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1、南京工業(yè)大學碩士學位論文碳酸乙烯酯催化水解合成乙二醇姓名：賀濤申請學位級別：碩士專業(yè)：化學工藝指導教師：劉曉勤；劉定華200806————型堂●＼黜嬲摘要環(huán)氧乙烷(EO)／乙二醇(EG)生產(chǎn)工藝是石油化工中的重要工藝過程之一。我國目前擁有生產(chǎn)能力各不相同的Eo／EG生產(chǎn)裝置12套，均采用直接水合法。該工藝為提高產(chǎn)品乙二醇的選擇性，加大了反應原料中水的含量，這導致裝置上必須設置多效蒸發(fā)單元，增加了工藝流程的復雜性和設備投資，水耗和能耗都較高，因此研究Eo／EG新工藝以降低生產(chǎn)成本，具有非常重要的意義。乙二醇
2、生產(chǎn)技術的發(fā)展趨勢是二步法合成EG，中間產(chǎn)物為碳酸乙烯酯(EC)。南京工業(yè)大學提出的NY催化水合EG新工藝是采用EG／EC／H20新型混合溶劑吸收水洗塔解吸出來的EO：大部分EO在酯化反應器中與c02化合生成EC，小部分EO水合生成EG；反應得到的全部EC在水解反應器中水解得到EG，從而達到大幅度降低水比和能耗的目的。本文針對該工藝中EC催化水解反應體系展開了研究，分別采用自行開發(fā)的NY．1和NY-2型催化劑，對EC催化水解合成EG工藝進行了系統(tǒng)的研究，并作出了比較，為該工藝的中試放大設計提供了基礎數(shù)據(jù)。
3、主要研究內(nèi)容如下：對NY-1催化EC水解反應進行了研究，通過正交設計試驗確定了各因素較佳的水平：反應溫度95℃，n(H20)／n(Ec)為1．5，催化劑用量3．0％(叭)；研究發(fā)現(xiàn)反應溫度、反應時間和催化劑用量是影響EC轉化率的重要因素，而水比相對次要。對于NY．2催化EC水解反應的工藝條件進行了初步探索。初選了反應溫度160～180℃，n(H20)／n(EC)為2~4，催化劑質量分數(shù)2．O％左右，反應壓力3．O~4．0MPa的反應條件。正交試驗結果確定各因素對水解反應影響的主次順序為：溫度、水比、催化劑
4、用量和壓力。從實際工業(yè)化生產(chǎn)的角度出發(fā)，結合NY催化水合EG新工藝特點，在反應原料中添加一定量的EG，并考察了該條件下反應溫度、水比、催化劑用量和反應壓力對反應的影響，發(fā)現(xiàn)原料中添加EG會導致EG的選擇性略微下降，但是只要在初選的工藝條件范圍內(nèi)選擇較高的反應溫度和水比，EG的選擇性仍然高于98％。在對工藝條件研究的基礎上，進行了初步的動力學研究，測定了所需摘要的動力學數(shù)據(jù)，推導出了能分別描述N耳1和NV2催化反應體系的動力學模型，通過常微分方程組參數(shù)回歸獲得了相關動力學參數(shù)。N弘l催化劑所需水解溫度低，水
5、比接近化學計量比，EG選擇性loo％；Ny-2催化劑也將水比降到了2~4，EG選擇性大于98％。從反應動力學角度來看，相對于NY．2催化劑來說，肝1催化劑更能降低Ec水解反應的活化能，加快主反應速率，且無副反應發(fā)生。催化劑的選擇必須考慮與NY催化水合EG新工藝的匹配，其選擇在一定程度上影響了整個工藝過程的可行性。在今后需進一步研究催化劑的回收利用以及催化劑對連續(xù)生產(chǎn)的影響。關鍵詞：碳酸乙烯酯乙二醇催化劑水解n碩士學位論文ABSTRACTDirecthydrationf而mEthyleIleOxide(EO
6、)t0EtllylelleGlycol(EG)isoneoft11emostimport觚ttecllIl010百esillpetrochemicalindlls仃y．Therearel2setsofEo／EGprocessumts，Ⅵ，hichhavedif銜entthroughp此atpresentiIlCllina．Inordertogetme11igllselectiVi銳large鋤ountofwaterisaddeddu—ngt11ereaction．Soatriple—e仃ectevapor
7、atorisneededintlleproc懿swKchgreatlyiI財easesmeinVes臼nentofequipments．Theulitizationofwater趾der屺rgyis1ligh．Mmlyresearche娼attempttofindoutanewmethodtoreducetllecost，whichisve巧si盟i6c孤t．111e仃∞dindcVelopm饑tofEo／EGprocessistheTwo-stepS蛐eSisM甜10dofEGhl“，meinteⅡne
8、diateproductisEtllyleIleC“bonate(EC)．Onmebasisofit，鋤newidea，menewprocessofNYcatal”ichydrationf的mEotoEGw嬲broughtfon)Irard，、Ⅳhichincludedthenextsteps：EO五沁mw嬲Kngcolunmw嬲absorbedbymixedsolventEC／EG／H20；meIlamajorit)rrea
