氯丁橡胶因具有良好的物理机械性能和电性能,广泛应用于各个领域。氯丁橡胶是由氯丁二烯单体合成的,随着氯丁橡胶的需求与日俱增,提高氯丁二烯的产量也变得尤为重要。氯丁二烯的工业化生产包括乙炔法和丁二烯氯化法,这两种方法在生产氯丁二烯时都会产生副产物二氯丁烯,因此将副产物二氯丁烯转化为氯丁二烯具有重要的现实意义和经济价值。二氯丁烯转化为氯丁二烯总共分为两步:第一步是二氯丁烯异构化转变为3,4-二氯-1-丁烯;第二步是3,4-二氯-1-丁烯脱氯化氢变成氯丁二烯。因第二步技术已经非常成熟,所以本文主要对二氯丁烯异构成3,4-二氯-1-丁烯的过程进行研究。同时,3,4-二氯-1-丁烯也可作为医药中间体、材料中间体、精细化学品及重要的化学试剂,因此本课题具有较大应用价值。为扩大氯丁二烯的工业化生产,本文对副产物二氯丁烯的异构化动力学方程进行了研究。通过对催化剂的筛选,考察3,4-二氯-1-丁烯的选择性和收率,确立了氯化亚铜和N,N-二甲基甲酰胺为催化剂,在间歇反应器中对搅拌速率、催化剂用量及配比、反应温度等进行研究,得到较优操作条件为:搅拌速率300 r/min、催化剂用量为1.5%、N,N-二甲基甲酰胺与氯化亚铜的比值为6:1、反应温度115℃。通过Kd法对数据拟合求解,最终得到了二氯丁烯异构化的反应动力学方程。根据反应动力学方程,用Aspen Plus模拟二氯丁烯反应精馏过程,以3,4-二氯-1-丁烯的收率来反映反应进行的程度,最终确立了较优的反应条件为:二氯丁烯塔底进料、反应操作压力为30 k Pa、回流比为2。3,4-二氯-1-丁烯的收率能达到99%以上。在模拟的基础上,搭建了小型不锈钢精馏塔,对二氯丁烯进行反应精馏实验,最终确定了反应的较优条件,在反应操作压力为30 k Pa、二氯丁烯及催化剂从塔底进料、回流比为2时,3,4-二氯-1-丁烯的收率为95.1%。塔底进料的速率与塔顶采出的速率保持一致,塔釜基本不采出。对实验结果和模拟结果进行了对比,误差范围较小,并对误差的产生进行了分析。