苯胺連續(xù)液相縮合工藝與宏觀動(dòng)力學(xué)研究.pdf

1、二苯胺是一種重要的精細(xì)化工中間體,廣泛用于橡膠助劑、炸藥穩(wěn)定劑、醫(yī)藥、染料等行業(yè).在各種二苯胺合成方法中,選擇以苯胺為原料連續(xù)液相縮合制備二苯胺的工藝路線為研究對象,采用固定床管式反應(yīng)器,研究了在氫型β沸石分子篩催化劑(FD-20)上苯胺連續(xù)液相縮合生成二苯胺的工藝條件和宏觀反應(yīng)動(dòng)力學(xué),并在通過脫氨分離與縮合反應(yīng)相耦合提高苯胺轉(zhuǎn)化率和包含氨濃度項(xiàng)的宏觀動(dòng)力學(xué)模型研究兩方面取得進(jìn)展.在固定床反應(yīng)器內(nèi)裝填一定量的氫型β沸石分子篩催化劑(FD

2、-20),通過改變空時(shí)(苯胺進(jìn)料量)、反應(yīng)溫度和壓力等因素,考察了苯胺液相連續(xù)縮合反應(yīng)過程中苯胺的單程轉(zhuǎn)化率和二苯胺的選擇性隨上述因素的變化規(guī)律,從而初步確定了縮合反應(yīng)的最佳反應(yīng)溫度、壓力、空時(shí)等工藝條件.苯胺縮合反應(yīng)為可逆反應(yīng),從反應(yīng)混合物中分離出反應(yīng)生成的氨對提高苯胺轉(zhuǎn)化率是有利的.將不同反應(yīng)溫度、壓力和原料空時(shí)條件下得到的反應(yīng)混合物,用減壓蒸餾的方法進(jìn)行脫氨處理,再在相同反應(yīng)條件下進(jìn)行第二次縮合反應(yīng),從而考察在總停留時(shí)間相同的情況

3、下脫氨對苯胺轉(zhuǎn)化率的影響.實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,脫氨對于提高苯胺轉(zhuǎn)化率有明顯的效果,采用脫氨—縮合耦合反應(yīng)技術(shù)生產(chǎn)二苯胺是可行的.通過對苯胺在固體催化劑表面液相縮合機(jī)理的分析,確定了苯胺液相縮合反應(yīng)是一個(gè)二級可逆反應(yīng),建立了包含氨濃度項(xiàng)的宏觀動(dòng)力學(xué)模型,通過引入活塞流等若干假設(shè),利用在固定床管式反應(yīng)器中得到的試驗(yàn)數(shù)據(jù),對模型參數(shù)進(jìn)行了估計(jì),得到了二級可逆反應(yīng)的反應(yīng)速率常數(shù)和活化能,同時(shí)得出了反應(yīng)溫度對氨濃度的影響規(guī)律,通過模型計(jì)算值和實(shí)驗(yàn)值的比