文档介绍：浙江大学
硕士学位论文
PX氧化动力学研究及氧化反应器模拟
姓名:王丽军
申请学位级别:硕士
专业:化学工程
指导教师:李希

究结果为对苯二甲酸生产工艺的技术改造及国产化开发提供了依据与手段。摘要拟和评饥时反应器的壤佳构型进行了优化研究,得出了两釜串联的晟佳结高温液相氧化制得。斯桃源姿嵛H芗痢⒋姿犷堋⒋姿崦涛4呋痢寤此现象是由于溴在催化过程中的特殊作用,据此犍出了一套有关高温氧化指前园子,并验证了加入金属铪以后对催化体系的活化作用√最后,根据实剂、尾氧浓度等因素对反应的影响。,实验发现,芳烃浓度是影响此反应的最对苯二甲酸呛铣删埘ハ宋闹匾T希怯啥远妆较好地解决了强放热条件下的温度控制、反应结晶过程中的保真取样、液相样品的快速分析三个技术难点。其次,系统地研究了芳烃浓度、温度、催化重要的因素,低的反应物浓度有利于加速反应的进行。通过机理分析,认为的反应机理并得到了相应的双曲型动力学模型,较好地拟合了实验数据。,同时,浓度效应使我们更深刻地理解了从ζ鞯纳杓圃怼J笛榛狗现:当气相氧浓度高于某一门槛值时,反应不受氧浓度变化的影响;催化剂浓度越低,催化剂的变化对反应速率影响越大:实验给出了反应的活化能和验得到的动力学数据及模型,对工业反应器进行了计算机模拟和优化,模拟结果与现场测定值相符。同时,对有关工艺条件和改进方案进行了计算机模构模式。本文开发的高温氧化实验技术、得到的动力学数据及反应器模型研关键词:对二甲苯、液相氧化、动力学、模型物为促进刺,空气为氧化剂。为了充分理解氧化反应的机理和规律,为技术的国产化开发提供依据一本文对氧化反应动力学和反应器模型进行了系统的理论与实验研究。首先,设计与丌发了~套新颖的动力学实验装置,
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第一章引言聚酯的中间体苯二甲酸乙二醇酯=昀囱侵薜厍跃埘テ亢捅∧ち与。为了弥补这一缺口,除了现有装置增产扩容外,在最司和美国的分别于年和年开始工业化生成高性能聚酯纤维,这大大促进了ひ档姆⒄梗樗娉鱿至诵矶郟的合成路线。早期的峭ü紧捅郊姿嵩下废吆铣傻模罄慈ú坑傻统杀镜腜英国ひ蘸屯救ひ眨渲性サ腜采用呶卵趸为闹鞯脊ひ铡高温氧化法最早由美国居晏岢觯虼艘渤芃净翊讼钭ɡ⒃晔迪至斯ひ主要体现在两个方面:一是的高温液相氧化;二是侄员蕉姿的加氢精制。该反应工艺以对二甲苯为原料,醋酸为溶剂,醋酸钴、醋酸锰为催化剂,溴化物为促进剂,空气肿友为氧化剂,在反应温度置的氧化反应器是采用附带有一双桨搅拌器的单个鼓泡搅拌釜。反应产物粗经结晶ㄔ诘谝唤峋鞯亩窝趸、过滤、加氢精制、再干燥、筛析出坝俳〉然Чこ涛侍猓庑┪侍馔币彩且际醯南精对苯二甲酸呛铣删埘ハ宋退芰系闹匾T希饕S美春铣的需求增长很快,由此推动了姆⒄埂S绕涫俏夜琍的生产远远不能满足下游聚酯产业的需要,仅年的进口总量就超过了蚨郑近几年里我国还将引进或新建多套大型的爸茫虼私蠵过程暮铣衫房梢砸恢弊匪返缴鲜兰投甏S⒐牡酃Чひ倒原料路线所取代。现在最重要的ひ罩饕0ǎ好拦鶤工艺、艺。该工艺生产的拇慷雀摺⒆;矢、收率高%K法。年美国化。此法在以后又有许多新发展,并转让到其它许多国家。ひ盏奶氐沽的条件下,在釜式反应器中发生氧化反应。其工业装分等过程制成贰的液相氧化过程非常复杂,是高温高压钠汗倘喾从Α7从程中涉及到气液相的传热、传质、液相中的自由基催化反应、固体结晶的工艺研究和国产化开发意义重大。浙江大学硕士论文
收改造和开发国产创新技术的主要难点。而目前公开发表的文献大都是针对常压低温瓹~。首法是将液相样品进行酯化处理后用气相色谱分析,样品需经过过滤、烘干称重、酯化反应、溶剂萃取、色谱分析等多个步骤,程序复杂、周期长、分析误差太。本实验采用毛细管气相色谱来进行分析,具有简单、快速的特点,较好的解决了液相样品分析问题。对于气相组份利用了在线红外测试技术,测试的准确率通过对高温氧化动力学的实验研究,获得了一系列新的结果。首先,对反应机理的分析表明:此反应是经典的自氧化自由基链式反应,在钴一锰一溴三元催化体系中,溴起着特殊的作用。在反应过程中三价金属离子浓度保持不变的条件下,溴作为自由基而参与反应。滨自由基的存在强化了链的传递过程而加速了反应,正是由于溴的这种作月贾铝硕ρ咸厥獾呐ǘ刃вΑ相反,在反应物为低浓度条件下,。根据高温氧化过程中浓度效应的特殊性,我们可以理解ひ詹善琂单个大釜反应器达到高转化率与高收率的原因。在单个大釜反应器中虽然反应物的浓度较低,但由于浓度效应,整个反应器中的反应速度仍然较高。