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《甲醇羰基化制醋酸反應(yīng)技術(shù)討論》由會(huì)員上傳分享,免費(fèi)在線閱讀,更多相關(guān)內(nèi)容在行業(yè)資料-天天文庫(kù)。
1、甲醇羰基化制醋酸反應(yīng)技術(shù)的探討第六圖書館筆者主要根據(jù)甲醇羰基化動(dòng)力學(xué)模型探討了反應(yīng)溫度、反應(yīng)物濃度和CO分壓、催化劑濃度、水含量對(duì)甲醇羰基化反應(yīng)的影響,指出此反應(yīng)技術(shù)目前存在的問(wèn)題,認(rèn)為開發(fā)新型催化荊體系和改善反應(yīng)器性能是今后研究的重點(diǎn)。筆者主要根據(jù)甲醇羰基化動(dòng)力學(xué)模型探討了反應(yīng)溫度、反應(yīng)物濃度和CO分壓、催化劑濃度、水含量對(duì)甲醇羰基化反應(yīng)的影響,指出此反應(yīng)技術(shù)目前存在的問(wèn)題,認(rèn)為開發(fā)新型催化荊體系和改善反應(yīng)器性能是今后研究的重點(diǎn)。甲醇羰基化動(dòng)力學(xué)模型反應(yīng)溫度反應(yīng)器石油化工設(shè)計(jì)張炳琦上海吳涇化工設(shè)計(jì)院,上海2001222007第六圖
2、書館第六圖書館www.6lib.com竣汁技術(shù)石油化工設(shè)計(jì)PetrochemicalDesign2007,24(3)8—9甲醇羰基化制醋酸反應(yīng)技術(shù)的探討張炳琦(上海吳涇化工設(shè)計(jì)院,上海200122)摘要:筆者主要根據(jù)甲醇羰基化動(dòng)力學(xué)模型探討了反應(yīng)溫度、反應(yīng)物濃度和CO分壓、催化劑濃度、水含量對(duì)甲醇羰基化反應(yīng)的影響,指出此反應(yīng)技術(shù)目前存在的問(wèn)題,認(rèn)為開發(fā)新型催化荊體系和改善反應(yīng)器性能是今后研究的重點(diǎn)。關(guān)鍵詞:甲醇羰基化;動(dòng)力學(xué)模型;反應(yīng)溫度;反應(yīng)器醋酸作為重要的有機(jī)原料,主要用于生產(chǎn)醋[CH3fu1(cO)2I3]一+CO酸乙烯、醋酸
3、酯類、醋酸纖維、聚乙烯醇等;同時(shí),一[CH3cOfu1(cO)2I3]一(7)作為聚酯工業(yè)PTA生產(chǎn)中的溶劑,每年醋酸的消[CH3co~(co)2I3]一+H20耗量非常大。甲醇羰基化制醋酸是當(dāng)今世界比較一cH3cOOH+[rth(CO)2I2]一+HI(8)領(lǐng)先的方法。此法最早由德國(guó)BASF開發(fā)成功,但其中式(4)和(5)為快反應(yīng);式(6)為慢反應(yīng),由于反應(yīng)條件苛刻,未實(shí)現(xiàn)工業(yè)化。1968年美國(guó)為整個(gè)反應(yīng)的控制步驟。Mosanto公司uJ在BASF研究的基礎(chǔ)上成功開發(fā)了甲醇羰基化是在反應(yīng)液被高速攪拌、CO被充反應(yīng)條件較為溫和的甲醇
4、羰基第六圖書館化技術(shù),并很快被分鼓泡和CO過(guò)量條件下進(jìn)行的反應(yīng),CO被打碎推廣。目前,國(guó)內(nèi)已有上海吳涇、江蘇索普、中國(guó)成很小的氣泡,基本上排除了氣相傳質(zhì)阻力的影四川等地采用此技術(shù)生產(chǎn)醋酸。www.6lib.com響,使整個(gè)反應(yīng)在動(dòng)力學(xué)控制下進(jìn)行。此氣液相反應(yīng)可當(dāng)做均相反應(yīng),采用經(jīng)典的冪函數(shù)動(dòng)力學(xué)1甲醇羰基化反應(yīng)機(jī)理方程建立甲醇羰基化模型[。Mosanto開發(fā)的甲醇羰基化技術(shù),即以甲醇和一氧化碳為原料,銠基化合物為主催化劑,碘化物:Kl[CH3OH]x[COlyERa]aEli(9)為促進(jìn)劑,在反應(yīng)溫度175~185oC和壓力2.8~
5、式中:CCHO.——cH3OH的濃度,moVcm3;3.8MPa的條件下進(jìn)行的氣液兩相反應(yīng)[];在反應(yīng),£——反應(yīng)時(shí)間,min;開始前需加入醋酸溶液以誘導(dǎo)反應(yīng)的進(jìn)行。1——反應(yīng)速率常數(shù),(moVem3)‘“y-1/目前普遍認(rèn)為此工藝條件的主反應(yīng)為:min。CH3OH+CO—CH3COOH(AH=一136.07kJ/mo1)K1=Ae—盯(T>To)(1O)(1)式中:A——指前因子,(moVem3)‘“y一/min;副反應(yīng)為:E——反應(yīng)活化能,kJ/mol;CO+H2O—H2+CO2(2)卜反應(yīng)溫度,K;T>To(起始反應(yīng)溫度)。C
6、2H5OH+CO—C2H5COOH(3)據(jù)文獻(xiàn)I2]報(bào)道,式(1)有五步反應(yīng):收稿日期:2007—05—02。CH3OH+CH3COOH—CH3COOCH3+H20(4)作者簡(jiǎn)介:張炳琦(1973一),男,浙江余姚人。1996年CH3COOCH3+HI—CH3COOH+CH3I(5)畢業(yè)于華東理工大學(xué)煤4~x.-~-業(yè)(本料);2002年畢業(yè)CH3I+[fu1(cO)2I3]一一[CH3fu1(c0)2I3]一于華東理工大學(xué)化學(xué)工程專業(yè)(碩士);工程師。一直(6)從事_X_#gii計(jì)工作。聯(lián)系電話:021—64343040轉(zhuǎn)2853
7、http://www.6lib.com第六圖書館第24卷張炳琦.甲醇羰基化制醋酸反應(yīng)技術(shù)的探討·9·2影響反應(yīng)速率的因素2.4反應(yīng)液中水含量【】J一般來(lái)講,反應(yīng)溫度和濃度(包括催化劑濃在銠基催化體系中,當(dāng)水濃度(質(zhì)量分?jǐn)?shù))大于度)是影響均相反應(yīng)速率的主要因素。8%時(shí)反應(yīng)速度與其無(wú)關(guān);當(dāng)水濃度(質(zhì)量分?jǐn)?shù))小于2.1反應(yīng)溫度8%時(shí)反應(yīng)速度才開始隨水濃度降低而下降;在低水從動(dòng)力學(xué)模型(9)中看出,反應(yīng)溫度主要是對(duì)含量時(shí)加人離子型碘化物,尤其是M族金屬碘化反應(yīng)速率常數(shù)產(chǎn)生影響。對(duì)式兩邊取對(duì)數(shù),可得物,可以穩(wěn)定銠基化合物,保持羰基化反應(yīng)速度。
8、到ln+ln4(11)3甲醇羰基化技術(shù)現(xiàn)存問(wèn)題及研究進(jìn)展兩邊對(duì)求導(dǎo),得到dlnK1E(12)dT—R甲醇羰基化技術(shù)目前存在的問(wèn)題:①CO易發(fā)從式(12)可看出,活化能越大,E越大生水煤氣重整反應(yīng),造成選擇性不高;②副產(chǎn)物丙,也越酸含量