高碳烷基酚皂化过程的动态研究

摘要

采用动态研究方法,在200 L间歇搅拌罐进行高碳烷基酚与NaOH水溶液皂化反应的工程研究,利用在线水分分析仪,连续测定了反应的“特征变量”——水质量分数,定时采样、离线用红外光谱仪分析产物组成、计算烷基酚转化率,研究了反应过程中转化率与“特征变量”之间的关系,进而优化了工艺。研究确定:体系水质量分数2％左右为皂化反应起始点、2％-0．06％为皂化反应阶段,体系水质量分数<0．06％以后,反应不再向右进行;建立了烷基酚转化速率与体系水质量分数的关系,以及脱水速率对烷基酚转化率的影响:在关键反应阶段脱水质量速率-dw/dt保持在5 000×10-6·h-1左右,能够获得烷基酚转化率95％以上的产物,而-dw/dt超过 10000×10-6·h-1,只能获得转化率70％左右的产物,脱水速率越高,所能达到的转化率越低。结果还表明,上述反应的速度控制步骤是传递,NaOH保持在水溶液状态,Na+才能与烷基酚提供的OH-结合生成烷基酚钠,因此,脱水过快会使NaOH成为结晶析出而不能继续参与反应。