探究浆料催化精馏酯交换合成dmc的研究

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1、￥!Q§sQ生呈擅⑧天津大謦硕士学位论文学科专业：化学工程作者姓名：杨彩娟指导教师：许春建副研究员天津大学研究生院中文摘要浆料催化精馏较常规催化精馏相比具有不需要停车更换催化剂、不需要固液分离、催化剂效率高和易于工业化等优点。此工艺所用的催化剂为粒径很小的微粒或超细微粒，催化剂与液相形成浆料在塔内流动，并循环使用。本文采用平均粒径为49m的强碱阴离子交换树脂作催化剂，在内径为25mm的填料精馏塔内，对浆料催化精馏合成碳酸二甲酯工艺进行了实验研究。考察了催化剂浓度、回流比、进料醇酯比和进料总流量对浆料催化精馏过程的影响。

2、实验结果表明，提高催化剂浓度，碳酸丙烯酯的转化率增加，但增加到一定程度后，再提高催化剂浓度，碳酸丙烯酯的转化率几乎不变；随回流比的增大，碳酸丙烯酯的转化率先增加后减小，最优回流比在3．5之间；增大进料醇酯比，碳酸丙烯酯的转化率增加，但进料醇酯比增大到一定程度后，再增大己无多大意义，而且增大醇酯比就意味着增加能耗；进料总流量对碳酸丙烯酯转化率影响较大，减小进料总流量可使碳酸丙烯酯转化率得到很大提高。应用AspenPlus软件对实验过程和各操作参数对过程的影响进行了模拟，模拟值与实验结果吻合较好，并得到了实验未能测得的温度

3、、气相流率、液相流率、气相组成、液相组成及碳酸二甲酯生成速率等随塔板数的变化。提出了浆料催化精馏酯交换合成碳酸二甲酯的全流程，并应用AspenPlus软件对此全流程进行了模拟，使产物得到了提纯，催化剂得到了有效的回收利用。将此过程放大后结果仍很令人满意。最后对浆料催化精馏工艺在酯交换工业中的应用前景进行了探讨。浆料催化精馏是近年来发展起来的一种新型催化精馏工艺，具有很好的研究与开发应用前景。关键词：浆料催化精馏酯交换碳酸二甲酯ABSTRACTComparedwithconventionalcatalyticdistil

4、lation,slurrycatalyticdistillationholdsmoreadvantages，suchas：simplercolumnstructure，easiertobeoperatedandcontrolled，higherefficiencyofreactionandseparation,moresuitabletolargescaleproduction,act．Catalystusedinthisprocessisfinegranuleandismixedwitllliquidphasetof

5、ormslurrywhichflowsdowninthecolumnandrecyclesbetweencolumns．Inthispaper,theslurrycatalyticdistillationprocesswasexperimentallystudiedonthesynthesisofdimethylcarbonate．Theexperimentswerecardedoutinapackedcolumnwith锄innerdiameterof25mmandthecatalystwasstrongbasici

6、on-exchangeresinabout4pmindiameter．Theeffectsofcatalystconcentration,refluxratio，feedmoleratioofmethanoltopropylenecarbonateandtotalfeedflowontheprocesswereexperimentallyinvestigated．Theexperimentresultsindicatethat：theincreaseofcatalystconcentration,feedmolerat

7、ioofmethanoltopropylenecarbonateandthedecreaseoftotalfeedflowCanincreasetheconversionofpropylenecarbonate，butwhenthecatalystconcentrationandmoleratioofmethanoltopropylenecarbonatewereincreasedtoacertainextent，thereisnoneedtoincreasethemanymore；alongwiththerising

8、ofrefluxratiotheconversionofpropylenecarbonatebegantoincreaseandthendecreased，theoptimalrefluxratioWasbetween3and5．TheprocesswassimulatedusingAspenPlus，calculatedresu