汽相分流三相催化精馏塔中苯氯化工艺研究

摘要

该文针对苯氯化固体催化剂颗粒较小,直接堆放在工业规模的催化精馏塔中使用时将引起很大的床层压降使操作不能正常进行的课题,根据床层压降与汽(气)速的平方成正比的原理,我们提出了将从塔釜上升的大量苯蒸汽由旁路通过而不直接通过催化剂床层以大大降低床层压降的设想.该文研究了两类催化剂装填方式及氯气流量对苯氯化催化精馏结果的影响,在保证塔釜最终氯化液中氯苯的含量在95﹪以上及苯的含量在1﹪以下的前提下,探索了适宜的侧线分流的比例为30~40﹪和适宜的氯气通入流量为600ml/min.该文实测了不同催化剂装填方式下和不同氯气流量下到达催化精馏终点时的全塔温度分布和浓度分布数据,为今后建立催化精馏塔数学模型和模拟计算及工业连续催化精馏塔的放大设计计算提供参考依据.该文对实验室催化精馏装置不同催化剂装填方式下的床层压降和分流比及工业规模的催化精馏塔的床层压降均进行了理论估算.对实验室催化精馏塔进行了床层压降的实验测定.

目录

文摘

英文文摘

一前言

二文献综述

2.1催化精馏塔结构

2.1.1板式塔

2.1.2填料塔

2.1.3其它塔型

2.2滴流床反应器

2.2.1滴流床内流体的流型

2.2.2床层压降

2.2.3持液量

2.2.4催化剂的表面润湿

2.2.5液体的不均匀分布

2.2.6滴流床相际传质研究

2.2.7反应器数学模型

2.3气固液三相催化反应动力学

2.4苯氯化反应的动力学研究

三实验

3.1分析方法

3.1.1分析操作条件

3.1.2定量计算方法

3.1.3相对校正因子的测定

3.2实验所用主要原料和流量计标定

3.2.1主要原料

3.2.2转子流量计的标定

3.2.3毛细管流量计的标定

3.3实验装置

3.3.1实验装置的设计思路

3.3.2实验装置的结构

3.4实验方案

3.4.1催化剂的装填方式

3.4.2实验方案

3.5实验流程与说明

3.6实验步骤

四、实验结果与讨论

4.1基本实验条件

4.2催化剂装填方式Ⅰ时的实验结果

4.2.1氯气流量及侧线填料高度的变化对反应结果的影响

4.2.2催化精馏终点时全塔物料的浓度分布

4.2.3催化精馏终点时全塔物料的温度分布

4.2.4釜温110℃时全塔物料浓度分布与温度分布

4.3催化剂装填方式Ⅱ时的实验结果及讨论

4.3.1氯气流量及侧线填料高度变化对反应结果的影响

4.3.2催化精馏终点时全塔物料的组成分布

4.3.3釜温110℃时全塔物料浓度分布情况

4.4不同催化剂装填方式对反应结果的影响比较

五、催化精馏塔操作压降计算与实验测量

5.1苯蒸汽流量分配计算

5.1.1基本条件计算

5.1.2流体通过催化剂床层的压降计算

5.1.3装填方案Ⅱ时，床层压降计算

5.2氯气产生的操作压降计算

5.2.1侧线无填料时氯气通过催化剂床层的压降(方案Ⅰ)

5.2.2上行汽(气)体通过各催化剂段流量分配与压降计算

5.3工业化装置的操作压降

5.4床层测压实验

六、结论

符号说明

参考文献

致谢

附录