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

        ?

        草酸二甲酯加氫制乙醇酸甲酯工藝條件優(yōu)化

        2022-12-29 12:00:32陳龍飛
        遼寧化工 2022年12期
        關(guān)鍵詞:空速轉(zhuǎn)化率選擇性

        陳龍飛

        (遼寧省石油化工規(guī)劃設(shè)計(jì)院有限公司,遼寧 沈陽 110000)

        乙醇酸甲酯(HOCH2COOCH3,MG)是現(xiàn)階段常用的化工產(chǎn)品、中間體,MG化學(xué)結(jié)構(gòu)中既具有羥基又具有酯基官能團(tuán),為此MG可同時(shí)具有醇與酯的化學(xué)性質(zhì)[1-3]?,F(xiàn)階段,MG被廣泛應(yīng)用在日常生產(chǎn)、生活的各個(gè)領(lǐng)域,如農(nóng)藥、化工、醫(yī)藥等。近年來,伴隨著我國工業(yè)化進(jìn)程不斷加快,利用草酸二甲酯(Dimethyl oxalate,DMO)加氫制備MG這一技術(shù)被廣泛應(yīng)用在MG生成中,現(xiàn)階段,利用DMO加氫制備MG已成為各類化工項(xiàng)目的重點(diǎn)研究課題[4-6]?;诖?,為得到DMO加氫制MG最優(yōu)工藝條件,本文探究草酸二甲酯(Dimethyl oxalate,DMO)加氫制乙醇酸甲酯(HOCH2COOCH3,MG)工藝中各因素對(duì)DMO轉(zhuǎn)化率、MG選擇性的影響,開展基于單管固定加氫裝置開展DMO加氫制MG工藝最優(yōu)條件實(shí)驗(yàn)。

        1 原料及方法

        1.1 原料

        本次實(shí)驗(yàn)所選用的原料為DMO甲醇溶液,所選用的DMO質(zhì)量分?jǐn)?shù)=50%。所選取的DMO及甲醇等原材料均來自同一廠家,即北京地區(qū)某焦化廠,主要指標(biāo)詳見表1。

        表1 DMO及甲醇原材料相關(guān)指標(biāo)

        1.2 實(shí)驗(yàn)方法

        本次試驗(yàn)基于單管反應(yīng)器裝置,型號(hào)為DN40,具體實(shí)驗(yàn)操作流程詳見圖1。利用氣相色譜面積歸一法針對(duì)DMO加氫產(chǎn)品加以分析。

        圖1 本次實(shí)驗(yàn)流程

        2 草酸二甲酯加氫制乙醇酸甲酯工藝條件優(yōu)化目標(biāo)

        利用DMO催化進(jìn)而加氫制成MG,再針對(duì)MG加氫可生成乙二醇(EG)。為此,在試驗(yàn)前研究人員針對(duì)DMO加氫制成MG的工藝條件優(yōu)化目標(biāo)加以確定,即DMO轉(zhuǎn)化率需>99.0%、MG選擇性需>80.0%。為此,需結(jié)合本次研究的實(shí)際情況,從多方面考慮各類因素對(duì)于DMO催化進(jìn)而加氫制成MG的影響。本次實(shí)驗(yàn)所采用的DMO轉(zhuǎn)化率及MG選擇性計(jì)算公式為:

        DMO轉(zhuǎn)化率=經(jīng)反應(yīng)后損失的DMO量/實(shí)驗(yàn)所用DMO總量×100.00%。

        MG選擇性=需要生成MG所消耗的DMO量/經(jīng)反應(yīng)后損失的DMO量×100.00%。

        3 單因素實(shí)驗(yàn)結(jié)果

        3.1 反應(yīng)溫度影響

        將壓力條件設(shè)置為2.5 MPa,將氫酯物質(zhì)的量比設(shè)置為20,將液時(shí)空速設(shè)置為0.4 h-1,在此種條件下考慮DMO催化加氫制成MG過程中反應(yīng)溫度對(duì)于DMO轉(zhuǎn)化率、MG選擇性的影響。具體試驗(yàn)結(jié)果詳見圖2。

        圖2 反應(yīng)溫度對(duì)于DMO轉(zhuǎn)化率、MG選擇性的影響

        根據(jù)圖2得知,伴隨著反應(yīng)溫度的不斷增高,DMO轉(zhuǎn)化率也會(huì)隨之增加,但MG選擇性會(huì)隨之降低,EG選擇性會(huì)隨之升高。據(jù)此可知,通過持續(xù)提升反應(yīng)溫度會(huì)對(duì)DMO轉(zhuǎn)化率造成顯著影響,這表明在上述實(shí)驗(yàn)條件下,整個(gè)反應(yīng)不會(huì)受到內(nèi)擴(kuò)散的控制。同時(shí),從圖2中可以看出,當(dāng)整個(gè)反應(yīng)溫度>186 ℃時(shí),DMO轉(zhuǎn)化率的增加幅度會(huì)逐漸趨于平緩,但隨著反應(yīng)溫度高于186 ℃時(shí),MG選擇性會(huì)呈現(xiàn)更為明顯的下降表現(xiàn)。由此可見,溫度的持續(xù)升高會(huì)促使DMO加氫程度顯著增大。由圖2結(jié)果可以得知,本次實(shí)驗(yàn)得出的最優(yōu)反應(yīng)溫度條件為:反應(yīng)溫度=186 ℃。

        3.2 反應(yīng)壓力影響

        將溫度條件設(shè)置為186 ℃,將氫酯物質(zhì)的量比設(shè)置為20,將液時(shí)空速設(shè)置為0.4 h-1,在此種條件下考慮DMO催化加氫制成MG過程中反應(yīng)壓力對(duì)于DMO轉(zhuǎn)化率、MG選擇性的影響。具體試驗(yàn)結(jié)果詳見圖3。

        圖3 反應(yīng)壓力對(duì)于DMO轉(zhuǎn)化率、MG選擇性的影響

        根據(jù)圖3得知,伴隨著反應(yīng)壓力的不斷增高,DMO轉(zhuǎn)化率也會(huì)隨之增加,但MG選擇性會(huì)隨之降低,EG選擇性會(huì)隨之升高。據(jù)此可知,通過持續(xù)提升反應(yīng)壓力會(huì)對(duì)DMO的加氫催化反應(yīng)造成顯著影響,此種影響有利于加快MG加氫生成EG的速度。當(dāng)反應(yīng)壓力持續(xù)增大時(shí),反應(yīng)物料氣化過程中所需要的溫度就會(huì)持續(xù)增大,所消耗的能力也會(huì)隨之增高。由圖3結(jié)果可以得知,當(dāng)反應(yīng)壓力為2.0 MPa時(shí),此時(shí)DMO轉(zhuǎn)化率、MG選擇性符合本實(shí)驗(yàn)提出的優(yōu)化目標(biāo),即在此種壓力條件下可達(dá)到DMO轉(zhuǎn)化率>99.0%、MG選擇性>80.0%這一目標(biāo)。

        3.3 氫酯物質(zhì)的量比影響

        將溫度條件設(shè)置為204℃,將反應(yīng)壓力設(shè)置為2.5 kPa,將液時(shí)空速設(shè)置為0.4 h-1,在此種條件下考慮DMO催化加氫制成MG過程中氫酯物質(zhì)的量比對(duì)于DMO轉(zhuǎn)化率、MG選擇性的影響。具體試驗(yàn)結(jié)果詳見圖4。

        圖4 氫酯物質(zhì)的量比對(duì)于DMO轉(zhuǎn)化率、MG選擇性的影響

        根據(jù)圖4得知,伴隨著氫酯物質(zhì)的量比持續(xù)降低,DMO轉(zhuǎn)化率會(huì)呈現(xiàn)略增趨勢?;?04℃溫度條件下,得出的氫酯物質(zhì)的量比=40。據(jù)此可知,當(dāng)氫酯物質(zhì)的量比=40是MG、EG選擇性拐點(diǎn)。即當(dāng)氫酯物質(zhì)的量比<40時(shí),MG選擇性呈現(xiàn)明顯的下降趨勢,而EG選擇性呈現(xiàn)明顯的上升趨勢。當(dāng)氫酯物質(zhì)的量比不斷下降,會(huì)導(dǎo)致氣體速度持續(xù)下降、絕熱溫度持續(xù)升高,最終導(dǎo)致催化劑表面同氣相主體間出現(xiàn)溫差。與此同時(shí),但氣體速度在下降過程中也會(huì)導(dǎo)致整個(gè)系統(tǒng)的傳熱性能呈現(xiàn)下降趨勢,進(jìn)而導(dǎo)致氣相主體溫度持續(xù)上升,致使單管催化劑內(nèi)溫度不斷上升,最終致使DMO轉(zhuǎn)化率持續(xù)升高、MG選擇性持續(xù)下降。

        3.4 液時(shí)空速影響

        將溫度條件設(shè)置為186 ℃,將反應(yīng)壓力設(shè)置為2.5 MPa,將氫酯物質(zhì)的量比設(shè)置為20,在此種條件下考慮DMO催化加氫制成MG過程中液時(shí)空速對(duì)于DMO轉(zhuǎn)化率、MG選擇性的影響。具體試驗(yàn)結(jié)果詳見圖5。

        圖5 液時(shí)空速對(duì)于DMO轉(zhuǎn)化率、MG選擇性的影響

        根據(jù)圖5可知,當(dāng)液時(shí)空速持續(xù)增加時(shí),DMO轉(zhuǎn)化率呈現(xiàn)持續(xù)下降狀態(tài),而MG選擇性呈現(xiàn)持續(xù)上升狀態(tài),產(chǎn)生此種結(jié)果的原因可能是:液時(shí)空速的持續(xù)增加會(huì)降低催化劑的處理能力。根據(jù)圖5所得出的結(jié)果可知,當(dāng)液時(shí)空速=0.5 h-1時(shí),此條件下DMO轉(zhuǎn)化率、MG選擇性符合本實(shí)驗(yàn)提出的優(yōu)化目標(biāo),即在此種壓力條件下DMO轉(zhuǎn)化率可>99.0%、MG選擇性可>80.0%。

        4 草酸二甲酯加氫制乙醇酸甲酯工藝條件優(yōu)化分析結(jié)果

        根據(jù)上述實(shí)驗(yàn)結(jié)果可得出DMO催化加氫生成MG工藝最優(yōu)條件,即反應(yīng)溫度=186℃、反應(yīng)壓力=2.0 MPa、氫酯物質(zhì)的量比=20、液時(shí)空速=0.5 h-1。為進(jìn)一步驗(yàn)證此種條件的優(yōu)越性,需對(duì)其開展經(jīng)濟(jì)敏感性分析與條件優(yōu)化設(shè)計(jì)分析,具體如下:

        4.1 經(jīng)濟(jì)敏感性分析

        通過持續(xù)降低DMO催化加氫制成MG過程中的反應(yīng)溫度,可大幅降低反應(yīng)裝置的耗能情況,通過持續(xù)降低反應(yīng)壓力,可減少反應(yīng)裝置的投資金額[8]。與此同時(shí),通過降低反應(yīng)溫度、反應(yīng)壓力還可對(duì)反應(yīng)物料的氣化溫度產(chǎn)生降低作用,進(jìn)而降低基礎(chǔ)單管裝置的耗能情況。此外,通過降低DMO催化加氫制成MG過程中的氫酯物質(zhì)量比,同樣可降低反應(yīng)裝置的耗能情況[9]。通過提升液時(shí)空速可增加MG生成量。為此,本實(shí)驗(yàn)針對(duì)各項(xiàng)指標(biāo)開展單因素分析,具體分析結(jié)果詳見表2。

        根據(jù)表2結(jié)果得知,各單因素中,氫酯物質(zhì)的量比對(duì)于整個(gè)工藝流程的經(jīng)濟(jì)性影響最為顯著。液時(shí)空速、反應(yīng)溫度對(duì)整個(gè)工藝流程的經(jīng)濟(jì)性影響次之,反應(yīng)壓力影響最小。為此,出于經(jīng)濟(jì)性考慮,在DMO催化加氫生成MG的最優(yōu)工藝條件改進(jìn)中,需要對(duì)氫酯物質(zhì)的量比加以降低,對(duì)液時(shí)空速、反應(yīng)溫度、壓力加以提高。

        表2 單因素分析結(jié)果

        注:DMO轉(zhuǎn)化率=99.0%、MG選擇性=80.0%。上述表格中DMO價(jià)格為6 000元·t-1,氫氣價(jià)格按照每立方米2元計(jì)算,甲醇價(jià)格為2 800元·t-1。

        4.2 條件優(yōu)化設(shè)計(jì)分析

        本次實(shí)驗(yàn)的最終目標(biāo)為DMO轉(zhuǎn)化率需>99.0%、MG選擇性需>80.0%。因此,出于經(jīng)濟(jì)性考慮需要選出最優(yōu)的工藝條件[10]。單管固定加氫裝置本身就具有一定限制,其氫酯物質(zhì)的量比最低值為20,同時(shí)考慮當(dāng)持續(xù)降低的反應(yīng)壓力會(huì)增加副反應(yīng)發(fā)生情況,為此得出反應(yīng)壓力=2.0 MPa。通過試驗(yàn)分別考慮液時(shí)空速=0.4 h-1、0.5 h-1、0.6 h-1條件下,反應(yīng)溫度對(duì)于DMO轉(zhuǎn)化率、MG選擇性的影響[11],得出相應(yīng)的實(shí)驗(yàn)結(jié)果。

        根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果可知,當(dāng)液時(shí)空速=0.4 h-1且反應(yīng)溫度為180 ℃時(shí),DMO轉(zhuǎn)化率=99.20%、MG選擇性=83.50%,耗能為14 210元·t-1;當(dāng)液時(shí)空速=0.5 h-1且反應(yīng)溫度為186℃時(shí),MO轉(zhuǎn)化率=99.30%、MG選擇性=83.00%,耗能為13 264元·t-1;當(dāng)液時(shí)空速=0.6 h-1且反應(yīng)溫度為194℃時(shí),DMO轉(zhuǎn)化率=99.30%、MG選擇性=82.80%,耗能為13 780元·t-1。

        由此得出,兼顧經(jīng)濟(jì)性的最優(yōu)反應(yīng)條件應(yīng)為反應(yīng)溫度=186℃、反應(yīng)壓力=2.0 MPa、氫酯物質(zhì)的量比=20、液時(shí)空速=0.5 h-1。計(jì)算在此種條件下,DMO轉(zhuǎn)化率、MG選擇性,即DMO轉(zhuǎn)化率=99.30%、MG選擇性=83.00%。

        5 結(jié)論

        基于單管固定加氫裝置,本文針對(duì)DMO催化加氫生成MG的最優(yōu)工藝條件展開分析。根據(jù)單因素實(shí)驗(yàn)分析結(jié)果可知,反應(yīng)溫度、壓力、氫酯物質(zhì)的量比、液時(shí)空速等均會(huì)影響MG生成,其中氫酯物質(zhì)的量比對(duì)于整個(gè)工藝流程的經(jīng)濟(jì)性影響最為顯著。針對(duì)本次實(shí)驗(yàn)研究結(jié)果展開優(yōu)化,最終得出基于單管固定加氫裝置下的DMO催化加氫生成MG工藝最優(yōu)條件為:反應(yīng)溫度=186℃、反應(yīng)壓力=2.0 MPa、氫酯物質(zhì)的量比=20、液時(shí)空速=0.5 h-1。在此種最優(yōu)條件下,計(jì)算DMO轉(zhuǎn)化率=99.30%、MG選擇性=83.00%。

        猜你喜歡
        空速轉(zhuǎn)化率選擇性
        Keys
        我國全產(chǎn)業(yè)領(lǐng)域平均國際標(biāo)準(zhǔn)轉(zhuǎn)化率已達(dá)75%
        波音737NG 空速管加溫故障分析
        選擇性聽力
        孔道可調(diào)控的鋰離子電池?zé)o定形碳負(fù)極材料
        曲料配比與米渣生醬油蛋白質(zhì)轉(zhuǎn)化率的相關(guān)性
        737NG空速管加溫故障分析和預(yù)防措施研究
        一種超重力場中高空速選擇性催化裝置與方法
        山西化工(2016年6期)2016-04-09 07:17:41
        選擇性應(yīng)用固定物治療浮膝損傷的療效分析
        選擇性執(zhí)法的成因及對(duì)策
        日本少妇熟女一区二区| 黄色网址国产| 一区二区三区国产高潮| 日产分东风日产还有什么日产| 国产av熟女一区二区三区| av潮喷大喷水系列无码| 岛国大片在线免费观看| 亚洲大胆视频在线观看| av天堂精品久久综合网| 国产高潮刺激叫喊视频| 无码日日模日日碰夜夜爽| 日本一区二区三区精品不卡| 男人天堂网2017| 亚洲人成电影在线观看天堂色| 国产主播在线 | 中文| 日本一区中文字幕在线播放| 丝袜美腿亚洲一区二区| 免费观看黄网站在线播放| 婷婷一区二区三区在线| 看国产亚洲美女黄色一级片 | 国产熟妇一区二区三区网站| 国99精品无码一区二区三区| 国产成人无码区免费内射一片色欲| 久久99热精品免费观看欧美| 亚洲天堂一区二区三区| 国产大片黄在线观看| 亚洲中文久久精品无码ww16| 黑人巨大亚洲一区二区久| 中文有码人妻字幕在线| 在线视频观看免费视频18| 国产AV国片精品有毛| 日本免费一区二区在线| 国产大片黄在线观看| 麻豆精产国品| 男男互吃大丁视频网站| 久久熟妇少妇亚洲精品| 欧美人与动牲猛交xxxxbbbb| 日本色偷偷| 99精品国产综合久久麻豆| 丰满少妇a级毛片野外| 国产精品18久久久久网站|