微通道反应器中二氯丙醇环化反应

研究了微通道反应器内二氯丙醇的环化制备环氧氯丙烷的反应,考察了反应温度、原料配比、停留时间等单因素对环氧氯丙烷收率的影响。实验确定了较优的工艺参数组合:环化反应温度50℃,二氯丙醇与氢氧化钠的摩尔比1∶1.2,停留时间45 s,NaOH质量分数20%时ECH的收率达到95.2%。在微通道反应的时空转化率要比常规反应高出两个数量级。与传统的工艺方法相比,微通道反应中环氧氯丙烷的收率提高了10%,降低了过程的能耗,废水排放量减少了45%。     

微通道中由二氯丙醇连续合成环氧氯丙烷的工艺研究

环氧氯丙烷是一种用途广泛的化工原料,工业上由二氯丙醇在塔式反应器中经皂化环合反应生产。为了简化反应系统的连续控制、提高装备生产率,选择了一种具有脉冲混合结构的微通道反应器,设计了连续合成环氧氯丙烷的新工艺。研究了物料摩尔配比、反应温度、停留时间、碱液浓度等工艺参数的影响。结果表明,当n(NaOH):n(二氯丙醇)为1.1:1,反应温度为60℃,停留时间为10 s,NaOH原料浓度为20%(wt)时,二氯丙醇的转化率达到99.6%,环氧氯丙烷的收率达到98.5%。与传统塔式反应工艺相比,微通道反应工艺提高了环氧氯丙烷的收率,缩短了反应时间。微通道结构对反应也存在影响,脉冲混合式微通道连续反应工艺的原料消耗较低,装置效率较高,产品收率较高。     

二氯丙醇在管式连续流反应器内的环化动力学

考察了管式连续流反应器内二氯丙醇的环化反应,研究了反应温度、停留时间对反应产物组分的影响。建立了二氯丙醇环化与环氧氯丙烷水解的动力学方程,并进行了验证。皂化反应动力学方程为:r1=7.57×1014.e-11146.3/T.CDCH.CNaOH。环氧氯丙烷的水解反应动力学方程为:r2=5.43×1010.e-8263.2/T.CECH.CNaOH。利用的出的动力学数据,分析了管式连续流反应器的优势,为实验设备与条件的改进奠定了基础。     

环化反应工艺优化探析

针对二氯丙醇环化反应制取环氧氯丙烷过程中蒸汽消耗量大、废水中COD含量高的问题,将环化塔由正压操作改成负压操作,回收废水中的部分热量,提高了环化收率,减少了蒸汽消耗,降低了废水中的COD含量,达到了节能、环保的目的。     

环氧氯丙烷装置环化系统节能减污新技术

介绍了中国石化齐鲁股份有限公司氯碱厂对环氧氯丙烷装置环化反应系统进行改进的情况:二氯丙醇水溶液和石灰乳在特制的静态混合器中进行预反应;环化塔由正压操作改为负压操作,并改变了塔体和塔内件的构造,增加了塔底废水换热器。改进后,减少了环化反应中的副反应,提高了环氧氯丙烷收率和生产负荷,环化塔塔底废水的热量得到了充分回收,降低了废水的COD值,经济、环保效益显著。     

二氯丙醇皂化合成环氧氯丙烷工艺的研究

研究以二氯丙醇（DCH）和氢氧化钠为原料制备环氧氯丙烷的反应精馏过程,考察反应温度、空时、原料配比和蒸汽量等因素对环氧氯丙烷收率的影响,结果表明：在管式反应器温度为50℃,空时为5s,n（NaOH）：n（DCH）=1．06：1,n（水蒸气）：H（DCH）=（3．8～4．2）：1,反应精馏塔塔釜温度为（101±1）℃,塔顶温度为（89．5±0．5）℃的条件下,环氧氯丙烷收率在95％以上,反应精馏塔釜液甘油质量分数小于0．8％。     

微通道反应器内氯苯硝化反应研究

在微通道反应器内对氯苯硝化反应进行了研究,考察了氯苯与硝酸的摩尔比、体积流速、反应温度等对单程转化率及选择性的影响。实验选择了较优工艺参数组合:n(氯苯)∶n(硝酸)=1∶1.3,n(硝酸)∶n(硫酸)=1∶3,氯苯体积流速0.5 mL/min,反应温度80℃,氯苯单程转化率达74.8%,n(邻硝基氯苯)∶n(对硝基氯苯)=0.56∶1,时空转化率(STC)达4.07×109mol/(m3.h)。微通道反应器内,时空转化率是常规反应器的3.08×104倍。     

在微通道反应器中探究Paal-Knorr反应动力学

吡咯是许多具有生物活性的天然产物和药物活性成分的基本结构单元,合成吡咯最经典的方法是Paal-Knorr反应。在微通道反应器中考察Paal-Knorr反应的动力学,回归反应速率常数。实验以2,5-己二酮与乙醇胺为原料,甲醇为溶剂,盐酸甲醇溶液为淬灭剂,合成1-(2-羟基乙基)-2,5-二甲基吡咯,通过气相色谱仪(GC)对反应进行定性、定量分析。随后对反应条件(反应温度、保留时间)进行优化,得到最佳反应条件:反应温度150℃,保留时间37.1 s。在确定最佳反应条件的前提下,进行反应动力学的拟合,最终确定在75℃下,该反应为二级反应,与釜式反应级数相一致,其反应速率常数为0.0308 L~(-1)·mol~(-1)·s~(-1)。     

环氧氯丙烷合成工艺研究

采用单因素实验和正交试验相结合的方法,研究了由二氯丙醇和Ca(OH)2合成环氧氯丙烷的环化反应,得到了较佳工艺条件:n(1/2Ca(OH)2)/n(二氯丙醇)=1.2,50℃反应20 s,在此条件下产物的平均收率达93.1%.     

微通道反应器内乙苯连续氧化反应工艺研究

研究了在"心型"结构微通道反应器内乙苯与过氧化氢反应连续合成苯乙酮的氧化工艺过程,考察了乙苯与催化剂醋酸钴的摩尔比、停留时间、溶剂量、反应温度等对单程转化率及选择性的影响。在典型的工艺条件下,n(醋酸钴)∶n(乙苯)=13%,停留时间70 s,促进剂Br/Co=1.75,V(冰乙酸)/V(乙苯)=10∶1,温度为100℃,乙苯的转化率达到30.7%,苯乙酮的选择性达到100%。     

二氯丙醇的萃取分离

采用萃取法分离出氯丙烯氯醇化反应得到的溶液中的二氯丙醇,并对萃取工艺进行优化:选择磷酸三辛酯为萃取剂,萃取剂与二氯丙醇溶液的质量比为0.6∶1,萃取剂分成5份萃取5次,萃取率达到99.8%。萃取得到的油层与质量分数为10%的NaOH溶液在负压下进行皂化反应,皂化收率可以达到93%以上。萃取剂和萃余水可以循环使用。     

微通道反应器中苄亚甲基二氯水解制苯甲醛连续流工艺

以苄亚甲基二氯为原料,盐酸为催化剂,在微通道反应器中连续合成了苯甲醛。考察了苄亚甲基二氯水解反应的温度、盐酸催化剂起始浓度、反应物料摩尔比以及停留时间对反应的影响。实验确定了较优的工艺参数组合：在起始浓度为20%（质量分数）的盐酸催化下,水解反应温度为140 ℃,盐酸与苄亚甲基二氯物料摩尔比为15∶1,停留时间为370 s时,苄亚甲基二氯的转化率达到69.2%,GC选择性超过99.9%。与传统生产工艺相比,实现了连续化操作,缩短了反应时间;采用盐酸作催化剂,避免了传统金属催化剂残留对产品的影响。     

二氯丙醇萃取、皂化分离的工艺研究

采用溶剂萃取的方法分离出氯醇化水溶液中的二氯丙醇,并对萃取工艺进行优化。通过改进,环氧氯丙烷收率可以达到94%以上。溶剂和萃余水可以循环使用。     

微通道下费托合成催化剂层涂覆厚度的数值研究

采用COMSOL-Multiphysics软件, 针对Fe基催化剂费托合成反应动力学特性, 建立了耦合流动、传热、传质、化学反应多物理场的二维数值计算单元模型, 研究微通道内的费托合成反应。重点研究了催化剂涂层厚度、冷却介质流速对微通道内传热传质、费托反应产物分布的影响规律。模拟结果表明:沿反应通道轴向方向, 催化剂涂层温度呈先升高后降低的趋势;随着催化剂涂层厚度的增加, 温度峰值出现的位置逐渐远离出口, CO转化率提高, CH₄的选择性增大, 而C₅₊的选择性逐渐减小;提高冷却介质流速有利于实现较好的温度控制, 显著降低CH₄的选择性, 提高C₅₊选择性;对于截面尺寸为0.6×0.6mm²、长度为200mm的微通道结构, 较佳的催化剂涂层厚度为0.1mm, 随着冷却侧冷却能力的增强, 较佳的催化剂涂层厚度变大。     

甘油法合成环氧氯丙烷环化工艺条件的研究

针对甘油法合成环氧氯丙烷第二阶段-环化阶段的工作,以氢氧化钠和氢氧化钙分别作为碱源,通过平行实验考察了环化阶段的优化工艺条件。氢氧化钠为碱源,反应温度为55℃,反应时间为35 min,n(氢氧化钠)∶n(二氯丙醇)=1.10∶1.00时,环化收率为66.52%;氢氧化钙为碱源,反应温度为80℃,反应时间为10 min,n[1/2Ca(OH)2]∶n(二氯丙醇)=1.10∶1.00时,环化收率为69.52%。     

二碘化钐在分子内环化反应中的应用

综述了二碘化钐在分子内环化反应中的应用。