论文部分内容阅读
异丙醇(IPA)是一种重要的有机化工原料和有机溶剂，通过大量的文献调研，我们发现在主要的异丙醇生产技术中，树脂法丙烯直接水合技术综合指标是最好的，所以决定进行树脂法丙烯水合技术的研究。这项研究工作我国目前尚未开展，因此，本研究将为建设全套国产化高效异丙醇生产装置提供技术支撑。该项目开发工作主要包括丙烯直接水合工艺的研究及大孔耐高温强酸性阳离子树脂催化剂的制备，本论文主要进行树脂法催化丙烯直接水合反应的工艺研究，着重解决以下五个问题：筛选适合于本工艺的树脂催化剂；丙烯水合技术的核心设备水合反应器类型的确定；确定树脂法丙烯水合工艺的最佳操作条件，包括温度、压力、水烯摩尔比、丙烯进料空速等；对小试规模丙烯水合工艺的合理性进行验证；确定分离精制流程。为解决这些问题，确定了以下的具体方法：建立小试评价装置，建立分析方法；在小试评价装置上进行树脂催化剂筛选试验；以初步确定的树脂催化剂为基础，进行反应器选型试验、工艺条件考察试验；对初步确定的树脂催化剂进行寿命试验；建立中试评价装置，进行三级放大试验；建立分离精制装置，优化操作条件。通过本研究，得到了如下结论：XP树脂催化剂初活性试验和寿命试验表明，该催化剂性能优良，催化剂寿命预测可大于8000小时，可以作为丙烯直接水合工艺的配套催化剂。滴流式三相固定床反应器是丙烯水合反应器的最佳型式。丙烯水合反应最佳工艺条件为：起始温度130℃，终止温度165℃；反应压力8.0MPa；水烯比15；丙烯空速0.3h-1。在上述工艺条件下，丙烯的转化率≥55mol﹪，异丙醇的选择性大于90mol﹪。丙烯水合反应三级放大试验结果平行于小试试验结果，验证了丙烯水合制异丙醇的工艺合理。分离精制流程合理，可以得到符合GB7814-87标准的异丙醇产品，为工业试验提供了依据。