以MMO为催化剂的丙烷直接氧化制丙烯酸的CFBR工艺研究

摘要

丙烯酸是重要的石油化工、轻工、医药原料，可用来生产吸附剂、净化剂、纤维、纸浆添加剂、黏合剂、塑料、涂料等产品。目前工业上广泛采用丙烯两步氧化法生产丙烯酸，与其相比，丙烷直接选择氧化制丙烯酸具有原料价格便宜、工艺路线短等优势，而且可以充分合理的利用饱和烃资源，近年来备受研究者的青睐。 本研究将循环流化床(CFB)提升管反应器应用于丙烷的选择性氧化制丙烯酸领域。在提升管反应器中丙烷与复合金属氧化物(CMO)催化剂的晶格氧发生反应生成氧化产物，随后失去晶格氧的催化剂被输送到再生器中用空气氧化到初始高价态，然后送入提升管反应器完成还原．再氧化的循环。本设计以催化剂的晶格氧作为丙烷选择氧化的氧化剂，可将丙烷和空气分开进料，能使丙烷氧化和催化剂再生同步连续进行；提升管反应器中丙烷在没有气相分子氧的条件下进行反应，避免了丙烷的深度氧化，有利于提高丙烷选择氧化的选择性。这种新工艺因不受爆炸极限的限制可提高原料浓度，使反应产物容易分离回收，是控制深度氧化、节约资源和保护环境的有效催化新技术。

目录

文摘

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声明

创新点摘要

第一章文献综述

1.1丙烷选择氧化制丙烯酸的研究背景

1.2丙烷选择氧化催化剂

1.3我国丙烯酸的发展现状

1.4提升管反应器

1.5烃类选择氧化反应器形式及反应工艺

第二章催化原理

2.1复合氧化物用于丙烷选择性氧化反应机理

2.2复合金属氧化物催化剂的制备

第三章提升管反-再系统

3.1反应器

3.2再生器

3.3催化剂输送管

3.4主风机

第四章提升管反应条件的确定

4.1脉冲反应装置

4.2提升管反应器在丙烷选择性氧化领域的可用性验证

4.3反应温度的确定

4.4反应压力的确定

4.5再生时间的确定

4.6再生温度的确定

4.7提升管反应器的反应条件和基本假设

第五章提升管反应器的设计

5.1反应系统的工艺计算

5.2再生器工艺计算

5.3再生斜管设计

5.4反应和再生系统结构简图

第六章两器压力平衡与热量衡算

6.1压力平衡

6.2热量衡算

结论

参考文献

致谢