己二酸二甲酯催化加氢制1,6-己二醇工程基础研究

来源 :郑州大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:chenhuiww060606
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
1,6-己二醇(HDO)是重要的化工中间体,现有生产能力远不能满足工业需求,开发HDO生产新技术具有重要的经济与社会效益。本文对己二酸二甲酯(DMA)加氢催化剂制备、反应工艺条件及反应动力学开展研究,并测定了反应体系的密度、粘度以及HDO在四类二元混合溶剂中的溶解度。  在本实验室前期工作的基础上,采用共沉淀法,考察了加料方式、铜含量、沉淀剂用量对所制备催化剂活性的影响,得到了催化剂制备较佳条件:以Na2CO3溶液为沉淀剂,加入到醋酸铜、硝酸锌、硝酸铝混合溶液中,其中铜、锌、铝摩尔比为2∶2∶1,沉淀剂与混合盐电荷比为1.1∶1.0。  采用气体物理吸附分析仪对优选催化剂在反应前、连续反应1440h后进行表征,观察到反应前后其孔结构参数没有明显变化;采用X射线衍射仪(XRD)对优选催化剂在还原状态下原位表征,观察到Cu0衍射峰出现,且随着还原反应的进行Cu0衍射峰逐渐增强。使用优选催化剂,通过正交实验与单因素实验,得到较佳反应工艺条件:反应温度505K、反应压力6MPa、氢气空速4200h-1、氢酯摩尔比150∶1,在此条件下,DMA转化率、HDO收率分别达到98.63%、97.84%;连续运行1440h,DMA转化率、HDO收率仍分别稳定在98.61%、97.80%;高温稳定性实验观察到,在较佳的工艺条件下连续反应72h后在563K下保持5h,调整温度为505K反应至130h,DMA转化率、HDO收率稳定在98.49%、97.63%。  采用固定床反应器研究了DMA催化加氢制备HDO反应动力学,在反应温度469.7K-509.5K、氢气压力2MPa-7MPa、DMA初始浓度1.2205mol·L-1-4.0684mol·L-1的条件下,测定了反应动力学数据。建立了幂函数型反应动力学模型,得到幂函数型反应动力学方程如下:-dc/dt=3.105×107×e-36960/RTp0.54c0.75  根据Langmuir-Hinshelwood-Hougen-Watson(LHHW)反应速率方程表达式,假设了八类双曲型反应动力学模型,通过参数估值筛选出较优的模型并得到了模型参数,得到双曲型反应动力学方程为:rDMA=k1KDMAKHcDMApH-k2KMKHDOcMcHDO/(1+KDMAcDMA+KHpH+KMcM+KHDOcHDO)2  统计检验表明所建幂函数型、双曲型反应动力学方程均是适宜的。依据所得到双曲型反应动力学方程提出了反应机理为:DMA单侧加氢表面反应为速率控制步骤,DMA与氢气以分子态吸附于活性位上。  分别测定了(正丁醇+DMA)、(正丁醇+HDO)、(正丁醇+甲醇+HDO)混合溶液的密度和粘度,并采用相关模型对实验数据进行拟合。由密度实验数据计算了超额摩尔体积、表观摩尔体积等体积性质;由粘度实验数据计算了超额粘度、Gibbs流动活化能及超额Gibbs流动活化能。  采用动态法,测定了HDO在(甲醇+DMA)和(正丁醇+DMA)二元混合溶剂中的溶解度;采用平衡法,测定了HDO在(乙酸乙酯+甲醇)和(乙酸乙酯+正丁醇)中的溶解度,采用Modified Apelblat方程、Jouyban-Acree方程、Sun方程对HDO在四种二元混合溶剂中的溶解度数据进行关联,所得方程均可满足工程计算要求。采用Vant Hoff分析法计算了HDO在这四组二元混合溶剂中的标准溶解焓(△Hosol),△Hosol均为正值表明溶解过程均是吸热的。
其他文献
运动控制技术是综合应用自动控制、计算机控制等相关技术,对机械传动装置中电机的位置、速度进行实时控制的技术。运动控制的功能是命令运动部件按照预期的轨迹和规定的运动参
在当前国内铁塔制造企业竞争日趋激烈的形式之下,企业与企业之间的竞争从根本上说是企业技术实力的竞争、科技创新优势的竞争。放样工作是一项技术含量很高的工种,对铁塔制造企
本文主要在齿轮传动的多自由度系统动力学、结构动力学和喷嘴内流场的流体动力学这三个方面进行了论述和研究。在齿轮系统动力学基本理论基础上,详细地研究了齿轮传动系统的
随着我国经济的飞速发展,我国的城市化进程不断加快,城市人口在急剧增加,加上大量流动人口涌进城市,使城市交通面临着严峻的挑战,如何解决交通问题,成为影响经济发展关键因素,全国大
学位