双丙酮醇是丙酮利用的重要中间体,丙酮可通过它合成甲基异丁基(甲)酮(MIBK)和甲基异丁基(甲)醇(MIBC)等产品。对双丙酮醇反应过程及工艺进行研究,可以拓展丙酮下游产品的开发,提高丙酮的附加值。双丙酮醇脱水加氢合成MIBC工艺,具有简化生产过程,降低催化剂成本等优点。本文工作则是通过催化剂活性组分筛选,催化剂动力学性能研究以及过程的能耗优化,设计一个双丙酮醇纯度70%的低能耗双丙酮醇生产工艺。首先,研究不同CaO含量对催化性能的影响。在40℃高温下,副产物异丙叉丙酮(MO)开始生成。异丙叉丙酮的收率和选择性随着CaO含量的增加先增加后降低,在含量5.46%时达到最高。其次,研究了 BaO和CaO复合载体的催化性能。实验结果表明,随着BaO含量的增加,催化性能先增强后减弱。两者比例为0.91时,催化活性最高。第三,选取三组复合催化剂,分别推导了反应温度0～30℃的动力学方程,并通过阿仑尼乌斯方程,求得了正逆反应的表观活化能。其中活性最高的Ca-Ba-2催化剂动力学方程为:-rA=k+CA2-k-CB(?)。第四,选取了相对活性最高的Ca-Ba-2催化剂,并根据推导的反应动力学方程,通过0～40℃反应温度下,反应停留时间为66min,单位产量双丙酮醇能耗的计算优化,得到10℃反应温度条件下双丙酮醇生产能耗最小。最后,对此工艺进行了能量衡算和物料衡算等初步工艺设计,绘制了带控制点的工艺流程图和平面布置图,并对设备进行了初步选型计算。本文设计工艺可以进一步降低MIBC的生产成本。