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本论文根据独山子石化公司裂解C5资源的特点,以独山子石化公司研究院的裂解C5选择性加氢产物为原料的醚化实验数据为基础,开展裂解C5醚化合成甲基叔戊基醚(TAME)的动力学模型研究。
通过实验考察了反应压力、空速、温度等对异戊烯转化的影响,得到醚化反应适宜的反应条件为反应压力0.5~1.0MPa、醇烯比1.0~1.6∶1、醚化反应温度在60~70℃、空速在2.5~3.5h-1。
采用UNIFAC模型(Gmehling改进型)计算醚化反应体系组分的活度系数,计算结果表明,所有组分的活度系数均随温度升高而略有下降,2-甲基-1-丁烯(2M1B)、2-甲基-2-丁烯(2M2B)、TAME三个组分活度系数随摩尔分率变化不大。甲醇的活度系数明显高于其它组分,且随摩尔分率降低而显著增大。
以反应体系的摩尔分率计算得到的活度值与L-H模型的计算值构造目标函数,采用复合形法和非线性最小二乘法对R-E模型、L-H模型进行参数估计,建立了醚化反应体系动力学模型。分析表明,L-H模型与R-E模型拟合效果均较好,前者稍好于后者。
采用建立的L-H动力学模型进行了预测计算,结果表明,在空速为2~5h-1时,裂解C5醚化的最佳反应温度为63~71℃,预测结果能够较好地反映醚化反应规律,说明按L-H机理建立的裂解C5醚化反应动力学模型是可靠的。