【摘要】：隨著我國通用航空產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展,航空汽油的需求量將會(huì)快速增長,與此同時(shí),為了滿足日趨嚴(yán)格的環(huán)保要求,航空汽油無鉛化將會(huì)是大勢(shì)所趨。2,2,3-三甲基丁烷(triptane)具有很高的辛烷值及良好的調(diào)和性能,是生產(chǎn)高辛烷值無鉛航空汽油的理想組分,以甲醇為原料可以制備得到triptane。本文開展了以甲醇為原料、碘化鋅為催化劑的triptane間歇制備工藝研究,在200℃,甲醇與碘化鋅摩爾比2:1條件下,反應(yīng)得到triptane含量為27.3%的烴類混合物。并在該條件下考察了間歇循環(huán)反應(yīng)對(duì)催化劑穩(wěn)定性的影響,實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,隨著循環(huán)反應(yīng)次數(shù)增加,催化劑的氧化程度也會(huì)隨之增加,碘化鋅中的碘元素會(huì)出現(xiàn)明顯流失,通過在循環(huán)反應(yīng)中添加碘甲烷可以有效增加油相收率及triptane收率,對(duì)催化劑流失的碘元素起到一定補(bǔ)充作用,但是總體的反應(yīng)效果仍弱于新鮮的碘化鋅催化劑。進(jìn)一步利用制備triptane的連續(xù)實(shí)驗(yàn)裝置研究的結(jié)果表明,在連續(xù)穩(wěn)定反應(yīng)14h后,催化活性沒有明顯衰減,降低反應(yīng)釜頂部溫度可以提高油相收率,但反應(yīng)壓力太高,會(huì)使催化劑完全溶解,反應(yīng)無法進(jìn)行,該裝置的較優(yōu)工藝條件為:反應(yīng)區(qū)溫度為200℃;釜頂溫度170℃;碘化鋅催化劑裝填量為15g;系統(tǒng)壓力為1MPa;甲醇進(jìn)料流量為5ml/h。其油相產(chǎn)物質(zhì)量收率為10.2%,triptane碳摩爾收率可達(dá)8.8%。在間歇工藝和連續(xù)工藝中,使用丙醇、丁醇、異戊醇與甲醇分別配成的混合原料進(jìn)行反應(yīng)的結(jié)果表明,在間歇反應(yīng)中,12.5%的異丙醇-甲醇混合原料反應(yīng)所得triptane碳摩爾收率是幾種混合原料中較高的,可達(dá)13.2%;在連續(xù)反應(yīng)中,添加醇類與甲醇比例均為7.5%的條件下,正丁醇-甲醇混合原料的triptane碳摩爾收率是較高的,可達(dá)10.8%;綜合間歇工藝與連續(xù)工藝的實(shí)驗(yàn)結(jié)果,異戊醇-甲醇混合原料對(duì)于油相收率的提升較明顯;隨著混合原料中甲醇比例的降低,反應(yīng)對(duì)于triptane的選擇性也會(huì)明顯降低;連續(xù)工藝與間歇工藝的物料進(jìn)出方式不同,反應(yīng)結(jié)果也有所不同,反應(yīng)原料的沸點(diǎn)對(duì)連續(xù)工藝的反應(yīng)結(jié)果影響較大。
【學(xué)位授予單位】：華東理工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2019
【分類號(hào)】：TE626.23
【圖文】：

的分離、催化劑與產(chǎn)物的分離等多種問題，因此在該復(fù)雜反應(yīng)體系下要實(shí)現(xiàn)ｔｒｉｐｔａｎｅ的逡逑連續(xù)制備過程具有一定難度，目前對(duì)于ｔｒｉｐｔａｎｅ連續(xù)制備裝置的研究也相對(duì)較少。逡逑Ｃｏｏｋ等人＿提出了兩種連續(xù)制備ｔｒｉｐｔａｎｅ裝置的設(shè)想，分別如圖２．３和圖２．４所示。逡逑圖２．３是一種鼓泡式反應(yīng)器，反應(yīng)器呈圓柱形，內(nèi)部分為反應(yīng)區(qū)和分離區(qū)，不同區(qū)域間逡逑使用隔板進(jìn)行分隔。反應(yīng)區(qū)的溫度和壓力分別維持在２００°Ｃ和１．３ＭＰａ，原料甲醇、氫氣逡逑及循環(huán)二甲醚從反應(yīng)器底部的兩個(gè)入口進(jìn)入反應(yīng)器，在碘化鋅催化下于反應(yīng)區(qū)進(jìn)行反應(yīng)，逡逑生成由水、烴類及未反應(yīng)的甲醇組成的混合物。當(dāng)反應(yīng)區(qū)內(nèi)的液體達(dá)到“Ｐ”處時(shí)，多出逡逑的液體將從分離區(qū)入口進(jìn)入分離區(qū)，分離區(qū)內(nèi)由于沒有流股擾動(dòng)因此液體狀態(tài)相對(duì)穩(wěn)定，逡逑有利于油相和水相的分離，ｔｒｉｐｔａｎｅ處于密度較小的上層油相烴類中，將從分離區(qū)的上部逡逑離開反應(yīng)器，密度較大的水相將從分離區(qū)的底部排出，其余的氣體將從反應(yīng)器的頂部排逡逑出。逡逑ｍｅ邋出口逡逑

本文編號(hào)：2744392