新工艺制异丁烯的研究

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1、天津大学硕士学位论文浆料催化精馏新工艺制异丁烯的研究姓名：薛艳申请学位级别：硕士专业：化学工程指导教师：周明20030101中文摘要本文提出了叔丁醇一一浆料催化精馏脱水的新工艺，浆料催化精馏所用的催化剂为粒径很小的微粒或超微颗粒，使其与液相形成浆料在塔内流动，并循环使用。本文采用细粉状的强酸性阳离子交换树脂做催化剂，考察了这一新工艺的可行性。考察了催化剂浓度、操作压力、迸料组成和进料流量等条件对浆料催化精馏过程的影响。实验结果表明：提高催化剂浓度会提高叔丁醇的转化率；进料组成变化对叔丁醇转化率的影响很小；当压力由O．2

2、MPa升至0．25MPa时，转化率略有升高，当压力超过0．25MPa以后，随着压力的增高，叔丁醇的转化率逐渐降低；进料流量对叔丁醇转化率的影响十分明显，进料流量减小会使叔丁醇的转化率得到明显提高。叔丁醇的转化率可达到99．99％。采用平衡级模型，应用AspenPlus软件对实验过程及各操作参数对过程的影响进行模拟，模拟结果与实验结果吻合的较好。结果揭示了过程各参变量在塔中的变化规律，为工艺及塔的设计提供依据。最后，对浆料催化精馏应用到离子交换树脂法制异丁烯的新工艺进行了探讨，与普通的催化精馏相比，浆料催化精馏具有不需要

3、制作催化剂元件、不需要停车更换催化剂、催化剂效率高和易于工业化生产等优点，具有迸一步研究与开发的前景。关键词：浆料催化精馏：转化率；叔丁醇；异丁烯ABSTRACTAnoveltechnologyofdehydrationoftert-butylalcohol-·一slurrycatalyticdistillationwasstudiedinthispaper．Afineparticulatecatalystwasslurriedinoneofthereactantstreamsandfedintoadistillati

4、oncolumnreactorandwasrecycled．Inthispaper,thefeasibilityofslurrycatalyticdistillationprocesswasstudiedwiththefineparticlesofacidcationexchangeresinascatalyst．Theeffectsofcatalystconcentration，operatingpressure，feedcompositionandfeedflowontheconversionratiooftert

5、-butylalcoholwereexperimentallyinvestigated．TheexperimentresultindicatedthatincreaseofcatalystconcentrationCanimprovetheconversionratiooftert—butylalcohol，thattilevarietiesoffeedcompositionhadfeweffectsontheconversionratiooftert—butylalcohol，thatwithincreaseofop

6、eratingpressurefromO．2MPato0．25MPa．theconversionratioimprovedalittle，butwhenoperatingpressureexceededO．25MPa，theconversionratiodecreasedgraduallywithincreaseofoperatingpressure，andthatfeedflowhadtheobviouseffectontheconversionratiooftert—butylalcoholandtheconver

7、sionratioimprovedobviouslywiththedecreaseoffeedflow．Thehighestconversionratiooften—butylalcoholCancomeupto99．99％．Basedontheequilibriumstagemodel，slurrycatalyticdistillationprocessandtheeffectsofoperationparametersonslurrycatalyticdistillationprocesswassimulatedb

8、yusingAspenPlussoftware．Thesimulationresultshowedthecalculatedresultsagreedsatisfactorilywiththeexperimentdata．Theresultindicatedvariationruleofparametricvariablesinc