异丙醇一步法生产甲基异丁基酮催化剂评价与研究

摘要

异丙醇一步法气相合成MIBK属于典型的异步协同作用过程，包含脱氢、缩合、脱水、齐聚等反应，尽管反应原料只有异丙醇，但产物却明显多于丙酮法，构成了非常复杂的、平行和连串反应并行发生的反应网络。工业放大时不仅应当考虑反应体系的复杂性和产物分离提纯序列和措施的合理性，更重要的是在对该反应体系反应特性充分认识的基础上，根据所考虑反应体系的复杂性和产物分离提纯序列和措施的合理性，利用合成催化剂的性能，合理组织生产，从而提高原料利用率、有效控制副产物生成量和减少对后续分离过程的苛刻要求。 本课题的反应工程研究，是对1500吨/年异丙醇一步法合成MIBK试验装置所使用的国产合成催化剂进行详细的性能分析，考察其本征和宏观性能随时间的变化规律，为催化剂性能改进方向和工业操作方案的合理制订提供工程基础参考。其次，基于催化剂性能分析结果，考察工艺条件对合成反应的影响，并展开可实施工业操作域内的适宜合成条件研究，为催化剂利用率、原料利用率和目的产物收率的提高提供参考。本研究的实施不仅有利于解决锦州石油化工公司1500吨/年异丙醇一步法合成MIBK生产装置工业放大项目存在的问题，以及日后生产装置的优化操作等实际问题，而且也填补了国内该项研究的空白，为开发MIBK生产技术奠定重要的应用基础。

目录

文摘

英文文摘

声明

前言

第一章文献综述

1.1课题的由来和目的

1.2合成甲基异丁基酮的工艺

1.2.1异丙醇气相法

1.2.2异丙醇液相法

1.2.3丙醇-异丙醇液相法

1.2.4丙醇一步法

1.3MIBK的应用前景

1.4开题的意义

1.4.1异丙醇法与丙酮法经济合理性对比

1.4.2催化剂性能改进的重要性

第二章实验内容

2.1实验装置

2.2催化剂装填与升温还原

2.2.1、催化剂装填

2.2.2、催化剂升温还原

2.2.3、活性评价

2.3液相产物分析方法

2.3.1、色谱柱

2.3.2、色谱分析条件

2.3.3、典型色谱分析谱图

2.3.4、相对校正因子测定

2.3.5、液相产物质量百分含量计算方法

第三章细粉催化剂性能评价

3.1细粉催化剂性能评价过程的说明

3.2评价结果与讨论

3.2.1异丙醇单独进料(实验一)性能评价结果

3.2.2异丙醇和丙酮混合进料(实验二)性能评价结果

3.3小结

第四章催化剂的失活原因

4.1氧致失活的实验研究

4.1.1实验装置

4.1.2催化剂装填与升温还原

4.1.3毒物通入方式及实验过程的说明

4.1.4实验结果与讨论

4.2反应副产物对催化剂性能的影响

4.3催化剂表征

4.3.1 XPS表征

4.3.2 ICP分析

4.3.3 XRD表征

4.3.4孔织构表征

4.3.5GC-Ms分析

4.3.6 FTIR表征

第五章合成工艺条件选择与优化

5.1反应温度对催化剂性能的影响

5.2液相空速对催化剂性能的影响

5.3原料配比对催化剂性能的影响

5.4适宜工艺条件研究

第六章、结论

参考文献

附录

致谢