甲苯氧化-酯化-加氫制苯甲醛工藝流程模擬研究.pdf

1、氧化、加氫、酯化反應(yīng)不僅能夠達(dá)到增加分子量的目的，也能在一定程度上起到提高烴類附加值的效果，在石油化工和精細(xì)化工行業(yè)中占有極其重要的地位。據(jù)統(tǒng)計(jì)，采用催化反應(yīng)生產(chǎn)的各類有機(jī)化學(xué)品中，選擇氧化過程生產(chǎn)的產(chǎn)品約占25％。然而，氧化反應(yīng)常伴隨著強(qiáng)放熱過程，目標(biāo)產(chǎn)物大多為熱力學(xué)不穩(wěn)定的中間化合物，而且很容易發(fā)生深度氧化生成CO2和H2O，造成原料的利用率下降、產(chǎn)量過低。因此，氧化選擇性問題是研究烴類氧化面臨的重大挑戰(zhàn)之一。本文將甲苯氧化、苯甲酸

2、酯化、苯甲酸甲酯加氫三個過程有機(jī)組合，采用了AspenPlus流程模擬軟件對上述甲苯制苯甲醛的全流程進(jìn)行了模擬研究。
　　以Aspen Plus對甲苯到苯甲酸流程工藝中涉及到的氧化過程進(jìn)行了設(shè)計(jì)與模擬，甲苯氧化反應(yīng)在150℃、0.5Mpa條件下，以分子氧為氧源，反應(yīng)時(shí)間4小時(shí)，結(jié)果表明甲苯轉(zhuǎn)化率為30%，苯甲酸選擇性達(dá)到95%；采用連續(xù)精餾工藝對氧化反應(yīng)后的混合物的分離進(jìn)行了模擬研究，模擬結(jié)果表明通過脫輕單元未反應(yīng)的甲苯回收率可達(dá)

3、99.9%。
　　苯甲酸的酯化反應(yīng)在反應(yīng)精餾塔中，于180℃、2MPa條件下進(jìn)行，以雜多酸為催化劑，甲醇：苯甲酸摩爾比為4：1，酯化反應(yīng)2小時(shí)，所得苯甲酸的轉(zhuǎn)化率為99.5%，苯甲酸甲酯選擇性100%；生成的產(chǎn)物苯甲酸甲酯在塔釜的回收率達(dá)到99.9%。對甲醇和副產(chǎn)物水的混合液的分離過程進(jìn)行了設(shè)計(jì)與模擬，采用常壓，加壓精餾工藝可以實(shí)現(xiàn)二者的分離，分離所得甲醇的質(zhì)量分?jǐn)?shù)均可達(dá)99.9%。
　　苯甲酸甲酯加氫反應(yīng)在260℃，1.5