反应精馏加盐精馏汇总.pptx

反应精馏加盐精馏汇总第1页/共49页 2 2023/4/23Cui Qun3.3 反应精馏 反应精馏是在进行反应的同时，用精馏方法分离产物的过程。反应精馏的概念是1921年由Bacchsus提出的。由于同一设备中精馏与化学反应同时进行，比单独的反应过程或精馏过程更为复杂。因此从20世纪30年代中期到60年代，大量研究工作是针对某些特定体系的工艺进行的，60年代末开始反应精馏一般规律的研究。目前，从理论到应用上都有长足的进展，并已扩大到非均相催化反应精馏体系。第2页/共49页 3 2023/4/23Cui Qun3.3.1 反应精馏的应用(1) 利用精馏促进反应 反应精馏在工业上应用是很广泛的，例如酯化、酯交换、皂化、胺化、水解、异构化、烃化、卤化、脱水、乙酰化和硝化等反应，具体反应举例见表3-3（P146）。第3页/共49页 4 2023/4/23Cui Qun3.3.1 反应精馏的应用反应精馏 在进行反应的同时用精馏方法分离出产品的过程。可以是为提高分离效率而将反应与精馏相结合的一种分离操作；也可以是为了提高反应转化率而借助于精馏分离手段的一种反应过程。反应精馏适合于可逆反应，对于连串反应具有独特的优越性。第4页/共49页 5 2023/4/23Cui Qun3.3.1 反应精馏的应用(1) 利用精馏促进反应当反应产物的相对挥发度大于或小于反应物时，由于精馏作用，产物离开了反应区，从而破坏了原有的化学平衡，使反应向生成产物的方向移动，提高了转化率。应用反应精馏技术，在一定程度上变可逆反应为不可逆，而且可得到很纯的产物。可逆反应醇与酸进行酯化反应就是—个典型的例子。第5页/共49页 6 2023/4/23Cui Qun1983年Estman化学公司开发了生产醋酸甲酯反应精馏工艺。原料醋酸和甲醇按化学反应计量进．以浓硫酸为催化剂，在塔中进行均相酯化反应精馏过程，如图3-49所示。可逆反应3.3.1 反应精馏的应用(1) 利用精馏促进反应第6页/共49页 7 2023/4/23Cui Qun连串反应反应精馏也具有独特的优越性。连串反应为：A→R→S，按目的产物是R还是S，又可分为两种类型：①S为目的产物。很多生产，原料首先反应生成中间产物进而得到目的产物，这两步反应条件一般不同，按传统生产工艺，需分别在两个反应器中进行，有时尚需中间产物的精馏。反应精馏的应用，能使两步反应在同一塔设备的两个反应区进行，同时利用精馏作用提供合适的浓度和温度分布，缩短反应时间，提高收率和产品纯度。例如香豆素生产工艺的改进即属此例。②R为目的产物。对于这类反应，利用反应精馏的分离作用，把产物R尽快移出反应区，避免副反应进行是非常有效的。氯丙醇皂化生成环氧丙烷的反应精馏工艺是一个典型的应用示例。3.3.1 反应精馏的应用第7页/共49页 8 2023/4/23Cui Qun反应精馏的优点：①反应产物不断移出反应区，有利于反应正向进行，使反应转化率和选择性提高；②由于反应产物不断离开反应区，反应区内反应物浓度较高，增加了反应速度，提高了生产能力；③充分利用了反应热，节约能量。3.3.1 反应精馏的应用第8页/共49页 9 2023/4/23Cui Qun(2) 利用反应促进精馏在很多化工过程中，需要分离相近沸点的混合物，例如C9芳烃、二氯苯混合物，硝化甲苯等异构体。利用异构体与反应添加剂之间反应能力的差异，通过反应精馏而实现分离是异构体分离技术之一。 反应精馏分离异构体的过程是在双塔中完成的。3.3.1 反应精馏的应用第9页/共49页 10 2023/4/23Cui Qun(2) 利用反应促进精馏 加入第三组分到1塔中，使之选择性地与异构体之一优先发生可逆反应生成难挥发的化合物，不反应的异构体从塔顶馏出。反应添加剂和反应产物从塔釜出料进入2塔，在该塔中反应产物发生逆反应，通过精馏作用，塔顶采出异构体，塔釜出料为反应添加剂，再循环至1塔。3.3.1 反应精馏的应用第10页/共49页 11 2023/4/23Cui Qun实现反应促进精馏过程的基本条件：①反应是快速和可逆的，反应产物仅仅存在于塔内，不污染分离后产品；②添加剂必须选择性地与异构体之一反应；③添加剂、异构体和反应产物沸点之间的关系符合精馏要求。(2) 利用反应促进精馏3.3.1 反应精馏的应用第11页/共49页 12 2023/4/23Cui Qun 流程：使用有机的钠金属反应添加剂分离对二甲苯和间二甲苯，钠优先与酸性较强的间二甲