丙烯酸催化剂性能研究

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密城：原创性声明本人郑重声明：本人所呈交的学位论文，是在导师的指导下独立进行研究所取得的成果。学位论文中凡引用他人已经发表或未发表的成果、数据、观点等，均已明确注明出处。除文中已经注明引用的内容外，不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的科研成果。对本文的研究成果做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本声明的法律责任由本人承担。

论文作者签名：盘堕日期：ｚ一曰·易关于学位论文使用授权的声明本人在导师指导下所完成的论文及相关的职务作品，知识产权归属兰州大学。本人完全了解兰州大学有关保存、使用学位论文的规定，同意学校保存或向国家有关部门或机构送交论文的纸质版和电子版，允许论文被查阅和借阅；本人授权兰州大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用任何复制手段保存和汇编本学位论文。本人离校后发表、使用学位论文或与该论文直接相关的学术论文或成果时，第一署名单位仍然为兰州大学。

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论文作者签名：扭＇叶竖导师签日期．丝型·；ｌ摘要丙烯酸是生产丙烯酸酯、丙烯酸树脂、丙烯酸类橡胶以及聚丙烯酸酯的重要原料。兰州石油化工公司丙烯酸厂采用丙烯两步氧化法生产丙烯酸。在气相条件下，丙烯氧化生成丙烯酸和丙烯醛的过程相互衔接。首先，丙烯氧化生成中间产品丙烯醛；其次，丙烯醛进一步氧化生产丙烯酸。下为主反应方程式：ＣＨ２＝ＣＨ—ＣＨ。＋０２一ＣＨ：＝ＣＨ－ＣＨ０＋Ｉｔ２１３ＣＨ：＝ＣＨ＿ＣＨ０＋１／２０２一Ｃ如《Ｈ－Ｃ００Ｈ丙烯、丙烯醛或丙烯酸完全氧化（过氧／燃烧）会生成碳氧化物（Ｃ０，ＣＯ：），需要立即冷却滞留在一段反应器急冷段的过程气体，以避免发生副反应。氧化空气被压缩机吸入并与循环气和蒸汽混合生成载有丙烯原料的气体，混合气体进入一段反应器氧化生成中间产品丙烯醛，随后生成的丙烯醛进入二段反应器，被氧化生成丙烯酸产品。通过对日化药提供的丙烯酸催化剂进行中试试验，主要确定丙烯氧化成丙烯醛催化剂和丙烯醛氧化成丙烯酸催化剂的活性、选择性、丙烯转化率、丙烯醛转化率、丙烯酸收率、反应温度、反应压力等工艺条件。通过试验获得了以下最佳工艺条件：第一反应器盐浴温度：３２０＿＋１０＂Ｃ；丙烯空速９５ｈｒ～，丙烯转化率在９８％以上，第二反应器盐浴温度２６０±１０℃，丙烯醛空速９６．５ｈｒ～，丙烯醛转化率在９９．５８％以上。从试验结果得出：日本化药公司的丙烯酸催化剂（ＹＸ．３８、Ｔ－２０２）所适应的工艺范围比较宽，丙烯转化率高，丙烯醛的转化率高，丙烯酸收率高，在最佳的工艺条件下，第…反应器的丙烯转化率在９８％以ｋ，丙烯醛＋丙烯酸收率在９２～９３ｍ０１％，一氧化碳＋二氧化碳收率≤４ｍ０１％；第＿二反应器的丙烯醛转化率在９８．５ｍ０１％以上，丙烯酸收率在≥８８ｍ０１％，丙烯醛收率≤ｌｍ０１％。

关键词：丙烯酸，丙烯醛，催化剂，反应器，活性，选择性，转化率，收率，空速ＡｂｓｔｒａｃｔＴｈｅａｃｒｙｌｉｃａｃｉｄ（从），ＣＨ２＝ＣＨ－ＣＯＯＨ，ｉｓａｎｉｍｐｏｒｔａｎｔｍａｔｅｒｉａｌ

ｆｏｒｔｈｅｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎｏｆａｃｒｙｌｉｃｅｓｔｅｒｓ（ＡＥ），ａｃｒｙｌｉｃｒｅｓｉｎｓ，ａｃｒｙｌｉｃｒｕｂｂｅｒｓａｎｄｐｏｌｙａｃｒｙｌａｔｅｓ．Ｔｈｅｏｘｉｄａｔｉｏｎｏｆｐｒｏｐｙｌｅｎｅｔｏａｃｒｙｌｉｃａｃｉｄｉｎｔｈｅｇａｓｐｈａｓｅ

ｉｓｃａｒｒｉｅｄｏｕｔｉｎｔｗｏｃｏｎｎｅｃｔｅｄｓｔａｇｅｓｉｎＣＮＰＣＬａｎｚｈｏｕＰｅｔｒｏｌｅｕｍａｎｄＣｈｅｍｉｃａｌＣｏｍｐａｎｙＰｌａｎｔＡＣＲＹＬＩＣＡＣＩＤＰＬＡＮＴ．Ｉｎｔｈｅｆｉｒｓｔｓｔａｇｅ，ｐｒｏｐｙｌｅｎｅｉｓｏｘｉｄｉｚｅｄｔｏａｎｉｎｔｅｒｍｅｄｉａｒｙｐｒｏｄｕｃｔａｃｒｏｌｅｉｎ．Ｉｎｔｈｅｓｅｃｏｎｄｓｔａｇｅ。ａｃｒｏｌｅｉｎｉｓｏｘｉｄｉｚｅｄｆｕｒｔｈｅｒｔｏ

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ＣＨｚ＝ＣＨ—ＣＨ。＋０２－－ＣＨ２＝ＣＨ－ＣＨ０＋Ｈ２０ＣＨ２＝ＣＨ—ＣＨＯ＋Ｉ／２０２－＊ＣＨ２＝ＣＨ－ＣＯＯＨＰａｒａｌｌｅｌｈｅｒｅ

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ｃｏｎｄｉｔｉｏｎ：

Ｔｈｅｒｅａｃｔｉｏｎｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅｏｆｔｈｅｆｉｒｓｔ

ｓｔａｇｅ

ｒｅａｃｔｏｒ：３２０

±１０℃：ｔｈｅｃｏｎｖｅｒｓｉｏｎｏｆｐｒｏｐｙｌｅｎｅ：≥９８％：ｔｈｅｓｐａｃｅｖｅｌｏｃｉｔｙ

ｏｆｐｒｏｐｙｌｅｎｅ：９５ｈｒ－１：ｔｈｅｒｅａｃｔｉｏｎｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅｏｆｔｈｅｓｅｃｏｎｄｓｔａｇｅｒｅａｃｔｏｒ：２６０±１０℃：ｔｈｅｃｏｎｖｅｒｓｉｏｎｏｆ

ａｃｒｏｌｅｉｎ：≥

９９．８５％：ｔｈｅｓｐａｃｅｖｅｌｏｃｉｔｙｏｆ

ａｃｒｏｌｅｉｎ：９６．５ｈｒ一．

Ｗｅｃｏｎｃｌｕｄｅｔｈａｔｔｈｅｃａｔａｌｙｓｔｏｆａｃｒｙｌｉｃ

ａｃｉｄ（ＹＸ－３８、

Ｔ－２０２）ｈａｓａｂｅｔｔｅｒｒａｎｇｅｏｆｔｈｅ

ｐｒｏｃｅｓｓｃｏｎｄｉｔｉｏｎ：ｔｈｅ

ｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅｏｆｔｈｅｃｏｎｖｅｒｓｉｏｎｏｆｐｒｏｐｙｌｅｎｅ、ｔｈｅｃｏｎｖｅｒｓｉｏｎｏｆａｃｒｏｌｅｉｎａｎｄｔｈｅｙｉｅｌｄｏｆａｃｒｙｌｉｃａｃｉｄａｒｅ

ｂｅｔｔｅｒ：ｔｏｔｈｅｆｉｒｓｔ

ｓｔａｇｅｒｅａｃｔｏｒ：ｔｈｅｃｏｎｖｅｒｓｉｏｎｏｆｐｒｏｐｙｌｅｎｅ：≥９８％：ｔｈｅｙｉｅｌｄ

ｏｆｔｈｅａｃｒｏｌｅｉｎａｄｄｉｎｇａｃｒｙｌｉｃａｃｉｄ：９２～９３ｍ０１％；ｔｈｅｙｉｅｌｄｏｆｔｈｅｃａｒｂｏｎｍｏｎｏｘｉｄｅａｄｄｉｎｇｃａｒｂｏｎｄｉｏｘｉｄｅ：≤４ｍ０１％：ｔｏｔｈｅ

ｓｅｃｏｎｄｓｔａｇｅｒｅａｃｔｏｒ：ｔｈｅｃｏｎｖｅｒｓｉｏｎｏｆａｃｒｏｌｅｉｎ：≥９９．８５％ｔｈｅｃｏｎｖｅｒｓｉｏｎｏｆａｃｒｏｌｅｉｎ：≥９９．８５％：ｔｈｅｙｉｅｌｄｏｆａｃｒｙ］ｉｃ

ａｃｉｄ：≥８８ｍ０１％；ｔｈｅｙｉｅｌｄｏｆ

ａｃｒｏｌｅｉｎ：≤ｌｍ０１％。

Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ａｃｒｙｌｉｃａｃｉｄ，ａｃｒｏｌｅｉｎ，ｃａｔａｌｙｓｔ，ｒｅａｃｔｏｒ，ａｃｔｉｖｉｔｙ，ｓｅｌｅｃｔｉｃｉｔｙ，ｃｏｎｖｅｒｓｉｏｎ，ｙｉｅｌｄ，ｓｐａｃｅｖｅｌｏｃｉｔｙ

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