環(huán)氧乙烷的吸收和催化水合法合成乙二醇

【摘要】：環(huán)氧乙烷直接水合法是當今乙二醇生產(chǎn)的主要方法，由于該工藝需要大量的能量用于蒸發(fā)產(chǎn)品中85％(wt)以上的水份，造成實際生產(chǎn)中流程長、設備大、能耗高等缺點，直接影響了乙二醇的生產(chǎn)成本；而催化水合法在解決上述問題方面顯示了很好的前景，并保證了該反應的高轉化率與高選擇性，因而成為合成乙二醇的研究熱點。 本文繼續(xù)了前文對釜式反應的研究，對開發(fā)的一系列高活性和選擇性的催化劑進行了反應條件的優(yōu)化，并對催化劑的性能進行了比較；對于反應吸收過程，主要考察了影響吸收量和轉化率的因素，并優(yōu)化了吸收條件；在吸收實驗的基礎上，進行了吸收過程的計算，考察了反應對吸收過程的影響程度；最后進行了600t／a吸收塔的設計。 通過本文的研究，發(fā)現(xiàn)了更高性能的催化劑，使反應的水比和催化劑用量進一步降低；同時，針對NY均相催化體系設計的環(huán)氧乙烷吸收反應流程，將環(huán)氧乙烷的吸收和反應有機的結合在一起，這將大大縮短催化水合法的工藝流程。具體內容如下： 1．釜式反應研究，通過溫度考察了NY系列催化劑的活性，通過水比和催化劑量考察了NY系列催化劑的選擇性。同時發(fā)現(xiàn)在CO_2和N_2氣氛的不同，對乙二醇的選擇性有較大的影響，在CO_2條件下較好。 2．釜式實驗研究結果表明，NY5在該系列催化劑中具有最優(yōu)的性能。水比為3.2(質量比)、CO_2條件下的較佳工藝為：反應溫度不低于81℃，催化劑量不小于3.1％，反應壓力不小于0.5MPa。此時環(huán)氧乙烷的轉化率不小于99.3％，乙二醇的選擇性達到100％。 3．吸收實驗研究表明：環(huán)氧乙烷氣體分壓和溫度是影響環(huán)氧乙烷吸收量和轉化率最為重要的兩個因素。在催化劑用量為m(NY)／m(H_2O)=1／12.5，反應溫度為45℃下較好的環(huán)氧乙烷吸收反應條件：環(huán)氧乙烷分壓大于0.06MPa，環(huán)氧乙烷停留時間不小于0.1min，液體停留時間不小于20min，乙二醇產(chǎn)品溶液循環(huán)比為2。在此工藝條件下，溶液 摘要 中總環(huán)氧乙烷質量分數(shù)可達20%，環(huán)氧乙烷轉化率在22.5%左右。 4.對吸收實驗過程進行了計算，考察了反應對吸收過程的影響程度，并 進行了600血填料吸收塔的設計。 【關鍵詞】：吸收 催化水合 環(huán)氧乙烷 乙二醇 合成 優(yōu)化
【學位授予單位】：南京工業(yè)大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2004
【分類號】：TQ223.1
【目錄】：

• 摘要3-5
• ABSTRACT5-9
• 1 文獻綜述9-18
• 1.1 引言9
• 1.2 乙二醇生產(chǎn)技術現(xiàn)狀9-11
• 1.2.1 環(huán)氧乙烷直接水合法主要反應10
• 1.2.2 環(huán)氧乙烷直接水合法工藝過程10-11
• 1.2.3 環(huán)氧乙烷直接水合工藝的主要缺陷11
• 1.3 乙二醇合成工藝新進展11-16
• 1.3.1 基于合成氣的乙二醇合成工藝11-12
• 1.3.2 環(huán)氧乙烷催化水合工藝12-14
• 1.3.2.1 UCC雜多催化體系12-13
• 1.3.2.2 三井東壓公司羧酸／羧酸鹽復合催化劑催化體系13
• 1.3.2.3 Shell公司的研究進展13
• 1.3.2.4 其他機構的研究進展13-14
• 1.3.3 通過中間體合成乙二醇工藝14-16
• 1.3.3.1 乙二醇和碳酸二甲酯聯(lián)產(chǎn)技術14-15
• 1.3.3.2 碳酸乙烯酯水解合成乙二醇技術15-16
• 1.3.3.3 經(jīng)二氧戊環(huán)合成乙二醇16
• 1.4 南京工業(yè)大學均相催化水合法研究概況16-17
• 1.5 論文的研究內容17-18
• 2 釜式反應實驗研究18-35
• 2.1 實驗裝置與實驗方法18-20
• 2.1.1 實驗儀器與試劑18-19
• 2.1.2 實驗步驟19
• 2.1.3 實驗分析方法19-20
• 2.2 釜式反應實驗結果20-33
• 2.2.1 轉化率優(yōu)化實驗20-23
• 2.2.2 選擇性優(yōu)化實驗23-33
• 2.2.2.1 3~#催化劑CO_2條件下選擇性優(yōu)化實驗23-25
• 2.2.2.2 3~#催化劑N_2條件下選擇性優(yōu)化實驗25-27
• 2.2.2.3 4~#催化劑選擇性優(yōu)化實驗27-29
• 2.2.2.4 5~#催化劑CO_2條件下選擇性優(yōu)化實驗29-31
• 2.2.2.5 5~#催化劑N_2條件下選擇性優(yōu)化實驗31-33
• 2.3 本章小結33-35
• 3 吸收反應實驗研究35-45
• 3.1 吸收反應實驗流程與步驟35-37
• 3.1.1 實驗原料及設備35
• 3.1.2 實驗步驟35-36
• 3.1.3 分析方法36-37
• 3.2 吸收反應實驗結果與討論37-44
• 3.2.1 溫度對吸收量及轉化率的影響37-40
• 3.2.2 吸收條件對EO吸收量及轉化率的影響40-42
• 3.2.3 EO分壓對吸收量和轉化率的影響42-44
• 3.3 本章小結44-45
• 4 環(huán)氧乙烷催化水合法合成乙二醇吸收流程過程計算45-57
• 4.1 環(huán)氧乙烷吸收流程的計算45-50
• 4.1.1 潤濕填料表面積和氣、液傳質分系數(shù)的計算45-47
• 4.1.2 相平衡常數(shù)(亨利系數(shù))的計算47-48
• 4.1.3 反應速率常數(shù)的估算48-49
• 4.1.4 增強因子的計算49-50
• 4.2 600噸／年吸收塔設計50-55
• 4.2.1 物料衡算50-52
• 4.2.2 氣速和塔徑的確定52
• 4.2.3 液氣比52-53
• 4.2.4 潤濕填料表面積和氣、液傳質分系數(shù)的計算53
• 4.2.5 塔高的計算53-55
• 4.3 本章小結55
• 符號說明55-57
• 5 結論與展望57-59
• 6 參考文獻59-63
• 7 附錄63-64
• 致謝64

您可以在本站搜索以下學術論文文獻來了解更多相關內容

環(huán)氧乙烷催化水合制乙二醇研究進展    李應成,何文軍,陳永福

國內外乙二醇市場分析    虞海靖

國內外乙二醇市場供需預測及價格分析    譚國林

乙二醇生產(chǎn)新技術研究進展    朱培玉,李揚,王永宏

國內外乙二醇生產(chǎn)發(fā)展概況    沈菊華

乙二醇合成的研究進展    周春暉

乙二醇的生產(chǎn)與制備    葛欣,張英

乙二醇生產(chǎn)技術發(fā)展評價    鄭寧來

合成氣一步制乙二醇    高占笙;

國外環(huán)氧乙烷/乙二醇技術進展    沈景馀

催化水合法合成乙二醇研究    華強

峰面積單點校正法分析瓦斯中氧含量    李志喜,林波

同臺色譜測定DMF中水和甲醇中水    陸克平

高純度正丁醚及其雜質的氣相色譜測定方法    周莉萍;

密閉電石爐尾氣中羰基硫的氣相色譜測定法    任曉光;李子燕;柏楊巍;陳煒;寧平;

非線性建模紅外光譜法測定三聚氰胺的研究    張恒;高曼俠;許兆棠;李文謙;王琪;

淺談?？茖哟巍痘ぴ怼氛n程教學改革    袁光輝;

多媒體在《化工原理》課程教學中的應用與思考    袁光輝;

非線性二元方程牛頓法的離散化及固定點形式的轉化    郭學軍;

二氯二氫硅終端純化器的研制    孫福楠

混凝控制條件的正交優(yōu)化研究    樊開青;王勇;楊麗平;

鉑重整車間氫氣流程技術改造    王濱;

合成氣制乙二醇工藝及催化劑研究進展    潘蕊娟;

瞬間加壓氣相色譜方法在檢測混合物中的應用    馬諾;吳夢堯;范國梁;

催化水合法合成乙二醇的模擬計算    馬正飛;華強;劉定華;劉曉勤;姚虎卿;

管式連續(xù)反應合成乙二醇    華強;劉曉勤;劉定華;馬正飛;姚虎卿;

急冷油系統(tǒng)結垢物的氣相色譜-質譜分析    張穎;李東風;

GC128-DFPD雙光路雙火焰光度檢測器的研制    曹福民;李鈞;

從山蒼子中提取檸檬醛及檸檬醛的測定研究    劉曉庚;陳梅梅;謝寶平;

乙烯裂解爐產(chǎn)物全組分分析方法的誤差分析    張濤;張德江;

乙烯氧化制環(huán)氧乙烷管式反應器溫度場模擬研究    梁汝軍;李建偉;李金兵;陳建設;

海水中DMS和DMSP的生物生產(chǎn)與消費的研究    厲丞烜

槽形豎壁冷凝強化規(guī)律研究與結構優(yōu)化    朱登亮

主動配風固定床生物質氣化爐氣化參數(shù)影響研究    孫宏宇

原料組成對渣油加氫轉化性能及催化劑性質的影響    孫昱東

新型納米銅基催化材料的構筑及其在草酸二甲酯氣相加氫反應中的應用研究    尹安遠

多酸晶體的合成及其在制備乙二醇中的催化作用;多酸晶體的合成及其在制備乙二醇中的催化作用    趙志鳳

水性腸道CT陰性造影劑的研究    魏曉慧

基于統(tǒng)計學和解耦算法的丙酮—丁醇蒸餾系統(tǒng)優(yōu)化研究    王洪海

CO經(jīng)草酸二乙酯合成乙二醇催化劑研究    賀黎明

Fe-ZSM-5分子篩上N_2O氧化苯制苯酚反應過程研究    米冠杰

八種抗逆經(jīng)濟能源植物的生化成分與脂肪酸組成    邢維賀

利用鋼廠赤泥和堿廠白泥研制燃氣（H_2S）脫硫劑    王志濤

FCC汽油萃取蒸餾脫硫制取歐Ⅳ清潔汽油的研究    申興海

發(fā)酵液中分離提取1，3-丙二醇的實驗研究    李寧

非貴金屬催化劑上葡萄糖一步氫解制備低碳二元醇研究    陽光

活性炭負載摻雜鈀催化劑的制備及其加氫性能研究    唐鳳金

草酸二甲酯加氫制乙二醇Cu/SiO_2催化劑改性研究    劉會杰

甘油氫解聯(lián)產(chǎn)乙二醇和甲醇的探索性研究    黃瑜

乙酸叔丁酯的合成研究    劉旋

超臨界CO_2印染技術的開發(fā)與研究    周占坡

環(huán)氧乙烷催化水合制乙二醇研究進展    李應成,何文軍,陳永福

國內外乙二醇市場分析    虞海靖

乙二醇生產(chǎn)技術的演變及前景    張英,葛欣

乙二醇合成的研究進展    周春暉

乙二醇及其應用    張文華,楊孝民,張洪濱

碳酸亞乙酯法生產(chǎn)乙二醇的展望    

加壓一步法合成碳酸乙烯酯    劉定華,趙賢廣,王海善,郭衛(wèi)軍,楊曉燕

降低乙二醇中醛含量的研究    關瑞,張春宇,安東華

對乙二醇成品UV值影響因素的探討    陳紅

環(huán)氧乙烷銀催化劑的研究進展    毛東森,盧立義

紫膠改性的研究 第一報 用乙二醇和二羧酸改性紫膠    S.C.SENGUPTA;馬萬清;

乙二醇單異丙醚    唐煜瑛;

我國環(huán)氧乙烷、乙二醇市場預測    張梅;

聚四甲撐乙二醇醚的合成方法    汪多仁

環(huán)氧乙烷/乙二醇的國際供需動向    徐鼎镕;

氣相色譜法測定陰極電泳涂料中的乙二醇醚類有機溶劑    于濱;唐瑛;周湘玲;季軍宏;

環(huán)氧乙烷/乙二醇生產(chǎn)技術進展    章洪良;

環(huán)氧乙烷精深加工產(chǎn)業(yè)現(xiàn)狀與發(fā)展    朱建民;

毛細管氣相色譜法檢測水性涂料中三種乙二醇醚    陳會明;王超;王星;劉娟;

天然氣路線合成乙二醇技術進展    董平;邵偉;趙輝;

合成乙二醇醚催化劑的研究進展    張木;王永杰;李晨曦;

煤制合成氣合成乙二醇工藝技術及相關催化劑研究進展    裴婷;張勇;

固體堿催化劑合成丙二醇甲醚    張志遠;高靜;劉清濤;戴偉娟;

甲醇-乙二醇二元體系常壓汽液平衡數(shù)據(jù)的測定與關聯(lián)    馬奇;王桂榮;王延吉;趙新強;

連續(xù)式催化制備乙二醇乙醚    王永杰;

環(huán)氧乙烷及其精深加工產(chǎn)業(yè)現(xiàn)狀與發(fā)展    朱建民;

原位聚合制備交聯(lián)聚乳酸中空微球    江兵兵;高長有;胡玲;沈家驄;

室內環(huán)境污染問題研究    邱萬勇;李換琴;

國內外促進涂料用溶劑換代與節(jié)省的法律法規(guī)進展    劉國杰;

減少涂料污染 善待生態(tài)環(huán)境    李桂林;

乙二醇醚：需求強勁 發(fā)展當慎    金霖

科技助推宜興發(fā)展    本報記者 范高明 通訊員 王朝霞

重錘響鼓擂天音    秦旭東 劉恩長

水性涂料政策法規(guī)有待完善    本報記者 薛秀泓

脫漆劑 應用日漸廣泛    北京工商大學化工學院劉云

氨綸產(chǎn)業(yè)國產(chǎn)化步伐亟待加快    宗晨

天津石化抓機遇促生產(chǎn)拓市場    本報記者 董波　通訊員 田玲

鱷魚漆祭出“顛覆”營銷法寶    本報記者 杰雯 李媛 2002-07-15

時下供不應求 未來產(chǎn)需趨平    順夫

三維集團多種產(chǎn)品打天下    記者 王樂意

多酸晶體的合成及其在制備乙二醇中的催化作用;多酸晶體的合成及其在制備乙二醇中的催化作用    趙志鳳

多酸晶體的合成及其在制備乙二醇中的催化作用    趙志鳳

稀土氧化物修飾和雙金屬銅基催化劑在草酸二甲酯選擇加氫制乙二醇反應中的研究    鄭鑫磊

銅催化空氣氧化選擇性斷裂乙二醇醚中飽和C-C鍵的研究    趙立興

清潔行為及其引發(fā)的化學反應對室內空氣質量的影響研究    朱舟

色譜—質譜聯(lián)用技術在紡織品安全和環(huán)境激素光降解方面的應用    潘曉新

膜反應器中乙二醇乙醚的合成研究    潘兵

合成丙二醇單甲醚的高晶度鎂鋁水滑石催化劑制備、表征與活性    馮震

甲基丙烯酸（聚）乙二醇醚單酯合成工藝研究    雷海琴

半間歇釜式反應器合成乙二醇單醚的研究    董鳳蕾

草酸二甲酯催化加氫制乙二醇反應機理的研究    惠勝國

環(huán)氧烷烴插入乙酸乙酯的選擇性的研究    張中杰

食品罐用鍍錫鋼板的環(huán)保型脫漆劑研究    葛娣