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环境友好石油化工过程研究
一丙烯用H20:环氧化的过程
陈晓晖许锡恩
(天津人学化T学院天津 300072)
Laar模型
关键词I丙烯一甲醇一水,汽液相、r期,Van
前言
环氧丙烷是丙烯衍生物中_}}l最较大的有机化f产品,在以丙烯为原料的产妊中,它是
仅次于聚丙烯和丙烯腈的第二丈品种。目前世界上约99%的环氧丙烷生产是采削氯醇法
和共氧化法。但这两种方法均有很大的缺陷,前者会产生大量的含盐废水或氯化钙等废物,
且耗能很人;后者圜有苯乙醇或掇丁醇等副产物,产量受到共产物销售的影响,且所用的
含铝均相催化剂还存在同收问题,故两者均不满足可持续发展的要求。
在TS.1催化剂上进行的丙烯环氧化反应以过氧化氢水溶液做氧化剂,反应速度快、
条件温和、反应速度快、选择性赢、副产物是无污染的水,无任何废物排放,是环氧丙烷
清洁化工的一个重大突破,具有很好的发展前景。
在该I.艺过程中.无论丙烯与反应产物的脱除还是丙烯在甲醇一水溶剂中反应,均需
要丙烯在甲酵一水混合溶剂的相平衡数据。但是目前仅有少数人“””曾作过“丙烯一水”
及“丙烯一电解质水溶液”体系的数据,有关丙烯溶解度尤其是在甲醇水溶液中的溶解度
未见报道。
为了取得丙烯在溶剂(甲醇和水)中气液平衡的数据,本文采J=lj静态法结合H:a丙烯环
氧化J:艺条件,测定了丙烯在甲醇、水溶剂中的溶解度,为i:程设计提供了依据。
1.实验部分
1.1原料:
垂!:塞墼蔓型
试剂名称 分子式 规格 来 源
I.2实验装置及操作步骧:
静态平衡釜法测定高压气液平衡数据的流程是由一个高压平衡釜与SP3700型气相色
谱仪构成,如下图1所示。首先将清洁干燥过的高压釜l用真空泵8排净釜内残留空气(真
X
空度约为I.01310。Pa),然后在降温下将一定配比的水和甲醇由釜顶进入其中,丙烯则
由钢瓶引至釜底由F至上鼓泡进入釜中。平衡釜置于超级恒温槽中,由其控制平德物系的
+固家自然科学基余和中团打化总公rd联合资助的晕人耀金项目,编呼No29T92070
~69—
温度,由丙烯进料量决定釜内乐力。经2~4小时物系达到平衡状态斤,气、液相分别引
入气相色谱7分析组成。其中气相靠釜内压力取出少许,经六通阀6进入气相色谱;液相
坩已抽真空的取样管取出少许,先在气化器3中完全气化,再经六通阀进入气相色谱分析。
图I. 高压气液平衡铡量装置流程示意图
1.平衡釜. 2取样管: 3气化器:4.样品指示瓶:
5气体分布器: 6六通进样阀: 7气相色谱仪:8.真空裂:
9缓冲瓶: 10.试剂进料罐: lI压力计: 12.热电偶温度计:
13电加热器: 14.冷却水盘管: 15电动搅拌器: 16.超级恒温槽:
17.色谱处理机, 18FI~F5转向三通阀:19.F6~7截止阀: 20F8~9流量调节阀
为防』E样品在管路中部分冷凝,气液相所经路线(包括六通阀)均由加热带保温至100
℃以上。为保证液相样品从取样管完全迅速地进入气化室。本实验采用№作为惰性组分吹
扫取样管,№还有置换系统的作用,可降低气化室内三种组分的分压以致液体样品的完全
气化。‰作为气相色谱的载气,由氢钢瓶经减压阀进入色谱。
平衡釜内温度用最小分度为0.1的水银温度计测定,压力由0.25级的精密压力表测定,
气化室内温度由SR63型温度控制器控制。
1.3取样及分析:
气相与液相分别经六通阀进入Sp3700型色谱分析,条件如下:
柱箱温度:70℃:气化室温度:230℃:检测器类型:TCD(热导检测器):
GDX一10360~8
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