微通道反应器中合成2,2,4-三甲基-1,3-戊二醇的连续流工艺及其动力学 |
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作者姓名: | 李瑞端 潘宵 栗晓宁 胡靓 张吉波 |
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作者单位: | 吉林化工学院石油化工学院,吉林 吉林 132022 |
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基金项目: | 吉林省发改委项目(2019c045-7),吉林省教育厅项目(JJKH20220246CY) |
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摘 要: | 为了提高2,2,4-三甲基-1,3-戊二醇(TMPD)的生产效益,改变传统的釜式间歇生产工艺,采用更加高效的微通道连续流工艺,以异丁醛为原料,氢氧化钠溶液为催化剂,一步合成2,2,4-三甲基-1,3-戊二醇。考察了催化剂氢氧化钠浓度、用量、温度、停留时间等工艺参数对反应的影响,并对其进行了优化。结果表明,氢氧化钠浓度为50%,v(异丁醛)∶v(NaOH)=1∶1,停留时间10 min,反应温度40 ℃为最佳工艺条件。在该条件下,异丁醛转化率达到99.02%,2,2,4-三甲基-1,3-戊二醇选择性达到93.57%,收率达到92.65%。该工艺充分利用微通道反应器优良的传质传热特点,缩短了反应时间,提高了反应速率,扩大了工艺条件选择区间,实现了对羟醛缩合反应过程的有效控制。同时,反应动力学研究显示,异丁醛生成2,2,4-三甲基-1,3-戊二醇的反应为二级反应,在氢氧化钠浓度为50%时,反应表观活化能最小为26.34 kJ·mol-1,指前因子为2888.26 L·K-1·mol-1·min-1。
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关 键 词: | 异丁醛 2 4-三甲基-1 3-戊二醇 动力学 羟醛缩合 连续流工艺 |
收稿时间: | 2022-01-21 |
修稿时间: | 2022-04-20 |
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