α-甲基苯乙烯水合反應(yīng)工藝研究.pdf

1、α，α-二甲基芐醇(CA)作為一種重要的化工原料，既可以作為香料又可以作為生產(chǎn)過氧化氫二異丙苯的原料，在工業(yè)中的應(yīng)用十分廣泛。目前，工業(yè)生產(chǎn)CA的工藝路線為采用還原性無機(jī)鹽還原過氧化氫異丙苯，但此工藝存在嚴(yán)重的環(huán)境污染及經(jīng)濟(jì)性不高等問題。燕山石化三廠采用過氧化氫異丙苯制苯酚的工藝路線中，會(huì)產(chǎn)生工業(yè)應(yīng)用價(jià)值很低的副產(chǎn)物α-甲基苯乙烯。為了解決舊工藝生產(chǎn)CA存在的問題，同時(shí)將工業(yè)應(yīng)用價(jià)值很低的副產(chǎn)物α-甲基苯乙烯轉(zhuǎn)化為工業(yè)附加值很高的CA，

2、以該目的為出發(fā)點(diǎn)，提出了對(duì)α-甲基苯乙烯水合反應(yīng)制備CA新工藝的研究。本課題是北京化工大學(xué)與燕山石化合作項(xiàng)目，并結(jié)合燕山石化苯酚丙酮裝置的實(shí)際情況，進(jìn)行了2000噸/年α，α-二甲基芐醇新工藝開發(fā)，涉及的反應(yīng)即為α-甲基苯乙烯與水在硫酸催化條件下發(fā)生水合反應(yīng)，生成α，α-二甲基芐醇。本課題主要從以下三個(gè)方面展開研究:
　　研究在不加有機(jī)助劑條件下的水合反應(yīng)工藝，對(duì)不同種類的酸性催化劑進(jìn)行篩選，選出性能最佳的催化劑。直接水合反應(yīng)存在

3、α-甲基苯乙烯在酸性環(huán)境下聚合的問題，會(huì)降低產(chǎn)物的選擇性，為此提出在體系中添加表面活性劑的方法抑制α-甲基苯乙烯間的聚合反應(yīng)，通過對(duì)表面活性劑的篩選，篩選出水溶性的聚乙二醇-2000作為表面活性劑，通過加入少量的表面活性劑可以顯著提高產(chǎn)物的選擇性，通過對(duì)生產(chǎn)工藝做最優(yōu)化設(shè)計(jì)，探索出最優(yōu)的生產(chǎn)工藝。
　　直接水合存在轉(zhuǎn)化率低的問題，研究發(fā)現(xiàn)制約其轉(zhuǎn)化率的主要原因在于相間傳質(zhì)阻力。為了減小傳質(zhì)阻力，研究了在反應(yīng)體系中添加有機(jī)溶劑的工藝

4、。通過對(duì)不同有機(jī)溶劑的篩選，篩選出丙酮作為有機(jī)溶劑，可以顯著提高反應(yīng)的轉(zhuǎn)化率，同時(shí)不會(huì)對(duì)選擇性產(chǎn)生影響，對(duì)加入有機(jī)助劑的反應(yīng)體系進(jìn)行工藝條件優(yōu)化，通過正交設(shè)計(jì)找出最優(yōu)工藝條件。
　　在研究α，α-二甲基芐醇新工藝的基礎(chǔ)上，結(jié)合其工藝特點(diǎn)，提出了新的工藝生產(chǎn)路線，將反應(yīng)后的油水兩相進(jìn)行靜置分離，水相循環(huán)回反應(yīng)釜重復(fù)利用，油相進(jìn)入后續(xù)分離工段實(shí)現(xiàn)有機(jī)溶劑與產(chǎn)物的分離，有機(jī)溶劑和未反應(yīng)的α-甲基苯乙烯循環(huán)回反應(yīng)釜進(jìn)行重復(fù)利用，從而形成一