亚洲免费av电影一区二区三区,日韩爱爱视频,51精品视频一区二区三区,91视频爱爱,日韩欧美在线播放视频,中文字幕少妇AV,亚洲电影中文字幕,久久久久亚洲av成人网址,久久综合视频网站,国产在线不卡免费播放

        ?

        反應(yīng)精餾合成乙酸正丁酯工藝的研究*

        2016-06-05 02:06:23劉秉智
        化工科技 2016年5期
        關(guān)鍵詞:催化劑實(shí)驗(yàn)

        劉秉智,曹 強(qiáng)

        (1.渭南師范學(xué)院 化學(xué)與環(huán)境學(xué)院,陜西 渭南 714000;2.陜西省煤基低碳醇轉(zhuǎn)化工程研究中心,陜西 渭南 714000)

        乙酸正丁酯是工業(yè)上一種非常重要的有機(jī)化工原料,廣泛用于涂料、塑料、硝化纖維、制革、醫(yī)藥和香精香料的工業(yè)生產(chǎn)中[1]。目前,乙酸正丁酯的工業(yè)生產(chǎn)工藝是以乙酸和正丁醇為原料,濃硫酸為催化劑,在反應(yīng)釜內(nèi)進(jìn)行酯化反應(yīng),在脫水塔內(nèi)脫水、精餾塔內(nèi)精制提純而制得乙酸正丁酯。由于濃硫酸具有酯化、脫水和氧化作用,副反應(yīng)比較多,致使產(chǎn)品精制和原料回收非常困難,催化劑與產(chǎn)品沒有分離,需要經(jīng)過堿中和、水洗滌等后處理過程,產(chǎn)生大量廢液污染環(huán)境。同時(shí)濃硫酸對生產(chǎn)設(shè)備的嚴(yán)重腐蝕也會(huì)較大的增加生產(chǎn)成本[2]。因此,尋求新的乙酸正丁酯生產(chǎn)工藝十分必要。近年來,應(yīng)用固體強(qiáng)酸和固載雜多酸替代濃硫酸催化劑合成乙酸正丁酯的研究報(bào)道很多[3],但是存在著非均相分離,至今難以形成工業(yè)化生產(chǎn)。20世紀(jì)末快速發(fā)展起來的反應(yīng)精餾技術(shù)[4],使得固載雜多酸催化合成乙酸正丁酯工業(yè)化應(yīng)用變?yōu)榭尚?。作者采用自制精餾塔填料D5 mm×5 mm圓柱形活性炭負(fù)載磷鎢酸作為催化劑,反應(yīng)精餾合成乙酸正丁酯,精餾塔填料也是酯化反應(yīng)催化劑,同時(shí)起到催化反應(yīng)和精餾分離的作用,實(shí)現(xiàn)了連續(xù)精餾催化合成乙酸正丁酯的生產(chǎn)工藝過程,塔底釜液w(乙酸正丁酯)可達(dá)到96.42%。

        1 實(shí)驗(yàn)部分

        1.1 試劑與儀器

        乙酸、正丁醇:分析純,西安化學(xué)試劑廠;磷鎢酸:分析純,上?;瘜W(xué)試劑廠;D5 mm×5 mm圓柱形活性炭:鞏義市東方凈水材料有限公司。

        氣相色譜儀:6820,安捷倫科技有限公司;阿貝折射儀:WZS21,上海精密儀器有限公司。

        1.2 填料催化劑的制備

        1.2.1 D 5 mm×5 mm圓柱形活性炭預(yù)處理

        將D5 mm×5 mm圓柱形活性炭浸泡于適量的w(稀硝酸)= 10%溶液中,加熱回流24 h,以便除去活性炭中的堿性灰分。待冷卻后用去離子水洗滌至中性,放入烘箱中,在120 ℃下干燥8 h,然后置于干燥器中備用。

        1.2.2 負(fù)載磷鎢酸

        在5 000 mL反應(yīng)釜中加入w(磷鎢酸)= 20%水溶液2 500 mL和500 g備用活性炭,在緩慢攪拌下加熱回流8 h。然后抽濾脫水,將活性炭置于烘箱中,在120 ℃下烘干燥8 h,制得填料催化劑[5]。

        1.3 反應(yīng)精餾實(shí)驗(yàn)裝置

        實(shí)驗(yàn)用內(nèi)徑30 mm玻璃填料精餾塔,塔內(nèi)裝填自制精餾塔填料D5 mm×5 mm圓柱形活性炭負(fù)載磷鎢酸催化劑,填料層高度1500 mm。原料乙酸、正丁醇從反應(yīng)精餾塔中下部進(jìn)入塔內(nèi),塔頂設(shè)全冷凝器,塔頂蒸汽經(jīng)冷凝器冷凝后進(jìn)入相分離器,分層后的有機(jī)相重新導(dǎo)入精餾塔內(nèi),塔底釜液采出乙酸正丁酯粗品。工藝流程見圖1。

        圖1 工藝流程示意圖

        1.4 分析方法

        1.5 實(shí)驗(yàn)操作過程

        實(shí)驗(yàn)是在常壓下進(jìn)行的。開車前在塔釜內(nèi)加入n(酸):n(醇)=1.1∶1的混合液,然后開啟電加熱器加熱,致使塔釜混合液沸騰。當(dāng)塔頂有冷凝液時(shí),保持全回流操作并使精餾塔液泛30 min,從而使填料催化劑表面充分潤濕。然后降低塔釜加熱量,維持精餾塔的正常運(yùn)行。當(dāng)塔頂溫度恒定后,調(diào)節(jié)回流比,開啟乙酸、正丁醇進(jìn)料閥進(jìn)料,按照選定好的工藝參數(shù)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)操作。待實(shí)驗(yàn)過程穩(wěn)定后,以塔釜采出液w(乙酸正丁酯)為考察指標(biāo),討論不同工藝參數(shù)下的影響。

        2 結(jié)果與討論

        2.1 進(jìn)料n(酸):n(醇)對塔釜w(乙酸正丁酯)的影響

        在固定進(jìn)料位置;回流比控制在R=1.4,正丁醇進(jìn)料量為1 mol/h的操作條件下,調(diào)節(jié)乙酸進(jìn)料量,在不同的n(酸):n(醇)條件下進(jìn)行實(shí)驗(yàn),結(jié)果見表2。

        表1 進(jìn)料n(酸):n(醇)對塔釜w(乙酸正丁酯)的影響

        由表1實(shí)驗(yàn)結(jié)果可看出,隨著乙酸量的增加,塔釜中w(乙酸正丁酯)也在增加,但釜液中的乙酸含量增加得更大,這將對粗酯的精制帶來一定的困難,并且動(dòng)力消耗和原料消耗也要增加,故乙酸量不宜過量太大。當(dāng)正丁醇過量時(shí),塔釜中乙酸含量最低,但是粗酯含量也偏低。因此,進(jìn)料n(酸)∶n(醇)控制在1.1∶1較為適宜。

        2.2 回流比對塔釜w(乙酸正丁酯)的影響

        在固定原料進(jìn)料位置;進(jìn)料n(酸):n(醇)控制在1.1∶1;正丁醇進(jìn)料量為1 mol/h;乙酸進(jìn)料量為1.1 mol/h的操作條件下,調(diào)節(jié)回流閥,在不同回流比條件下進(jìn)行實(shí)驗(yàn),結(jié)果見表2。

        表2 回流比對塔釜w(乙酸正丁酯)的影響

        由表2實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可以看出,隨著塔頂回流比的增大,塔釜中的w(乙酸正丁酯)也在增大,這是由于酯化反應(yīng)是在液相中進(jìn)行的,加大回流比就增大了塔中的持液量,提高了精餾分離效率,有利于酯化反應(yīng)的進(jìn)行。但是回流比過大時(shí),將會(huì)增大填料層阻力降和能量消耗,不利于生產(chǎn)的正常進(jìn)行。因此適宜的回流比應(yīng)控制在R=1.4較好。

        2.3 進(jìn)料位置對塔釜w(乙酸正丁酯)的影響

        在普通的精餾操作中,進(jìn)料位置都設(shè)在進(jìn)料組成與塔內(nèi)組成相近的位置處。但在反應(yīng)精餾操作中,原料大多都是純組分,進(jìn)料位置與普通精餾操作肯定不同。在固定的n(酸):n(醇)=1.1∶1和回流比(質(zhì)量比)R=1.4;正丁醇流量為1 mol/h和乙酸流量為1.1 mol/h的工藝條件下,改變酸、醇進(jìn)料位置進(jìn)行實(shí)驗(yàn),結(jié)果見表3。

        表3 酸、醇進(jìn)料位置對塔釜w(乙酸正丁酯)的影響

        由表3實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)分析,酸、醇分開進(jìn)料,當(dāng)酸在醇的進(jìn)料位置之上時(shí),酸參加反應(yīng)時(shí)間短,利用率低,塔釜中w(乙酸正丁酯)較低。反之,塔釜中乙酸含量較高,粗酯產(chǎn)品質(zhì)量下降。酸、醇同在填料層頂部下1 000 mm處進(jìn)料,塔釜w(乙酸正丁酯)高,酸含量也較低,便于粗酯精制,同時(shí)進(jìn)料裝置也簡單許多。因此,最適宜進(jìn)料位置是酸、醇同在填料層頂部下1 000 mm處進(jìn)料。

        3 結(jié) 論

        采用自制的精餾塔填料D5 mm×5 mm圓柱形活性炭負(fù)載磷鎢酸作為催化劑,裝填到D=30 mm反應(yīng)精餾塔中,連續(xù)精餾合成乙酸正丁酯的優(yōu)化工藝參數(shù)為:n(乙酸)∶n(正丁醇)=1.1∶1;塔頂回流比(質(zhì)量比)R=1.4;乙酸和正丁醇同在填料層頂部下1 000 mm處加入精餾塔中,塔釜釜液中w(乙酸正丁酯)可達(dá)到96.42%。該工藝過程,設(shè)備腐蝕性小,不需要催化劑分離,工藝流程簡單,只是填料催化劑易于磨損,可采用南京大學(xué)發(fā)明的“固體活性顆粒固定架”固定之,關(guān)于催化劑的使用壽命和再生條件還有待于進(jìn)一步研究。

        參 考 文 獻(xiàn):

        [1] 張連偉.乙酸正丁酯合成的研究進(jìn)展[J].當(dāng)代化工,2005,34(3):173-175.

        [2] 鄭燕升,莫倩,廖政達(dá),等.活性炭負(fù)載硅鎢酸催化合成乙酸正丁酯[J].化學(xué)研究,2003,14(1):61-63.

        [3] 杜迎春,郭金寶,胡潤濤.催化精餾合成乙酸正丁酯[J].石油化工,2007,36(3):349-352.

        [4] 張瑞生,張家庭,宋宏宇.反應(yīng)精餾進(jìn)展[J].化學(xué)世界,1992,33(9):385-389.

        [5] 劉秉智.活性炭負(fù)載雜多酸催化氧化環(huán)已醇合成已二酸[J].化學(xué)世界,2007,48(8):494-495.

        [6] 夏建軍,劉慶林.催化反應(yīng)精餾研究中的若干問題(I)[J].南京大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)),1999,35(4):472-477.

        猜你喜歡
        催化劑實(shí)驗(yàn)
        記一次有趣的實(shí)驗(yàn)
        微型實(shí)驗(yàn)里看“燃燒”
        做個(gè)怪怪長實(shí)驗(yàn)
        直接轉(zhuǎn)化CO2和H2為甲醇的新催化劑
        鋁鎳加氫催化劑在BDO裝置運(yùn)行周期的探討
        NO與NO2相互轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)的改進(jìn)
        實(shí)踐十號(hào)上的19項(xiàng)實(shí)驗(yàn)
        太空探索(2016年5期)2016-07-12 15:17:55
        新型釩基催化劑催化降解氣相二噁英
        掌握情欲催化劑
        Coco薇(2016年2期)2016-03-22 02:45:06
        V2O5-WO3/TiO2脫硝催化劑回收研究進(jìn)展
        人妻av在线一区二区三区| 99在线播放视频| 极品少妇一区二区三区四区| 蜜臀av一区二区| 美女熟妇67194免费入口| 免费看片的网站国产亚洲| 大地资源高清在线视频播放| 日本高清色倩视频在线观看| 精品三级久久久久久久电影| 国产成人精品人人做人人爽| 国产亚洲综合另类色专区| 亚洲精品中文字幕乱码三区| 国产精品va在线播放我和闺蜜| 99久久亚洲国产高清观看| 久久精品国产亚洲av日韩一| 色欲av伊人久久大香线蕉影院| 亚洲av无码国产精品色软件下戴 | 国产男女猛烈无遮挡免费视频网址 | 成年男人午夜视频在线看| 欲女在线一区二区三区| 97人妻碰碰视频免费上线| 在线精品无码一区二区三区| 国产剧情亚洲一区二区三区| 一区二区三区中文字幕在线播放| 包皮上有一点一点白色的| 人妻中文无码久热丝袜| ZZIJZZIJ亚洲日本少妇| 久久中文字幕国产精品| 精品国产一区二区三区2021| 精品一区二区久久久久久久网站| 久久亚洲AV成人一二三区| 中文字幕一区二区三区6| 亚洲第一狼人天堂网亚洲av | 夜爽8888视频在线观看| 人妻少妇中文字幕久久69堂| 日本视频在线观看二区| 小说区激情另类春色| 欧美国产日韩a在线视频| 久久综合一本中文字幕| 自拍偷自拍亚洲精品第按摩| 欧美在线 | 亚洲|