催化精馏技术的应用

作者：浙江创兴化工设备有限公司来源：http://www.taijidns.com 更新时间：2022-7-4 14:51:45 点击次数：

催化精馏技术的应用

自从催化反应精馏技术成功地应用于MTBE的合成过程后，许多新的催化精馏过程被开发成功，应用越来越广泛。宋少光等己成功地将该技术应用于丙二醇乙醚的合成；高纯度异丁烯的生产过程采用催化精馏技术已获成功。

1 烷基化过程

1985年，C．R．＆L公司将催化精馏技术成功地应用于丙烯与苯烷基化制异丙苯的过程中。目前，工业上另一重要的烷基化过程是异丁烷的烷基化。现有的两种流程(硫酸烷基化流程和氢氟酸烷基化流程)共同的缺点是能耗高，设备腐蚀严重，维修费用大，并且需要投资很高的冷冻设备。采用催化精馏技术基本上可以克服这些缺点。目前这一工艺已取得实验结果，且认为工业上可行，但催化剂活性和选择性尚有较大差距。

2 叠合过程

采用催化精馏技术可以使烯烃分子有选择地叠合。因为精密的温度控制将减少二聚物、三聚物或高聚物等副产物的生成。丁烯叠合的催化精馏工艺已获得工业许可。烯烃选择性加氢催化精馏可以使不需要的烯烃杂质选择加氢，使其失去化学活性或有利于精馏分离除去。如可用该工艺除去烷基化装置原料中的丁二烯，以延长催化剂的寿命，提高成品质量。双环戊二烯加氢生产环戊烯或环戊烷的技术也有报道。

3 酯化及酯水解

醋化及酯水解反应一般为可逆反应，由于受化学平衡限制，转化率都不高，并且反应物和产物之间易形成二元或三元共沸物，使最后产品的纯化过程变得非常复杂。采用催化精馏技术，可以利用酯化反应体系中反应物与产物或与产物形成的低沸点共沸物的沸点差异，通过精馏作用将生成的产物及时连续分离出反应区域，使转化率得到大大提高，流程得到简化。

比较典型的酯化反应为由Eastman—Kodak化学公司开发的反应精馏合成醋酸甲酯新工艺，该工艺以H2S04为催化剂，工艺流程得到极大简化。由于以H2S04为催化剂存在着腐蚀设备、环境污染等问题，后来一些学者以固体酸为催化剂对各类酯化反应进行了研究，如醋酸甲酯，醋酸乙酯、醋酸己酯、邻苯二甲酸二辛酯等的合成。

此外，催化精馏还可应用于二聚、水合、脱水、氧化、胺转化等领域。

综上所述，催化精馏是一种改进工艺的重要手段。但只有当反应与精馏的条件相适合时，二者才能耦合。另外，催化剂的类型及装填方式的选择也是非常重要的，其发展重点在于如何制备高效适用的催化剂及开发合理的催化剂装填方式。

催化精馏模拟研究主要集中在对过程的模型研究及模型求解，试图通过数学模拟方法获得工程放大所需的参数。但催化精馏过程较为复杂，建立的模型外延性较差，用于工程放大时与实际生产有一定差距，这方面还有待深入的研究。