富氧条件下对二甲苯液相氧化反应的研究-化学工程专业论文.docxVIP

万方数据 万方数据 Dissertation Submitted to Hebei University of Technology for The Master Degree of Chemical Engineering STUDY ON P-XYLENE OXIDATION REACTIONS IN THE LIQUID PHASE UNDER OXYGEN-ENRICHED CONDITIONS by Wei Meng Supervisor: Prof. Li Baichun May 2014 - 2 - 原创性声明 原创性声明 本人郑重声明：所呈交的学位论文，是本人在导师指导下，进行研究工作所 取得的成果。除文中已经注明引用的内容外，本学位论文不包含任何他人或集体 已经发表的作品内容，也不包含本人为获得其他学位而使用过的材料。对本论文 所涉及的研究工作做出贡献的其他个人或集体，均已在文中以明确方式标明。本 学位论文原创性声明的法律责任由本人承担。 学位论文作者签名： 日期： 关于学位论文版权使用授权的说明 本人完全了解河北工业大学关于收集、保存、使用学位论文的以下规定：学校有 权采用影印、缩印、扫描、数字化或其它手段保存论文；学校有权提供本学位论文全 文或者部分内容的阅览服务；学校有权将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库 进行检索、交流；学校有权向国家有关部门或者机构送交论文的复印件和电子版。 （必威体育官网网址的学位论文在解密后适用本授权说明） 学位论文作者签名： 日期： 导 师 签 名： 日期： 河北工 河北工业大学硕士学位论文 摘 要 精对苯二甲酸（PTA），在轻工、化学纤维等各方面占有重要地位，绝大多数 PTA 是由对二甲苯（PX）液相催化氧化生产的。提高设备生产能力，节约生产成本，研究 反应动力学是 PX 氧化工艺关注的焦点。因此本文从这些方面进行系统研究。 本文考察了搅拌转速、进气量、温度、进气氧浓度等因素对反应的影响。考虑到 催化剂中钴的价格较昂贵，而锆具有较好的催化作用，且价格较低，因此降低了催化 剂中钴锰用量，添加了第三组分锆并对其用量进行了研究。 综合其他因素，确定了较优的工艺条件：反应温度在 185~187℃、Co 含量 400ppm、 Mn 含量 200ppm、Zr 含量 80ppm、进气氧浓度 25%。新条件下反应时间较空气基准 缩短了 15 分钟，TA 收率提高了 1.7%。提高了设备生产能力，节约了成本，又将副反 应控制在较低水平。 在较优工艺下，对反应物浓度效应以及反应温度效应进行了研究，分别得到了液 相各组分浓度对时间的变化曲线，并确定了反应各步活化能以及指前因子。探讨了反 应机理，建立了主副反应动力学模型，并利用化工模拟软件对中试反应进行了模拟计 算，计算值与实验值符合良好。 关键词：对二甲苯，富氧，锆离子，动力学，模拟 I 富氧条 富氧条件下对二甲苯液相氧化反应的研究 ABSTRACT Pure terephthalic acid (PTA), in the light industry, chemical fiber and other aspects occupies an important position, the vast majority of PTA is made up of paraxylene (PX) in liquid phase catalytic oxidation. Increasing production capacity of equipment, saving production cost and study on kinetics of PX oxidation reaction is the focus of PX oxidation process. So this paper studies from these aspects systematically. This paper researches the influence of the stirring speed, the volume, temperature, inlet oxygen concentration on the reaction. Considering the price of cobalt is expensive, and zirconium has good catalytic effect, but also the price is low, thus reduce the dosage of cobalt and manganese, add a third component and study its dosage. Synthesize