甲醇与叔丁醇一步合成甲基叔丁基醚的热力学分析

采用热力学计算方法研究甲酪与叔丁醇脱水反应热力学.研究结果表明.液相中甲醇与叔丁醇脱水反应是自发进行的放热反应.反应热效应和反应平衡常数均随着湍度升高而减小。在相同的温度下.与合成甲基叔丁醚反应相比.生成异丁烯和二甲醚的自发进行趋势和反应平衡常数均较大.生成异丁烯反应的自发进行趋势和反应平衡常数均最大.合成叔丁醚反应自发进行趋势和反应半衡常数均最小.与气相反应相比.液相反应放热量较大.合成甲基叔丁基醚自发进行趋势和反应平衡常数均较大.反应以液相进行更有利     

甲醇气相脱水制二甲醚过程热力学分析

对甲醇气相脱水制二甲醚反应体系进行了热力学分析。计算了甲醇脱水制二甲醚反应的反应热及其吉布斯自由能与温度之间的关系。随着反应温度的升高,甲醇脱水制二甲醚反应的吉布斯自由能变化值逐渐减小,可见温度过高不利于二甲醚的生成。考察了反应温度和进料组成等因素对甲醇脱水反应化学平衡的影响以及进料含水量对反应绝热温升的影响。结果表明,进料中水的存在不利于平衡向脱水方向进行,但可降低反应的绝热温升。     

甲醇和C4醇合成醚的热力学分析

为解决合成甲基叔丁基醚过程中,原料异丁烯不足的问题。采用甲醇和C4醇反应制醚,并对该体系进行了热力学分析,对各反应体系中存在的四个独立反应建立相应的热力学模型和计算方法。考察了273~373 K和n(甲醇)/n(C4醇)对体系转化率和产率的影响,为甲醇与低碳混合醇的协同效应研究和工业化生产提供理论指导。研究发现,甲醇与C4醇反应的最佳温度为333~363 K;其进料n(甲醇)/n(C4醇)的适宜比值1:1~3:1     

叔丁醇脱水制异丁烯的共沸反应精馏过程研究

以环己烷为共沸剂,磺酸树脂为催化剂对叔丁醇常压脱水共沸反应精馏工艺进行了模拟和实验研究,实验验证了该工艺制备异丁烯的可行性。通过Fortran编写动力学子程序接口,以NRTL为热力学模型,采用Aspen Plus建立反应精馏模型对该过程进行模拟,模拟结果与实验结果吻合较好,证明模拟计算方法是可靠的。进一步通过模拟计算考察了塔顶冷凝温度、分相器温度、塔板数、上升蒸汽量、进料位置、叔丁醇水溶液质量分数对共沸反应精馏过程的影响,获得在进料流率0.25 g/min、催化剂填充量为10 g时的最佳工艺条件:塔顶冷凝温度和分相器分别为2℃和50℃,总塔板板数为6块,上升蒸汽量为3.0 g/min,叔丁醇进料位置为2—5块板。在此最佳条件下,当进料中叔丁醇质量分数在75%以上时,叔丁醇的转化率达到96.00%以上。     

基于化学热泵系统的叔丁醇脱水反应精馏过程

采用柱状阳离子交换树脂S-54作催化剂研究了叔丁醇脱水的反应精馏过程.在实验基础上建立了该过程的数学模型,采用超松弛法,并以动态方程逼近计算稳态过程对模型进行了求解,计算结果与实验结果吻合良好.在以上研究基础上考察了不同进料流量、进料组成、进料位置以及不同回流比等对反应转化率的影响,进行了上述工艺操作参数的模拟寻优,得到以下结论：反应精馏操作实现了水从反应体系中的有效移除,减小了水对反应的阻害作用,使叔丁醇接近完全分解;同时改变操作压力可以适用不同温度热源的热量回收要求.     

合成气合成二甲醚平衡转化率及选择率计算模型

对合成气合成二甲醚反应体系进行热力学参数计算,应用SHBWR状态方程计算了各组分的逸度系数。选取CO、CO2 加氢合成甲醇及甲醇脱水生成二甲醚为独立反应,CO、CO2、二甲醚为关键组分,提出了合成气合成二甲醚的碳转化率、二甲醚与甲醇选择率及收率的计算模型。讨论了温度、压力、原料气组成对合成气合成二甲醚化学平衡的影响。     

催化精馏脱除乙醇-水共沸混合物中水的模拟研究

采用异丁烯(IB)水合生成叔丁醇(TBA)的方法和催化精馏工艺脱除乙醇中的水.选用Equilibrium模型描述催化精馏塔中反应段的反应过程.应用Aspen Plus系统的讨论了操作压力、塔顶采出率(D/F)、回流比、异丁烯/水摩尔进料比、进料位置、反应段位置、理论板数对脱水效果的影响.结果表明,在较少能量消耗下,异丁烯很容易水合生成叔丁醇,但是叔丁醇选择性较低,生成乙基叔丁基醚(ETBE)的反应占主导.当采用叔丁醇选择性高的催化剂,通过催化精馏,能够在较低的能耗和较少的IB消耗下实现乙醇的脱水.     

国内外甲基叔丁基醚的研究进展

甲基叔丁基醚(MTBE)是一种汽油添加剂,广泛应用于中高档汽油中。甲醇和叔丁醇脱水醚化合成甲基叔丁基醚由于原料相对便宜,既可以用于实验室合成,也可以推广至工业化生产。根据催化剂的不同,对汽油抗爆剂甲基叔丁基醚的合成方法国内外方法进行了综述。     

反应精馏制备MTBE的过程模拟与优化

使用Aspen Plus11.1模拟甲醇与异丁烯反应精馏制备MTBE的过程研究,对进料温度、进料位置、回流比进行了灵敏度分析,得到较佳工艺参数为:进料温度是70℃;进料醇烯物质的量比是2∶1;进料位置是第10块塔板;回流比是5。模拟得到了反应精馏塔的温度和浓度分布,指导MTBE的工业生产提供参考。     

树脂催化剂催化精馏技术进展

离子交换树脂(特别是强酸性离子交换树脂)作为催化剂得到越来越广泛的应用,树脂催化剂与催化精馏技术的结合使得树脂催化剂在平衡反应和连串反应中的效率大大提高。树脂催化剂与催化精馏技术相结合,在MTBE合成、甲缩醛合成、轻汽油醚化、叔丁醇脱水等领域得到广泛应用。     

MTBE裂解制高纯异丁烯催化剂的研究

研究出一种卤素调变SiO2 负载Al2 O3 催化剂 ,用于MTBE裂解制高纯异丁烯 ,与现有工业催化剂的对比试验表明 ,该催化剂具有低反应温度下高活性和高选择性。X -Al2 O3 SiO2 催化剂在反应温度为 1 90℃、进料空速为 2h- 1 、反应压力为 0 .5MPa时MTBE转化率为 94 .2 % ,异丁烯选择性 1 0 0% ,甲醇选择性为 99.9%。而现有工业催化剂YL -1在反应温度为 1 97℃ ,进料空速和反应压力与X-Al2 O3 SiO2 催化剂相同情况下MTBE转化率为 89.6 % ,异丁烯选择性 1 0 0 % ,甲醇选择性为 98%。本文还考察了工艺条件及催化剂表面酸性对该反应的影响     

基于ASPEN PLUS的甲醇和苯烷基化反应热力学分析

利用ASPEN PLUS软件进行了甲醇和苯烷基化过程的热力学研究,计算了非标准状态下的反应焓、反应熵及反应吉布斯自由能变,为该反应体系提供了非标准状态下的热力学依据。研究结果表明,利用ASPEN PLUS软件的纯组分物性分析计算非标准状态的热力学数据可以大大减少人工计算量。甲醇和苯烷基化反应的反应焓变、反应熵变和反应吉布斯自由能变随压力变化不大,温度一定时,该体系中主副反应的热力学数据均可当作常数。该体系的主副反应均为放热反应,反应启动后,可以依靠体系放出的热量维持反应进行。除生成甲苯的反应为熵增反应外,其余反应均为熵减反应。从平衡常数看,该反应体系中乙苯、丙苯、异丙苯、二甲醚等副产物很可能不存在,甲醇作为原料并没有全部参与烷基化反应。     

CO2和甲醇直接合成碳酸二甲酯耦合脱水体系研究进展

二氧化碳和甲醇直接合成碳酸二甲酯反应受热力学平衡限制,导致反应物转化率和产物收率较低,极大地阻碍了其工业化应用。耦合脱水体系能够将反应过程中产生的水及时脱除,促进反应正向进行,进而提高产物碳酸二甲酯收率。根据耦合脱水的原理不同,主要可分为物理耦合脱水和化学耦合脱水。本文综合分析了近年来应用于该反应不同物理脱水工艺和化学脱水剂的研究进展,详细论述了不同脱水体系的脱水原理和对反应的促进作用,并对不同脱水体系的优点及局限进行了归纳和分析,提出通过优化反应工艺或设计新的反应工艺大幅降低反应体系的能耗,同时探索更加廉价、低毒且易循环利用的化学脱水剂是耦合脱水体系今后的主要发展趋势。     

新型反应介质中脂肪酶催化多种油脂制备生物柴油

用叔丁醇作为反应介质,利用固定化脂肪酶催化油脂原料甲醇醇解反应制备生物柴油,消除了甲醇和甘油对酶的负面影响,酶的使用寿命显著延长. 用菜籽油作原料,叔丁醇和油脂的体积比为1:1,甲醇与油脂的摩尔比为4:1,3%的Lipozyme TLIM和1%的Novozym 435结合使用,35℃下130 r/min反应12 h,生物柴油得率可达95%. 该工艺在200 kg/d的规模下制得的生物柴油产品完全满足美国和德国生物柴油标准,脂肪酶重复使用200批次,酶活性基本没有下降. 且在叔丁醇介质体系中大豆油、桐籽油、棉籽油、乌桕油、泔水油、地沟油和酸化油都能被有效转化成生物柴油且脂肪酶保持很好的稳定性.     

聚合级异丁烯生产技术的研究进展

综述了聚合级异丁烯的生产技术,主要有甲基叔丁基醚(MTBE)裂解法、叔丁醇(TBA)脱水法和异丁烷脱氢法,对MTBE裂解法和TBA脱水法进行了经济技术对比分析,相比之下,TBA脱水法投资省,操作条件温和,生产成本低,产品质量优异.     

反应精馏合成乙基叔丁基醚的研究

以乙醇和叔丁醇为反应物,采用反应精馏法合成了乙基叙丁基醚。考察了进料流率、进料组成、回流比、进料位置对反应精馏的影响。     

分子筛合成MTBE反应精馏工艺的模拟和优化

提出以改性的分子筛作为催化剂合成甲基叔丁基醚(MTBE)的反应精馏工艺。运用Aspen Plus中的Rad Frac模块模拟反应精馏,采用平衡级模型,并且考虑了反应动力学对反应过程的影响,通过优化工艺参数可以有效避免可能发生的副反应。考察了操作压力、反应区/进料位置、回流比、单板持液量以及甲醇补充量对流程的影响。由模拟结果可知,反应精馏异丁烯转化率达到97.1%,MTBE产品质量分数达到99.1%,表明分子筛作为反应精馏催化剂能够得到较高的异丁烯转化率和产品质量分数。     

丁烯资源及应用

丁烯主要来自炼油装置、生产烯烃的蒸汽裂解装置和直链α-烯烃装置及叔丁醇脱水、正丁烷／异丁烷脱氢、MTBE裂解、乙烯二聚或者丁烷脱氢等。丁烯主要用于烷基化、迭合和二聚工艺合成有用的汽油组分及合成MTBE和ETBE汽油添加剂等燃料领域,并广泛应用于化学品领域。     

CO+H_2合成甲醇、二甲醚过程及其动力学研究——(Ⅱ) 动力学模型

本文研究了在Cu-Zn-Al和γ-Al_2O_3构成的复合催化剂上CO+H_2合成甲醇、二甲醚的本征动力学行为。在此复杂体系中,同时存在着CO+H_2合成甲醇、甲醇脱水生成二甲醚和水气变换三个反应。文中给出了表达这三个反应的动力学方程式,并通过数据拟合求出了动力学参数。模型的计算值与实验值相符较好。     

甲基叔丁基醚

应 用 甲基叔丁基醚(MTBE)系由甲醇与异丁烯反应制得。由于含有氧和其他所需性能,MTBE是许多炼油厂策划生产配制汽油的重要成份。控制策略 一些MTBE工业装置设计在反应器和分馏系列方面有很大的不同,因此,本先进控制技术必须适用于各种特定的设计装置。现将用于以下方面的先进控制介绍如下: 反应器部分 ·在制约条件下混合丁烯最大进料速度控制; ·甲醇/异丁烯比例控制; ·反应器内停留时间控制(多反应器装置); ·反应温度控制;