001×7(732)阳离子交换树脂催化醋酸甲酯水解反应过程模拟与优化

在充分搅拌和可忽略粒度影响条件下,测定了间歇搅拌反应釜中001×7(732)阳离子交换树脂催化醋酸甲酯水解反应动力学数据,建立了其拟均相与非均相反应动力学模型,进行了模型筛选和参数估值.结果表明,醋酸甲酯与水均吸附,表面反应为控制步骤的非均相反应动力学模型能较好地拟合实验数据,并满足统计检验.根据优选的反应动力学模型,对醋酸甲酯水解过程进行了模拟计算,考察了反应温度、树脂浓度、水酯摩尔比对水解过程的影响,得到的优化反应条件为:反应温度55℃、树脂浓度260 g·L-1、水酯摩尔比1.5∶1.此时反应90 min接近醋酸甲酯平衡水解率34.8%.     

001×7（732）阳离子交换树脂催化醋酸甲酯 水解反应过程模拟与优化

在充分搅拌和可忽略粒度影响条件下，测定了间歇搅拌反应釜中001×7（732）阳离子交换树脂催化醋酸甲酯水解反应动力学数据，建立了其拟均相与非均相反应动力学模型，进行了模型筛选和参数估值。结果表明，醋酸甲酯与水均吸附，表面反应为控制步骤的非均相反应动力学模型能较好地拟合实验数据，并满足统计检验。根据优选的反应动力学模型，对醋酸甲酯水解过程进行了模拟计算，考察了反应温度、树脂浓度、水酯摩尔比对水解过程的影响，得到的优化反应条件为：反应温度55℃、树脂浓度260 g·L^-1、水酯摩尔比1.5∶1。此时反应90 min接近醋酸甲酯平衡水解率34.8%。     

醋酸甲酯水解新工艺过程模拟计算

本文利用已有的热力学、水解反应动力学模型以及现有催化填料的基础数据,提出了醋酸甲酯水解工艺新流程,采用催化精馏塔代替老工艺中的固定床水解反应器,分析新工艺中各塔的进料位置、回流比等灵敏度参数确定了新工艺的优化操作参数。通过全流程模拟优化,得到了各塔较佳的操作参数,在优化操作条件下醋酸甲酯总水解率达到100%,甲醇和醋酸质量浓度分别为99.97%与95.00%,为醋酸甲酯催化精馏水解新工艺的工业应用提供了基础数据。     

带侧采的醋酸甲酯催化精馏水解新工艺

本文建立了带侧线采出的醋酸甲酯催化精馏水解新工艺,通过实验研究了进料中水酯摩尔比、回流进料体积比、空速等对醋酸甲酯水解率的影响。与不带侧线采出的催化精馏工艺进行了比较,在同样工艺条件回流比较大情况下,带侧采的催化精馏水解工艺醋酸甲酯水解率明显提高。     

醋酸甲酯水解的反应动力学

针对醋酸甲酯水解悬浮催化蒸馏工艺的要求,对杂多酸铵盐用作醋酸甲酯水解反应催化剂的反应动力学做了研究。研究表明,磷钨酸铵催化醋酸甲酯水解反应为二级可逆反应,采用拟均相模型回归了该水解反应的动力学方程,求得其活化能为E₊=52.02 kJ·mol^-1,E_-=44.7 kJ·mol^-1。使用磷钨酸铵在100 ℃下醋酸甲酯水解正反应速率常数k₊=12.84 L²·（mol·min·g）^-1,明显高于现有工业催化剂强酸性阳离子交换树脂在其最高使用温度下的速率常数值6.453 L²·（mol·min·g）^-1,有望开发成为悬浮催化蒸馏醋酸甲酯水解催化剂良好前景,为以后的工业试验提供了依据。     

醋酸甲酯水解催化反应精馏模拟

采用非平衡级速率模型对醋酸甲酯水解过程进行了模拟计算，考察了进料水酯比、回流进料比等对醋酸甲酯水解率及塔釜醋酸浓度的影响，得到了优化的工艺条件。     

醋酸甲酯催化精馏水解过程模拟

利用醋酸甲酯水解体系热力学、水解反应动力学以及催化填料的基础数据,采用化工流程模拟与分析的方法,系统地对醋酸甲酯催化精馏水解过程进行了模拟研究。通过与实验数据进行对比,验证了该模拟方法的正确性。通过对工艺条件的灵敏度分析,获得该过程较优的工艺参数。在对现有工艺流程模拟的基础上,结合工业实际操作,提出两种工艺改进方案。     

用离子交换树脂催化水解醋酸甲酯的反应动力学研究

研究了在常压下、温度为３０８～３２８Ｋ的范围内，用阳离子交换树脂作催化剂的醋酸甲酯催化水解宏观反应动力学。建立了实验条件下的动力学模型。研究了反应温度、催化剂浓度、水酯比、催化剂装填方式及进料中含甲醇等因素对催化水解的影响。实验数据采用拟均相二级反应动力学模型进行回归，得出醋酸甲酯催化水解的正逆反应活化能为３５．５和２９．５ｋＪ／ｍｏｌ。与催化剂浓度关联的最终速率表达式为：ｋ＋＝（５．３９２７９×１０－１０Ｃ－２．０７２０５９×１０－８）ｅｘｐ（－４．２７０／Ｔ）ｋ－＝（５．９１０６６×１０－１０Ｃ－１．５１５４３×１０－８）ｅｘｐ（－３．４２８／Ｔ）     

精对苯二甲酸生产中副产物醋酸甲酯催化精馏水解研究

在间歇搅拌釜反应器中考察了不同强酸性阳离子交换树脂催化醋酸甲酯水解效果的影响,选择Amberlyst 35型阳离子交换树脂为水解催化剂.建立了催化精馏实验装置,反应段采用捆扎包装填方式,考察了塔结构、进料水酯比、回流进料比和空速对催化精馏效果的影响.结果表明,催化精馏水解合适的条件为醋酸甲酯从反应段底部进料,水从反应段顶部进料,反应段6块理论板,提馏段5块理论板,空速0.36 h-1,进料水酯物质的量比5,回流进料体积比3,醋酸甲酯的水解率可以达到61.6%.使用Aspen Plus软件对醋酸甲酯催化精馏水解过程进行模拟,模拟值和实验值吻合较好.     

醋酸甲酯水解催化反应精馏模拟及工业化试验

采用非平衡级速率模型对醋酸甲酯水解过程进行了模拟计算,考察了水酯比、回流进料比等对醋酸甲酯水解率及塔釜醋酸浓度的影响,得到了下一阶段工业化试验的工艺条件,为工业化生产提供了技术支持.并在年产35kt聚乙烯醇(PVA)生产装置中采用新型立体传质塔板(CTST)反应精馏塔板,进行了醋酸甲酯水解反应精馏塔的工业化试验.通过工业化试验,确定了生产的工艺条件:醋酸甲酯进料8m3·h-1,水酯比3.0,回流进料比3.0,转化率达75%左右.并且模拟结果和试验结果吻合较好.     

氨基磺酸催化甲醛和甲酸甲酯偶联反应的研究

在釜式反应器中研究了氨基磺酸催化甲醛和甲酸甲酯偶联反应，考察了反应温度、反应时间、原料配比和催化剂用量等因素对乙醇酸甲酯和甲氧基乙酸甲酯生成量的影响，最佳反应条件为: 反应温度150～160 ℃，反应时间4 h，n（甲醛）：n（甲酸甲酯）=05，在此条件下得到最大的乙醇酸甲酯和甲氧基乙酸甲酯的生成量，总生成量达到2134 mmol·(g-cat)-1。与其他催化剂的性能进行对比发现，氨基磺酸对催化甲醛和甲酸甲酯偶联反应显示出较好的催化性能。     

丙二醇甲醚乙酸酯的合成研究

采用固体酸催化剂合成丙二醇甲醚乙酸酯。测定了化学平衡常数Kp,在 36 3、373K反应温度下分别为 0 8749、0 9118。在n(HAc)∶n(丙二醇甲醚 ) =3∶1,液体空速 4～ 10h-1,反应温度36 3～ 383K工艺条件下 ,丙二醇甲醚转化率可以大于 70 % ,丙二醇甲醚乙酸酯的选择性大于96 % ,6 2 0h寿命实验表明催化剂没有明显的失活现象。     

固体碱催化苯乙酮和碳酸二甲酯合成苯甲酸甲酯

以固体酸碱为催化剂,研究了碳酸二甲酯与苯乙酮合成苯甲酸甲酯的反应,考察了反应温度、反应时间、催化剂用量和原料摩尔配比等因素对反应结果的影响。实验结果表明,固体酸催化剂不利于苯甲酸甲酯的生成,而具有中强碱位的MgO对反应有较好的催化活性。当以MgO为催化剂,在反应温度为260℃,反应时间5 h,催化剂用量为反应物总质量的1.5%,n(苯乙酮)∶n(DMC)=1∶4的条件下,苯乙酮的转化率和苯甲酸甲酯的选择性分别达72.0%和59.8%。另外,反应的副产物主要为乙酸甲酯、少量苯乙酮缩合的产物、甲基化及醚化产物等。     

乙酸甲酯催化加氢制乙醇工艺

以煤基乙酸下游产品乙酸甲酯为原料, 在Cu-Zn-Al催化剂上加氢制取乙醇, 利用气相色谱仪对产品进行定性、定量分析。分别考察了反应温度、反应压力、乙酸甲酯液时空速、氢气与乙酸甲酯摩尔比等操作因素对乙酸甲酯转化率和目标产物乙醇选择性的影响。实验结果表明, 最佳工艺操作参数为:反应温度240℃, 反应压力8MPa, 乙酸甲酯液相体积空速1h^-1, 氢气与乙酸甲酯的摩尔比9:1。在最优工艺条件下, 乙酸甲酯的单程转化率为95.5%, 目的产物乙醇的选择性为94.6%。液体产品的平衡组成为:甲醇38.12%, 乙醇59.52%, 乙酸甲酯0.86%, 乙酸乙酯1.29%。数据表明:在乙酸甲酯加氢制乙醇反应过程中, Cu-Zn-Al催化剂对羰基加氢的活性较高, 对乙醇具有较高的选择性, 同时能够有效抑制主要副产物乙酸乙酯的生成。     

乙酸与甲醇的催化酯化

Esterification of methyl alcohol with acetic acid catalysed by Amberlyst-15 (cation-exchange resin) was carried out in a batch reactor in the temperature ranging between 318-338 K, at atmospheric pressure. The reaction rate increased with increase in catalyst concentration and reaction temperature, but decreased with an increase in water concentration. Stirrer speed had virtually no effect on the rate under the experimental conditions. The rate data were correlated with a second-order kinetic model based on homogeneous reaction. The apparent activation energy was found to be 22.9kJmol-1 for the formation of methyl acetate. The methyl acetate production was carried out as batch and continuous in a packed bed reactive distillation column with high purity methyl acetate produced.     

A new process for catalyst-free production of biodiesel using supercritical methyl acetate

Production of glycerol is unavoidable in the conventional processes for biodiesel fuel (BDF) production. In this research, therefore, we investigated conversion of rapeseed oil to fatty acid methyl esters (FAME) and triacetin (TA) by processing of supercritical methyl acetate. As a result, it was discovered that the trans-esterification reaction of triglycerides with methyl acetate can proceed without catalyst under supercritical conditions, generating FAME and triacetin. In order to study the effect of the triacetin addition to FAME, its effect was investigated on various fuel characteristics. It was, consequently, discovered that there were no adverse effects on the main fuel characteristics when the molar ratio of methyl oleate to triacetin was 3:1, corresponding to the theoretically derived mole ratio from the trans-esterification reaction of rapeseed oil with methyl acetate. Moreover, the addition of triacetin to methyl oleate improved the pour point and triacetin has high oxidation stability. Therefore, by defining BDF as a mixture of methyl oleate with triacetin, we can obtain an improved yield of 105% of BDF by the supercritical methyl acetate, in excess of the yield of the conventional process.     

乙酸甲酯催化精馏水解工艺研究

采用阳离子交换树脂为催化剂 ,研究了乙酸甲酯催化精馏水解工艺。反应区充填离子交换树脂催化剂捆束包 ,提馏段充填Mo Ti金属板波纹丝网填料。在小试、中试 (塔径为 2 0 0mm)和工业化 (塔径为1 0 0 0mm)实验中 ,系统地研究了水酯摩尔比、回流进料比和空速对酯分解率和分解液中酸水质量比的影响 ,获得不改变现有聚乙烯醇生产中乙酸甲酯分解回收工艺流程的最佳分解率为 50 %— 60 % ,由此导致比原工艺节能约 30 %和原有设备利用率成倍提高     

Thermal Decomposition of Some Acetoxyoctadecenoates and Acetoxyoctadecadienoates

The rates of the thermal decomposition (dehydroacetoxylation) and the activation energies of the following three samples have been determined: A) acetylated methyl ricinoleate; B) methyl ester mixture of vicinally unsaturated acetoxyoctadecenoates prepared by reacting methyl oleate and mercuric acetate in acetic acid; C) methyl ester mixture of vicinally unsaturated acetoxyoctadecadienoates prepared by reacting methyl linoleate and mercuric acetate in acetic acid. The thermal decomposition is shown to be a first-order reaction.     

二甲氧基乙酰乙酸甲酯的合成研究

以二甲氧基乙酸甲酯和乙酸甲酯为主要原料，经甲醇钠催化，制备药物尼伐地平中间体二甲氧基乙酰乙酸甲酯。通过考察原料摩尔比、催化剂用量、加料温度、反应温度和反应时间等因素对收率的影响，得到了最佳反应条件。二甲氧基乙酰乙酸甲酯的收率可达53．3％。     

甲基庚基酮合成的工艺研究

以庚基溴化镁与乙酸乙酯进行格氏反应,制备甲基庚基酮。讨论了制备过程中的工艺参数,包括镁屑和氯代庚烷的不同物质的量比对格氏试剂制备的影响、镁屑和四氢呋喃不同质量比对格氏试剂制备的影响及格氏试剂和乙酸乙酯不同物质的量比对甲基庚基酮制备的影响,得到了最佳的工艺条件。