对二甲苯液相氧化副反应的研究

• 作 者: 向若言
• 机 构: 河北工业大学
• 出 处: 河北工业大学
• 发表日期: 2013年期
• 关键词: 对二甲苯 液相氧化 副反应 溶剂醋酸 损失规律

对二甲苯(PX)液相氧化生成对苯二甲酸(PTA)反应为自由基反应,在主反应氧化过程中还存在一系列平行的自由基氧化脱醛及脱羧的副反应过程,增加了原料PX和醋酸溶剂的消耗。由于我国对该工艺的技术还未完全掌握,与国外相比,国内PTA的装置的物耗依然很高。　　本文主要以MPC技术为基础,在富氧和添加第三组分Zr的改进工艺条件下,研究了对二甲苯液相氧化副反应过程以及溶剂醋酸的损失规律。考察了反应温度、进气氧含量、Zr浓度因素的影响。结果表明,对二甲苯和乙酸的氧化损失受温度影响显著,温度较高时,有较多的COX来自乙酸的氧化,而在低温时,反应生成的COX大部分来自对二甲苯。随着Zr离子浓度的增加,对二甲苯和乙酸燃烧反应加剧,尤其加剧了乙酸的氧化。当进气氧浓度在21-25％时,对其副反应几乎无影响。　　通过与主反应相结合得到了较优的工艺条件:反应温度在185~187℃、Zr含量80ppm左右、氧含量23%左右时,既缩短了主反应的反应时间,又能将副反应控制在较低水平。　　探讨了副反应机理,建立了副反应动力学模型。拟合得到的模型相关系数在0.95以上,误差较小。　　为了验证该动力学模型是否具有工业应用价值,利用化工流程模拟软件对PX液相氧化副反应进行了模拟计算,结果表明,较优工艺条件下,COX生成量的模拟计算值与中试实验测量值符合较好。