可逆反应辅助煤基乙二醇分离精制——缩醛交换反应动力学

可逆反应辅助煤基乙二醇分离精制——缩醛交换反应动力学

论文摘要

目前煤制乙二醇生产工艺中依然存在分离精制技术难题,即副产物1,2–丁二醇与乙二醇存在共沸现象,且相对挥发度极低,常规精馏分离方法能耗高、收率低、产品质量差。针对此难题,课题组前期提出一种利用可逆反应来强化分离精制的新方法,但该方法中缩醛反应步骤存在缩醛交换过程,对该工艺的设计计算造成较大影响。作者主要针对缩醛反应步骤中的1,2–丁二醇与2–乙基–1,3–二氧戊环的缩醛交换反应动力学进行探究,通过催化剂粒径、研究转速、催化剂用量、反应温度、反应物进料摩尔比例等因素对反应过程的影响,得到了正逆反应的活化能分别为70.48 kJ/mol和80.14 kJ/mol,正逆反应的指前因子分别为3.79×1010 L/(mol·min·g)和1.95×1012 L/(mol·min·g),采用二级拟均相模型可以很好的对实验数据进行拟合。研究结果还表明该反应为可逆放热反应,反应热为–7.83 kJ/mol。通过该反应动力学的研究发现,合理控制反应条件可以有效提高1,2–丁二醇转化率,降低乙二醇转化率,从而实现分离,为该过程的模拟设计提供了可靠的基础数据,有助于工业化推广应用。

论文目录

  • 1 实验部分
  •   1.1 实验试剂与实验器材
  •   1.2 实验方法
  •   1.3 分析方法
  • 2 结果与讨论
  •   2.1 粒径和转速的影响
  •   2.2 催化剂含量的影响
  •   2.3 温度的影响
  •   2.4 反应物摩尔比的影响
  •   2.5 动力学参数
  •   2.6 热力学反应平衡常数
  • 3 结论
  • 文章来源

    类型: 期刊论文

    作者: 李鑫钢,闫宇陶,王瑞,李洪,高鑫

    关键词: 缩醛交换,丁二醇,乙基,二氧戊环,动力学

    来源: 工程科学与技术 2019年06期

    年度: 2019

    分类: 工程科技Ⅱ辑,工程科技Ⅰ辑

    专业: 有机化工

    单位: 天津大学化工学院精馏技术国家工程研究中心,天津化学化工协同创新中心

    基金: 国家自然科学基金重大项目(21690084)

    分类号: TQ223.162

    DOI: 10.15961/j.jsuese.201900685

    页码: 10-16

    总页数: 7

    文件大小: 1901K

    下载量: 142

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