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异丙基苯酚(IPP)是一种重要的精细化工原料及药物中间体,传统的生产工艺采用间歇釜式反应生产异丙基苯酚,该工艺操作麻烦,易腐蚀,分离困难,耗能高,产量较低。本文以苯酚(P)和异丙醇(IPA)为原料,以ZSM-5分子筛为催化剂,在改进的气固非均相催化性能评价装置上连续进行的烷基化反应。此工艺既能克服传统工艺对设备的腐蚀及高耗能性,又可获得较高的苯酚转化率及对异丙基苯酚的选择性。本文主要从反应的工艺条件、热力学分析和本征动力学过程对此工艺进行研究。采用单因素实验法,从苯酚/异丙醇摩尔比(0.5:1~2:1)、反应温度(235~330℃)和空速(0.5~10h-1)三种因素对苯酚转化率及邻、对异丙基苯酚选择性的影响进行研究,同时对所用催化剂进行了表征及其稳定性与活性的研究。通过实验结果与分析得到较适宜的条件为:苯酚/异丙醇摩尔比1.25:1,反应温度270℃,空速3h-1。在此工艺条件下得到:苯酚转化率在40%以上,邻、对异丙基苯酚的选择性分别在7%左右和90%左右。P与IPA在ZSM-5分子筛催化剂上进行烷基化反应的热力学研究的主要内容为:根据质谱和色谱所检测到的物质得到可能发生的反应,通过Benson基团贡献法计算出所有反应的平衡常数及平衡转化率,从而确定能反映热力学性质的反应方程式并建立反应的网络结构。动力学研究首先要排除内、外扩散影响,然后在苯酚/异丙醇摩尔比为0.5~2、温度为240~300℃的条件下进行实验。然后通过变空速实验确定用于动力学研究的主反应和副反应,并做出合理说明。再根据相关文献及经验建立幂数型动力学模型,并对参数进行估值。以MATLAB编程软件进行数值积分得到模型的计算值,结合动力学实验得到数据对参数进行优化,最后对模型进行检验,并确定ZSM-5催化剂上P与IPA烷基化反应的幂数型本征动力学方程。