偏三甲苯液相空气氧化反应过程的模拟及研究

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gPROMS实验设计功能的应用研究

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g R MS V . 是 帝 国 理 工 学 院 ( mpr l P O 3 0 I ei a
C l g o dn) P E ( rc s S s m E t pi o ee L n o l S Po es yt ne r e e r s
1 gR P OMS实 验 设 计 思 想
g R MS 验设 计 的 目的是 给 出优 化 的 实验 方 PO 实
案 ,以尽量少的实验次数得到尽量多的信息,从而 提高模型参数的准确性、识别模型 ,使估计参数的 置信 区 问最 小 。用 数 学 模 型 表 达 为 : 目标 函数 为 m n V。 ;约 束 条 件 为 c ) , i≤ ≤ , i ( ) ( ≥0
实验设计功能 。通过设计实验方案 、估 算模 型参数 、模 型及模 型参数 检验 给 出 g R MS 验设 计 的方法 、 PO 实
实验设计 ;参数估计 中图分类号 : P 9 T3 文献标 识码 : A 文章编 号 : 0 24 5 (0 7 1 . 0 8 0 10 - 6 20 )2 07 —4 9
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管 理
CNl l一2 3 / 0 4 T
第2 4卷
第l 2期
20 0 7年 l 2月
Ex e i n a e h oo y a d Ma a e n p rme t lT c n l g n n g me t
S u y o p l ai n o P t d n a p i t fg ROMS e p rme td sg u c i n c o x ei n e in f n t o
L h— u WU X u l I a g ja I iy , i—i n —u n S ,Q Xi

均三甲苯液相空气氧化工艺条件优化

均三甲苯液相空气氧化工艺条件优化

均三甲苯液相空气氧化工艺条件优化李辉;孟艳;梁斌;唐盛伟【摘要】以冰乙酸为溶剂,空气为氧化剂,醋酸钴/醋酸锰/溴化钠为复合催化剂,在气升式环流反应器中以半连续方式进行均三甲苯的液相氧化反应.系统地考察了催化剂配比、催化剂用量、反应压力、空气流量、溶剂含水量和反应时间对均三甲苯液相氧化反应性能的影响.结果表明,当冰乙酸与均三甲苯质量之比为15∶1,催化剂中Co、Mn和Br物质的量之比为8∶3∶3,Co与均三甲苯物质的量之比为13∶1 000,反应温度200 ℃,压力2.0 MPa,空气流量4.0 L/min以及反应时间60 min时,目标产物均苯三甲酸的收率达到82.23%.【期刊名称】《化学反应工程与工艺》【年(卷),期】2010(026)003【总页数】6页(P242-247)【关键词】均三甲苯;均苯三甲酸;环流反应器;工艺条件【作者】李辉;孟艳;梁斌;唐盛伟【作者单位】四川省多相流传质与反应工程重点实验室,四川大学化工学院,四川,成都,610065;四川省多相流传质与反应工程重点实验室,四川大学化工学院,四川,成都,610065;四川省多相流传质与反应工程重点实验室,四川大学化工学院,四川,成都,610065;四川省多相流传质与反应工程重点实验室,四川大学化工学院,四川,成都,610065【正文语种】中文【中图分类】TQ245.12随着我国催化重整产生重芳烃产量的大幅提高,作为C9主要成份之一的均三甲苯(1,3,5-三甲基甲苯)的产量增加迅速 ,而价格却因产量的增加而日益降低,因此加强对均三甲苯下游产品的开发利用具有重要的意义。

在均三甲苯的下游产品中,均苯三甲酸(1,3,5-苯三甲酸)是一种高附加值的重要化工中间体,在工业上有着广泛的应用,目前处于供不应求的状态。

通过适当的氧化剂将均三甲苯侧链上的三个甲基进行氧化即可制得均苯三甲酸[1]。

采用空气或氧气为氧化剂具有经济性好、环境友好等优点,是目前进行芳烃侧链液相氧化反应过程的主要生产工艺。

偏三甲苯(TMB)

偏三甲苯(TMB)

太原理工大学晋城分院专科生毕业设计(论文)题目:学生姓名:系别:应用化工技术系专业年级:2009级应用化工技术专业指导教师:2011年 7月5日摘要本文研究了以偏三甲苯(TMB)为初始原料,在绿色无污染的氧化采用简单工艺,一步合成维生素E的重要中间剂双氧水的氧化作用下,体2,3,5-三甲基苯醌(TMBQ)的工艺过程。

考察了多种固体催化剂对氧化反应的催化性能,结果表明:活性Al2O3 对氧化反应具有较好的催化性能。

通过均匀设计法探索了以活性Al2O3 为催化剂氧化TMB 合成TMBQ 的工艺条件,在最优条件:催化剂活性Al2O3 与TMB 的质量比0.67:1,醋酸与TMB 的体积比8:1,双氧水与TMB 的质量比3:电热套加热至1,TMBQ 选择性回流温度,连续搅拌反应3h 后所得TMB 的转化率为69.4%,为50.3%,TMBQ 产率为34.9%。

分别考察了反应温度、催化剂用量、溶剂用量、反应时间、氧化剂用量、催化剂粒度及搅拌转速等因素对氧化反应的影响。

采用正交设计法探索了以树脂为催化剂氧化TMB 合成TMBQ 的工艺条件,在较优工艺条件:树脂与TMB的质量比0.1:醋酸与TMB 的体积1,比6.67:1,双氧水与TMB 的体积比4.17;1,双氧水滴加并在搅拌状态下反应4h,可得到TMBQ 收率为33.1%。

通过吡啶-TPD 和比表面的测定,考察了固体催化剂的物化性质,并结合TMB-TPD 及实验数据对氧化反应的机理进行了研究。

结果表明,催化剂的孔结构及其对TMB 的吸附作用是影响反应的关键。

关键词:偏三甲苯;三甲基苯醌,活性Al2O3;双氧水;氧化因素,另外催化剂表面的酸量对反应也有一定的影响.关键词:偏三甲苯;三甲基苯醌;活性Al2O3;双氧水;氧化.引言2,3.5-三甲基苯醌(TMBQ)又名2,5-环己二烯-2,3,5-三甲基-1,4-二酮,其可被还原为2,3,5-三甲基氢醌(TMHQ)TMHQ 和。

偏苯三酸酐的国内外市场分析

偏苯三酸酐的国内外市场分析

偏苯三酸酐的国内外市场分析偏苯三酸酐(TMA)简称偏酐,又名1,2,4-苯三甲酸酐,分子结构中含有羧酸及酸酐结构,兼具苯甲酸及苯酐的化学性质。

偏苯三酸酐可与醇反应生成酯或聚酯,与碱反应生成盐,与氨(胺)反应生成酰胺-酰亚胺,在催化剂作用下与烃发生缩合反应等,使得其在生产PVC树脂增塑剂、聚酰亚胺树脂漆、水溶性醇酸树脂、环氧树脂固化剂、低压及脉冲电力容器的浸渍剂、电影胶片、水处理剂以及表面活性剂等方面具有广泛的用途,开发利用前景广阔。

偏苯三酸酐最早是由四烷基苯经气相氧化制均苯四甲酸二酐时作为副产物被发现的。

目前,偏苯三酸酐的生产方法主要有偏三甲苯液相硝酸氧化法、偏三甲苯气相空气氧化法、偏三甲苯液相空气氧化法和间二甲苯甲醛液相空气氧化法(MGC法)4种。

其中偏三甲苯液相空气氧化法是目前国内外工业上生产偏苯三酸酐的主要工业方法。

间二甲苯甲醛液相空气氧化法是一种很有发展前途的方法,代表了偏苯三酸酐生产技术的发展方向。

1 世界偏苯三酸酐的生产和消费情况1.1 生产情况目前,世界偏苯三酸酐的总生产能力约为23.0万t/a,总产量约为16.5万t/a,装置开工率约为72%。

生产厂家主要分布在美国、比利时、德国以及日本、马来西亚以及中国等地。

其中Amoco公司是目前世界上最大的偏苯三酸酐生产厂家,生产能力达到15.3万t/a,约占世界偏苯三酸酐总生产能力的66.5%,产品不仅供应美国国内,而且还出口到亚洲和西欧等地区。

意大利的偏苯三酸酐产品主要供应西欧市场,日本三菱瓦斯化学公司生产的偏苯三酸酐则主要供国内消费。

2003年国外偏苯三酸酐的主要生产厂家情况见表1所示。

表1 2003年国外偏苯三酸酐的主要生产厂家情况万t/a━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━生产厂家名称生产能力生产工艺───────────────────────────────美国BP-Amoco公司 6.5 偏三甲苯液相空气氧化法马来西亚BP-Amoco公司 6.5 偏三甲苯液相空气氧化法比利时BP-Amoco公司 2.3 偏三甲苯液相空气氧化法意大利Lonza公司 2.0 偏三甲苯液相空气氧化法日本三菱瓦斯化学公司 1.5 间二甲苯甲醛液相空气氧化法━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━1.2 消费情况2003年世界偏苯三酸酐的总消费量约为16.0万t/a,其中美国的消费量约为3.6万t/a,约占世界偏苯三酸酐总消费量的22.5%;西欧约为3.9万t/a,约占24.4%;日本约为3.0万t/a,约占18.8%;其他地区约为5.5万t/a,约占34.3%。

偏苯三酸酐与聚酰胺酰亚胺材料

偏苯三酸酐与聚酰胺酰亚胺材料

偏苯三酸酐与聚酰胺酰亚胺材料潘鹤林;王玲珑;高婷;李盛玉;曹正国;任伟【摘要】聚酰胺亚胺(PAI)是一种热塑性高分子材料,具有优异的耐热性、介电性、机械特性和化学稳定性.本文介绍偏苯三酸酐和以偏苯三酸酐为原料合成PAI的方法,并阐述各合成方法的过程特点.同时,简介PAI的性能和应用.%Polyamide-imide ( PAI) is a kind of thermoplastic polymer materials and has excellent heat resistance, dielectricity, mechanical property, chemical stability. Trimellitic anhydride and methods for synthesis of PAI from it was introduced. Characteristics of various methods also was stated. Meanwhile, properties and applications of PAI was represented.【期刊名称】《合成材料老化与应用》【年(卷),期】2013(042)001【总页数】7页(P21-27)【关键词】偏苯三酸酐;聚酰胺亚胺;亚酰胺化;合成【作者】潘鹤林;王玲珑;高婷;李盛玉;曹正国;任伟【作者单位】华东理工大学化工学院,上海200237;华东理工大学化工学院,上海200237;华东理工大学化工学院,上海200237;华东理工大学化工学院,上海200237;正丹化工股份有限公司,江苏镇江212132;正丹化工股份有限公司,江苏镇江212132【正文语种】中文【中图分类】TQ322.4+2聚酰胺亚胺(PAI)是聚酰亚胺(PI)中的一种热塑性高分子材料,具有以下高分子重复结构单元:其中,A=O、CH2或其他芳杂基团。

偏苯三酸酐的生产应用及市场前景

偏苯三酸酐的生产应用及市场前景

偏苯三酸酐的生产应用及市场前景崔小明(中国石化股份公司燕山分公司,北京,102550)偏苯三酸酐的生产方法主要有偏三甲苯硝酸氧化法、便三甲苯气相氧化法等,其应用范围很广,在国外的生产与销售均很成熟。

国内偏苯三酸酐行业面临着生产企业少,装置规模小,生产工艺落后的问题,应采取措施加以改进,才能迎接国外企业的挑战。

关键词:偏三甲苯偏苯三酸酐制备应用偏苯三酸酐(TMA)又名1,2,4-苯三甲酸酐,简称偏酐,是一种重要的精细化工产品,外观为白色或微黄色针状结晶体,分子式C9H4O5,分子量192.12,熔点161~163 ℃,沸点240~245 ℃/0.18 MPa,闪点220 ℃。

溶于水、乙醇、丙酮、二甲基甲酰胺、醋酸乙酯,微溶于甲苯、四氯化碳和石油醚,对皮肤粘膜有一定的刺激性,在空气中的最高允许浓度为1 mg/m3。

偏苯三酸酐分子结构中含有羧酸及酸酐的结构,兼具苯甲酸及苯酐的化学性质,可与醇反应生成酯或聚酯,与碱反应生成盐,与氨(胺)反应生成酰胺-酰亚胺,在催化剂作用下与烃发生缩合反应等。

偏苯三酸酐主要用于生产PVC树脂的增塑剂、聚酰亚胺树脂漆、水溶性醇酸树脂、环氧树脂固化剂、低压及脉冲电力容器的浸渍剂、电影胶片、水处理剂、表面活性剂等。

近年来由于市场紧俏,国内外厂商纷纷开发生产该产品以满足市场的需求。

1 生产方法偏苯三酸酐最早是由四烷基苯经气相氧化制均苯四甲酸二酐时,作为副产物被发现的。

目前,其生产方法主要有偏三甲苯硝酸氧化法、偏三甲苯气相氧化法、偏三甲苯液相空气氧化法和MGC法。

1.1 偏三甲苯硝酸氧化法在1.5~3.0 MPa、180~205 ℃条件下,偏三甲苯用稀硝酸氧化生成偏苯三甲酸,偏苯三甲酸进一步加热脱水制得偏苯三酸酐,反应方程式为:该法工艺简单,容易操作,收率达90%,产品纯度可达98.5%,但腐蚀严重,对设备材质要求高,另外三废问题也较严重。

德国Saarbergwerk公司曾于1970年采用该法实现工业化生产,但因成本高,三废严重,操作危险而停产,我国北京焦化厂等也曾采用此法进行过小规模生产。

均三甲苯液相空气氧化工艺条件优化

均三甲苯液相空气氧化工艺条件优化

技术L3,其 催化 剂为典 型 的 C / / r 2] l o Mn B 复合 催化剂 ,也是 目前 工业 上 广泛 使用 的催化 剂 体 系。通过 在该复合催 化剂 中添加 适宜 的成 份可 改善物 系的催 化性能 ,如 Hi i r 等 采用 N, N一 羟基异 氰脲 a N, 三
酸( N, tiy rx i ca u i ai ,简称 THI A) 为 主催 化 剂进 行 均 三 甲苯 的氧 化 ,能 得 到较 N, N—r do ys y n r c h o c d C 高的均苯 三酸收 率 ( 1 8 %~ 9 ) 7 ,但 目前 尚未实 现 工业 化 。张卫 江 等[ 对 常 压 下 的均 三 甲苯 氧化 A o 5 ] 反应过程 进行 了大量研 究 ,由于 常压下 氧在反 应介质 中的溶解度 较低 ,其 反应 速率 较慢 , 目标产 物收 率较低 ( 于 5 ) 小 O ,且溶 剂 乙酸挥 发损失严 重 。王 忠元等 。 加压 下均 三 甲苯氧 化反 应 过程进 行 ] 对
量 、溶 剂 含 水 量 和反 应 时 间对 均 三 甲苯 液相 氧化 反 应性 能 的影 响 。 结果 表 明 , 当冰 乙 酸 与 均 三 甲 苯 质 量之 比为 1 1 5: ,催 化 剂 中 C 、Mn和 B 物 质 的 量 之 比 为 8: 3 o 均 三 甲苯 物 质 的 量 之 比 为 1 10 0 o r 3; ,C 与 3: 0 , 反 应 温 度 2 0℃ ,压 力2 0MP ,空 气 流 量 4 0L mi 0 . a . / n以及 反 应 时 间 6 n时 , 目标 产 物均 苯 三 甲 酸 的 收 0mi
了一 些研究 ,但对该 过程 的研 究 尚不充分 ,尤其 是操作条 件和动 力学 数据 缺乏 系统 的研究 。 目前 工业

优质偏苯三酸酐生产工艺

优质偏苯三酸酐生产工艺
偏 苯三 酸酐 ( TMA) 又名 1 2 4苯三 甲酸 酐 , , ,一
低 、腐蚀 小 、“ 三废 ” 问题 较 易解 决 等 优 点 ,是 目 前 国 内外 工业生 产偏 苯三 酸酐 的主要 方法 。但 国 内
目前 大都 采用 间歇式 生产 ,并且 采用 的 “ 一步成 酐 法”会 将 反应 副 产 物 、催 化 剂 等 都 带 到 后 精 制 部 分 ,难 以得 到优 质 产 品[ ] 4 。本 文 作 者 改 进 了液相 空 气氧化 法制 备偏 苯三 酸酐 的生产 工 艺 ,采 用 串联 组 合的氧 化塔 ,通 过在 氧化塔 顶尾 气管线 上设 置提 馏段 和在 每个 氧化 塔 底 空气 进 口设 置 空气 雾 化 器 , 使偏 三 甲苯 氧化 反应 在最 佳条件 下进 行 。通过 使用
c ns m pton,hi a iy p o c nd l s nv r n e t lp l to e o t a eispo e ta pp ia i n t o u i gh qu lt r du ta e se io m n a olu i n d m ns r t t t n i l a lc to o n — a a do s a nv r nm e t lf i n y pr du ton on h z r u nd e io n a re dl o c i .
Ab t a t A ne sr c : w pr du to t c ol y of g q a iy t i eltc nh rd wih t e i ui— o c i n e hn og hih— u lt rm lii a yd ie t h lq d pha e i- s ar o d to r m 2, - rm e h b n e s d v l d xi a i n f o 1, 4 t i t yl e z ne wa e eope .A e yd a i n c u v p r t r wa s d i h d h r to ol mn e a o a o s u e n t e p o e s f a a e i n o i ie x rm e a o r c s orgu r nt eng a ptm z d e pe i nt lc ndii n f 2, -rm e hy be e i a i n to or1, 4 t i t l nz neox d to .A gh hi qu lt r s alne rm eltc nh rd wih a iy c y t li ti lii a yd i e t mo e t n 9 r ha 9 pu iy wa ob a n d y t u e of a rt s t i e b he s ne w
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文章标题:偏三甲苯液相空气氧化反应过程的模拟及研究
1. 引言
偏三甲苯是一种重要的化工中间体,在工业生产中被广泛应用。

其氧
化反应过程是一个复杂的工艺过程,对于提高反应效率和产品质量具
有重要意义。

本文将从模拟和研究的角度,对偏三甲苯液相空气氧化
反应进行深入探讨。

2. 偏三甲苯液相空气氧化反应的基本情况
偏三甲苯是一种芳烃化合物,其氧化反应是将其氧化为偏甲酸的过程。

该反应在工业生产中被大量应用,因此对其进行模拟和研究具有重要
意义。

3. 模拟方法及研究手段
为了更好地了解偏三甲苯液相空气氧化反应过程,我们可以借助计算
机模拟和实验研究两种手段进行探索。

计算机模拟可以通过建立反应
的动力学模型,仿真反应过程中的各种参数变化,从而加深我们对反
应机理的理解。

实验研究也是十分必要的,通过实验数据的收集和分析,可以验证计算模拟的结果,为反应工艺的优化提供重要依据。

4. 偏三甲苯液相空气氧化反应的模拟研究进展
目前,关于偏三甲苯液相空气氧化反应的模拟研究已取得了一些重要
进展。

通过分子模拟和动力学模型的建立,研究人员可以模拟反应中
的各种过程,如反应物的相互作用、活化能的变化等。

这些研究为我们提供了深入探讨反应机理的重要线索。

5. 个人观点及理解
在我看来,偏三甲苯液相空气氧化反应是一个具有挑战性的领域,在深入研究中我们可以发现很多有意思的现象和规律。

我认为,通过模拟和研究的手段,我们可以更好地理解反应的本质,为工业生产提供更优秀的反应工艺。

6. 总结
偏三甲苯液相空气氧化反应是一个复杂的工艺过程,通过模拟和研究的手段,我们可以更好地了解其机理和规律。

未来的研究中,我们还需要加大实验研究的力度,进一步验证模拟结果,为反应工艺的优化和提高提供更多的依据。

通过本文的全面评估和深度探讨,希望你对偏三甲苯液相空气氧化反应过程有了更深入的理解。

如果有其他需求或疑问,欢迎继续交流讨论。

偏三甲苯液相空气氧化反应是一个涉及多个因素和参数的复杂过程,在工业生产中具有重要的应用价值。

本文将从实验研究和计算机模拟两方面展开对该反应过程的探讨,以深入了解其机理和规律,为工业生产提供更优秀的反应工艺。

在实验研究中,我们可以通过设计反应装置、控制反应条件和收集数
据等手段,来探索偏三甲苯液相空气氧化反应的过程。

可以通过调节
反应温度、压力、催化剂种类和用量等条件,研究它们对反应速率和
产物选择性的影响。

利用现代分析仪器如质谱仪、NMR等对反应物和产物进行分析,可以帮助我们更直观地了解反应过程中物质的变化和
反应机理。

另计算机模拟是一种重要的研究手段,可以通过建立反应的动力学模型,仿真反应过程中的各种参数变化,来加深对反应机理的理解。


过分子动力学模拟可以探究分子在反应中的活化态构象和能量变化,
从而揭示反应的细微变化和规律。

量子化学计算也可以用来预测反应
的速率常数、产物选择性等关键参数,为工艺设计和优化提供有力的
支持。

对于偏三甲苯液相空气氧化反应的模拟研究进展,目前已经取得了一
些重要成果。

有研究通过分子模拟揭示了催化剂与反应物分子之间的
相互作用机制,为设计高效催化剂提供了理论指导。

另外,一些动力
学模型的建立和应用,也为我们提供了重要的理论依据,同时也为未
来的反应工艺优化提供了方向。

在个人观点及理解方面,我认为偏三甲苯液相空气氧化反应是一个具
有挑战性的研究领域。

在深入探究中,我们可以发现很多有意思的现
象和规律,通过模拟和实验的手段,我们可以更好地理解反应的本质,为工业生产提供更优秀的反应工艺。

总结来说,偏三甲苯液相空气氧化反应是一个复杂的工艺过程,通过实验研究和计算机模拟两方面的深入探讨,我们可以更好地了解其机理和规律。

未来的研究中,我们还需要加大实验研究的力度,进一步验证模拟结果,为反应工艺的优化和提高提供更多的依据。

希望通过本文的全面评估和深度探讨,读者对偏三甲苯液相空气氧化反应过程有了更深入的理解。

如果有其他需求或疑问,欢迎继续交流讨论。

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