混合丁烯羰基合成戊醛工艺的试验研究及过程开发

摘要

正戊醛是一种重要的化工中间体，经过加氢可制得附加值较高的正戊醇，经过氧化可生成正戊酸。此外，正戊醛经羟醛缩合和加氢反应可制成异癸醇，进而可用于生产新一代性能优良的增塑剂邻苯二甲酸二癸酯（DPHP）。戊醛的市场范围正在不断扩大，应用前景广阔。
　　工业上普遍采用丁烯羰基合成法生产戊醛。世界上公开报道的已工业化的羰基合成制戊醛工艺多以1-丁烯为原料。以1-丁烯为原料的羰基合成戊醛工艺，其原料1-丁烯需要从混合丁烯中进行分离，增加了能耗的同时也提高了戊醛的生产成本。相比较而言，直接以混合丁烯为原料的羰基合成工艺在原料成本上更具优势。
　　研究以混合丁烯为原料的戊醛生产工艺不仅可以提高我国C4烯烃的利用率，降低生产成本，还可以弥补戊醛需求量的缺口，为后续产品提供低价优质的原材
　　料。因此，鉴于混合丁烯羰基合成生产戊醛已成为混合C4化工利用的一个发展方向，对其开展深入的试验研究，开发新工艺，具有重要意义。
　　本文采用国内某研究单位提供的铑复合物催化剂及三齿膦化合物配体，以混合丁烯、合成气为原料，在实验室小型羰基合成装置中开展了羰基合成条件试验研究，主要考察了反应压力、反应温度、铑浓度和原料组分等工艺条件对反应过程和反应结果的影响，根据试验结果筛选出了较佳反应工艺条件。
　　首先对混合丁烯中最难反应组分反-2-丁烯进行了条件试验研究，综合考虑反应速率、戊醛选择性及收率、产品正异比等因素，确定以反-2-丁烯为原料制备戊醛的较佳反应条件为：反应温度123~127℃、反应压力1.5MPaG、铑含量430~600ppm。选择在反应温度125℃、反应压力1.5MPaG、铑含量430ppm的条件下，以混合丁烯和合成气为原料进行羰基合成反应，得到丁烯转化率为90％，戊醛的选择性为83%，戊醛的正异比为13.5。
　　在实验研究的基础上，采用化工流程模拟软件，对混合丁烯为原料的羰基合成戊醛工艺进行了模拟开发，建立了混合丁烯羰基合成戊醛生产工艺流程，完成了工艺过程计算。
　　论文研究工作为混合丁烯羰基合成戊醛新工艺的开发及设计提供了基础数据。

目录

声明

第一章 文献综述

1.1 戊醛简介

1.2 戊醛生产工艺进展

1.3 混合丁烯来源与利用

1.4 混合丁烯羰基合成戊醛工艺

1.5 化工流程模拟

1.6 本课题研究的意义和内容

第二章 羰基合成戊醛实验

2.1 实验原料及催化剂

2.2 实验设备

2.3 实验方法与过程

2.4 分析方法

2.5 实验数据的处理及分析

2.6 实验结果与讨论

2.7 本章总结

第三章 混合丁烯羰基合成戊醛工艺流程的模拟与开发

3.1 物性方法选择

3.2 工艺过程简述

3.3 单元操作模块的建立

3.4模拟计算结果与分析

3.5 本章总结

第四章 结论

参考文献

附录

发表论文和参加科研情况说明

致谢