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在TS-1催化剂上用催化精镏法生产环氧丙烷工艺的开发

作　者: 胡燕
导　师: 王安杰；周裕之
学　校: 大连理工大学
专　业: 工业催化
关键词: 精镏丙烷环氧化反应催化精馏法间接氧化法氯醇法气液比新工艺石油化工产品分子筛催化剂
分类号: TQ223
类　型: 硕士论文
年　份: 2000年
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内容摘要

催化精馏技术近年来在工业应用上得到了迅速的发展。人们对催化精馏技术日渐关注，开发了许多用催化精馏法生产石油化工产品的新工艺，其中最为成熟的技术是合成MTBE。环氧丙烷是一种重要的基本有机化工原料，其用途十分广泛。目前，其工业上的生产技术主要有氯醇法和间接氧化法两种。但两种方法都不够理想，氯醇法存在着污染问题，间接氧化法存在着联产问题。为此，研究者们不断进行着探索，以寻求更好的新工艺和新方法。用双氧水作氧化剂直接氧化丙烯合成环氧丙烷，具有反应平稳、无污染及能耗低等特点。新型沸石分子筛催化剂TS-1的成功合成为开发这种新工艺带来了希望。TS-1催化丙烯环氧化反应具有反应条件温和、流程短以及过程不产生废液等优点。因此，用 TS-1催化丙烯环氧化反应制备环氧丙烷是一种非常有前景的生产技术。本论文将催化精馏技术应用于TS-1催化技术，在反应中通过精馏使产物从反应区蒸出，从而提高反应选择性，以提高催化剂的效能。新工艺特点是能充分利用反应热，节约能耗，使生产流程变得简单。实验主要考察了塔压、进料气液比、进料双氧水浓度、回流比等对催化精馏反应结果的影响以及催化精馏结果随时间的变化，得出了较为适宜的工艺参数范围：塔压为4atm左右，进料气液比为МС3Н6/МН2О2=0.5~1.5，双氧水的进料浓度为1~3mol／L，回流比为10~12，反应操作趋于稳定的时间一般为60h（以开始进料的时间为标准）。

全文目录

英文摘要  4-3
中文摘要  3-7
前言  7-8
第1章文献综述  8-28
  1．1 环氧丙烷生产技术现状及研究进展  8-16
    1．1．1 环氧丙烷  8-12
    1．1 ．2 环氧丙烷的生产技术概况及新技术的进展  12-16
  1．2 催化精馏过程研究进展  16-27
    1．2．1 催化精馏技术概述  16-18
    1．2．2 催化精馏构件发展概述  18-22
    1．2．3 催化精馏过程的应用基础研究  22-24
    1．2．4 催化精馏过程的数学模拟  24-27
  1．3 在TS-1催化剂上催化精馏生产环氧丙烷新工艺的开发  27-28
第2章实验原理  28-32
  2．1 TS-1催化丙烯环氧化反应机理及条件  28-30
  2．2 TS-1催化丙烯环氧化反应本征动力学  30-32
第3章实验方法  32-46
  3．1 催化精馏实验装置及流程  32-37
  3．2 催化剂的成型与强度考核  37-38
  3．3 催化剂的再生方法  38-39
  3．4 实验分析方法  39-43
    3．4．1 双氧水进料浓度的标定  39-40
    3．4．2 丙烯进料量的标定（气体质量流量计的标定）  40-41
    3．4．3 色谱分析条件及校正因子  41-43
  3．5 结果计算方法  43-45
    3．5．1 反应结果指标定义公式  43
    3．5．2 色谱数据处理程序  43-45
  3．6 试剂明细表  45-46
第4章结果与讨论  46-56
  4．1 不同条件下塔的操作稳定性考察  46-50
    4．1．1 不同塔操作压力下的全塔温度分布  46-47
    4．1．2 不同气液比下的反应段温度分布  47-48
    4．1．3 不同釜温下的反应段温度分布  48-50
  4．2 不同条件下催化精馏反应结果的考察  50-56
    4．2．1 不同塔操作压力下的催化精馏反应结果  50-51
    4．2．2 不同进料气液比下的催化精馏反应结果  51-52
    4．2．3 不同双氧水进料浓度下的催化精馏反应结果  52-53
    4．2．4 不同回流比下的催化精馏反应结果  53-54
    4．2．5 催化精馏反应结果随时间的变化  54-56
第5章结论及建议  56-58
附录1 标准Na_2S_2O_3溶液的配制及标定  58-59
附录2 色谱数据处理程序  59-64
参考文献  64-67
致谢  67

在TS-1催化剂上用催化精镏法生产环氧丙烷工艺的开发

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