苯胺連續(xù)液相縮合工藝與宏觀動力學研究.pdf

1、二苯胺是一種重要的精細化工中間體,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動力學,并在通過脫氨分離與縮合反應相耦合提高苯胺轉化率和包含氨濃度項的宏觀動力學模型研究兩方面取得進展.在固定床反應器內裝填一定量的氫型β沸石分子篩催化劑(FD

2、-20),通過改變空時(苯胺進料量)、反應溫度和壓力等因素,考察了苯胺液相連續(xù)縮合反應過程中苯胺的單程轉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的最佳反應溫度、壓力、空時等工藝條件.苯胺縮合反應為可逆反應,從反應混合物中分離出反應生成的氨對提高苯胺轉化率是有利的.將不同反應溫度、壓力和原料空時條件下得到的反應混合物,用減壓蒸餾的方法進行脫氨處理,再在相同反應條件下進行第二次縮合反應,從而考察在總停留時間相同的情況

3、下脫氨對苯胺轉化率的影響.實驗結果表明,脫氨對于提高苯胺轉化率有明顯的效果,采用脫氨—縮合耦合反應技術生產二苯胺是可行的.通過對苯胺在固體催化劑表面液相縮合機理的分析,確定了苯胺液相縮合反應是一個二級可逆反應,建立了包含氨濃度項的宏觀動力學模型,通過引入活塞流等若干假設,利用在固定床管式反應器中得到的試驗數(shù)據(jù),對模型參數(shù)進行了估計,得到了二級可逆反應的反應速率常數(shù)和活化能,同時得出了反應溫度對氨濃度的影響規(guī)律,通過模型計算值和實驗值的比