環(huán)己醇是一種化工生產(chǎn)過程中應用廣泛的有機化工中間產(chǎn)品,環(huán)己烯水合法生產(chǎn)環(huán)己醇生產(chǎn)工藝技術已經(jīng)應用于工業(yè)化生產(chǎn)。由于環(huán)己烯和水之間互溶度低,反應受化學平衡限制,存在環(huán)己烯轉(zhuǎn)化率低的缺點。因此,本文利用向體系中加入助溶劑異佛爾酮的催化精餾技術以克服該問題。主要研究內(nèi)容如下:（1）使用BCF-1型汽-液相平衡釜分別測定了三元體系環(huán)己烯+環(huán)己醇+異佛爾酮和四元體系環(huán)己烯+水+環(huán)己醇+異佛爾酮混合物在500 kPa下的汽液平衡數(shù)據(jù)。使用NRTL,Wilson和UNIQUAC三種活度系數(shù)模型關聯(lián)水-環(huán)己烯,水-環(huán)己醇,水-異佛爾酮,環(huán)己烯-環(huán)己醇,環(huán)己烯-異佛爾酮和環(huán)己醇-異佛爾酮,得到二元交互作用參數(shù)。（2）在帶攪拌的間歇反應釜中研究環(huán)己烯水合反應動力學,分別考察了不同操作條件對環(huán)己烯水合反應的影響。采用擬均相動力學模型對實驗數(shù)據(jù)進行擬合,得到其反應動力學方程。（3）采用化工計算軟件Aspen Plus,基于平衡級模型,運用已經(jīng)得到的熱力學數(shù)據(jù)和動力學方程,建立了加入助溶劑的環(huán)己烯催化精餾過程模擬流程。采用內(nèi)徑為32 mm的不銹鋼催化精餾塔,測定塔內(nèi)溫度分布和產(chǎn)品濃度分布,對所建立的模型進行驗證... 

【文章頁數(shù)】：86 頁

【學位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
1 緒論
    1.1 環(huán)己醇生產(chǎn)工藝概述
        1.1.1 苯酚加氫法
        1.1.2 環(huán)己烷氧化法
        1.1.3 環(huán)己烯水合法
            1.1.3.1 未加助溶劑的旭化成工藝
            1.1.3.2 加入助溶劑的環(huán)己烯水合工藝
            1.1.3.3 催化精餾工藝
    1.2 環(huán)己烯水合動力學研究進展
        1.2.1 水合反應動力學影響因素
            1.2.1.1 內(nèi)擴散與外擴散
            1.2.1.2 溫度
            1.2.1.3 催化劑用量
        1.2.2 水合反應動力學模型
            1.2.2.1 冪函數(shù)型模型
            1.2.2.2 雙曲線型模型
        1.2.3 水合反應動力學模型的研究
    1.3 催化精餾過程穩(wěn)態(tài)模擬
    1.4 課題研究意義及主要內(nèi)容
2 汽-液相平衡數(shù)據(jù)的測定與關聯(lián)
    2.1 實驗部分
        2.1.1 實驗藥品與儀器
        2.1.2 分析方法
        2.1.3 實驗步驟
    2.2 結(jié)果與討論
        2.2.1 汽-液相平衡實驗結(jié)果
        2.2.2 汽-液相平衡數(shù)據(jù)的熱力學一致性檢驗
    2.3 汽-液相平衡數(shù)據(jù)的關聯(lián)
        2.3.1 活度系數(shù)模型
    2.4 小結(jié)
3 環(huán)己烯水合反應動力學研究
    3.1 實驗部分
        3.1.1 實驗藥品與儀器
        3.1.2 實驗裝置
        3.1.3 實驗分析方法
        3.1.4 實驗步驟
    3.2 實驗結(jié)果與討論
        3.2.1 外擴散影響的消除
        3.2.2 內(nèi)擴散影響的消除
        3.2.3 溫度影響
        3.2.4 催化劑用量影響
        3.2.5 原料摩爾比的影響
        3.2.6 動力學模型的推導
        3.2.7 數(shù)據(jù)處理示例
        3.2.8 動力學方程參數(shù)的確定
        3.2.9 動力學模型的驗證
4 環(huán)己烯催化水合反應穩(wěn)態(tài)模擬
    4.1 實驗部分
        4.1.1 實驗藥品與儀器
        4.1.2 分析方法
        4.1.3 實驗步驟
    4.2 模型建立
        4.2.1 工藝流程建立
        4.2.2 熱力學參數(shù)的確定
    4.3 模型驗證
    4.4 催化精餾工藝條件的模擬優(yōu)化
        4.4.1 精餾段板數(shù)對轉(zhuǎn)化率的影響
        4.4.2 反應段塔板數(shù)對環(huán)己烯轉(zhuǎn)化率的影響
        4.4.3 提餾段塔板數(shù)對環(huán)己烯轉(zhuǎn)化率的影響
        4.4.4 環(huán)己烯-水進料比對環(huán)己烯轉(zhuǎn)化率的影響
        4.4.5 環(huán)己烯-異佛爾酮進料比對環(huán)己烯轉(zhuǎn)化率的影響
        4.4.6 環(huán)己烯進料位置對環(huán)己烯轉(zhuǎn)化率的影響
        4.4.7 模型優(yōu)化結(jié)果
5 結(jié)論
參考文獻
致謝
作者簡介
攻讀學位期間發(fā)表的學術論文



本文編號：3725078