非平衡级速率模型用于催化精馏过程的模拟计算

采用非平衡级速率模型对醋酸甲酯水解的催化精馏中试过程进行了模拟计算,反应精馏段催化剂填料层的气相和液相传质系数用自行测定的经验关联式计算,提馏段的填料层传质系数用Onta的关联式,反应速率根据所测定的宏观反应动力学方程结合催化剂包的效率因子进行计算,得到令人满意的结果．     

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.     

NKC-9离子交换树脂催化醋酸甲酯水解动力学研究

用间歇搅拌釜式反应器对醋酸甲酯在离子交换树脂NKC-9上的水解动力学进行了实验测定,考察了反应温度、水酯物质的量比和催化剂用量对醋酸甲酯水解率的影响。在消除内外扩散影响的条件下,得到了拟均相反应条件下的醋酸甲酯水解动力学方程。     

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。     

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。     

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）     

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。     

催化反应精馏在醋酸甲酯水解的工业应用

经过醋酸甲酯水解过程分析,得出利用催化反应精馏方法水解醋酸甲酯是可行的.应用分段组合方法,解决了催化反应精馏过程催化剂装填问题,以及反应与精馏的整合匹配问题,并实现了工业规模应用.工业应用表明:用反应精馏水解醋酸甲酯是成功的,具有醋酸甲酯水解率高(60%～75%)、液体循环量小、蒸汽消耗低、循环冷却水用量小等优点.     

催化反应精馏与醋酸甲酯的水解

经过分析醋酸甲酯水解过程,可知利用催化反应精馏方法水解醋酸甲酯是可行的.应用分段组合方法,解决了催化反应精馏过程催化剂装填问题,以及反应与精馏的整合匹配问题,并实现了工业规模应用.工业应用表明用反应精馏水解醋酸甲酯是成功的,具有醋酸甲酯水解率高(达到60%～75%),液体循环量小,蒸汽消耗低,循环冷却水用量小等优点.     

催化反应精馏与醋酸甲酯的水解

通过对醋酸甲酯水解过程分析，得出利用催化反应精馏方法水解醋酸甲酯是可行的，应用分段组合方法，解决了催化反应精馏过程催化剂装填问题，以及反应与精馏的整合匹配问题，并实现了工业化应用，工业应用表明用反应精馏水解醋酸甲酯是成功的，具有醋酸甲酯水解率高（达到65%-75%），液体循环量小，蒸汽消耗低。循环冷却水用量小等优点。     

树脂环催化剂在乙酸甲酯催化水解精馏中的应用

用压制的离子交换树脂环催化剂在催化精馏塔中进行了乙酸甲酯水解的实验研究,获得了水解转化率及沿塔高浓度分布的稳态结果。采用基于传递理论的非平衡级模型对催化水解精馏过程进行模拟,得到了与实测数据吻合妨好的模拟结果。并与前期工作以均相阳离子交换膜为催化剂所得的测定结果进行了对比,考察了新型催化剂填料－树脂压制环的优越性。     

用催化精馏技术水解乙酸甲酯的实验研究

用填料催化反应精馏塔对乙酸甲酯的水解过程进行了系统的研究,测定了不同条件下的水解转化率数据及沿塔各组分的浓度分布。与传统的固定床反应器的极限转化率相比,其水解转化率有了大幅度的提高。对所测数据的分析表明,进料组成中是否含有甲醇不影响催化精馏水解过程。     

乙酸甲酯水解催化精馏过程催化剂包内的传质模型(Ⅱ)效率因子的测定与计算

建立了能较客观反映流体在催化剂包内流动状况的循环式间歇恒温反应装置 ,测定了不同催化剂包尺寸和不同液体喷淋密度下的乙酸甲酯水解宏观动力学和表观速率常数 ,估算了催化剂包内径向有效扩散系数约为 9× 10 ^-8m² ·s^-1。应用本文 (Ⅰ )报的传质模型计算了催化剂包效率因子 ,与实验结果吻合较好 ,其平均偏差为 3 2 % ,最大偏差为 13 7%。     

新型催化蒸馏塔在合成甲基叔丁基醚中的应用

分析了已有的合成MTBE催化蒸馏塔结构,同时构思了新型填料式催化蒸馏塔.在模拟催化蒸馏试验装置上,利用YLQ-1型"异形”树脂催化剂进行了合成MTBE研究,获得了反应温度、液空速、回流比等有关工艺条件数据.     

乙烯和苯催化精馏合成乙苯过程非平衡级模拟

对苯与乙烯合成乙苯的催化精馏过程建立了非平衡级模型 .在计算中对方程进行了一定程度的简化 ,并对变量的取值范围进行了一定的约束 ,使牛顿型法适用性增强 .得到了催化精馏塔内的温度及液相组成分布 .模拟结果与试验结果比较吻合     

Gas-liquid and gas-liquid-solid reactors for the alkylation of benzene with propylene

This work deals with the mathematic models and improvement of four kinds of gas-liquid and gas-liquid-solid reactors for producing cumene by catalytic reaction, i.e., fixed-bed reactor, fixed-bed catalytic distillation (FCD) column, suspension catalytic distillation (SCD) column and ionic-liquid catalytic distillation (ICD) column. The fixed-bed reactor was improved by changing the particle diameter of catalyst and no extra equipment was needed. The FCD and SCD columns were, respectively, improved by carrying out alkylation and transalkylation simultaneously in a column, which also may hold for the ICD column, in which, however, the conductor-like screening model for real solvents (COSMO-RS) was used to take into account the influence of ionic liquid on vapor-liquid equilibrium (VLE).     

Hydrolysis of methyl acetate via catalytic distillation: Simulation and design of new technological process

An equilibrium stage model was developed for the simulation of the catalytic distillation process of methyl acetate (MeOAc) hydrolysis. In the model, the influences of the reactive kinetics, residence-time, liquid holdup, and separation efficiency of the catalytic packing were considered. The model predicted the conversion of MeOAc and the mass ratio of acetic acid to water in the hydrolysis mixture. The predictions were in good agreement with experimental data. A novel process was designed based on the results of theoretic analysis and the simulation research. This new process had a higher conversion of MeOAc compared with the results in previous research and was found to be energy efficient. Optimal effect parameters and design factors of new technology on energy consumption and conversion were also determined and summarized as the following: the position of side draw is 18th to 19th stages, the catalytic distillation (CD) column pressure is at 350 kPa, the volume ratio of reflux to feed is 6–8, mole ratio of feed water to MeOAc is 3.5–4.5, and the mass ratio of side withdrawal to feed is 0.32–0.34.     

浆料催化精馏合成碳酸二甲酯的模拟研究

以浆料催化精馏酯交换合成碳酸二甲酯实验为基础,应用Aspen Plus软件建立了浆料催化精馏合成过程的稳态模型并进行研究。研究结果表明,模型的计算值与实验值吻合良好。通过计算机模拟还得到了实验难以测定的塔内温度分布、塔内气液相流率及组成和碳酸二甲酯在各板的生成速率的变化规律。     

Reactive distillation with KATAPAK

KATAPAK-SP and -S are structured catalytic packings for reactive distillation or gas–liquid reactors available from laboratory to industrial scale. Applying the KATAPAK-SP concept, the ratio of catalyst volume fraction to separation efficiency can be varied over a wide range, therefore the design of a reactive distillation column can be further optimized to fit each reaction system best.

Pressure drop, separation efficiency, dynamic liquid hold-up and residence time distribution have been investigated for KATAPAK-SP in a diameter of 250 mm. Results for different gas and liquid loads are presented. The findings are compared with results for the structured laboratory scale packing KATAPAK-S and the industrial scale packing KATAPAK-S 170.Y.

The dehydration of tert-butyl alcohol was selected as a sample reaction to illustrate the influence of different catalytic structures on the performance of the reactive distillation column. The setups are compared with respect to dimensions and economics.