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文档简介

IDPd/Au催化剂。在这项工作中,基于使用AspenPlusv2006程序模拟过程并建立正确的操作条件进1Kirk-Othmer,(1978),Vol23,pp817vam酸和乙酸乙烯酯。2这种类型的反应具有高产率(92-98%),但由于乙炔价值的增加,新技术和方烯燃烧产生的CO2的影响。各种因素影响乙酸乙烯酯的合成,例如Pd的分散,作为催化剂添加剂的活性物质的分压(如果是Pd/SiO2则接近80%,如果是Pd,则接近80%)-Au/SiO2)和接触时间。由Han,HF等人进行的调查。(2004)表明乙烯是产生CO2的主要原因,因为如果从介质中取出乙酸,燃烧动力学不会改变。3仅在美国,乙烯的产量约为每年11.533x103吨,其中超过30%中的乙酸乙烯酯。然后,有一种从气相中除去CO2并将其再循环回到反应器中的过程,乙烯是必需的。2Kirk-Othmer,ConciseenciclopediaofChemicalTechnology,JohnWiley&Sons,1985(USA),pp.1227。3Han,YF,等,在PdSiO2催化剂上合成乙酸乙烯酯中的乙烯燃烧动力学,JournalofCatalyst,Vol。224,2004,

图1VAM产生乙酸乙烯酯的反应在PBR反应器中进行,其中乙烯,乙酸和空气的气态混合物(具有少量CO2和来自循环物流的水)进料到反应器中。为了获得每年5000吨(哥伦比亚市场确定的)醋酸乙烯酯的年产量,每分钟2,197.3摩尔,摩尔组成为0.5的乙烯,0.07的氧,0.15的乙酸和C2H4C2H40210PdC4H602 推荐的操作压力在8和10atm之间(DimianyBildea,2008),因为较高的压力有利于生产率,但 (3)(4)1活化能E的值取决于操作温度。在120℃至140℃(1圣区域)的温度下,可以获得40kJ/mol的活化能,同时记住Arrhenius定律的依赖性。在140℃至160℃(2恩德区域)的温度下,平均活化能为15kJ/mol,可以观察到反应速率高于第一区域的反应速率。对于1也是如此,对于120℃,140℃1对于120℃,140℃和160℃的温度,报道的1值分别为0.20,0.20,0.21。报告反应速率如TOF(转换频率)。此类数据表示以活化中心为单位的单位时间(molVA/(molPd w钯是催化剂中钯的分数(0.01),D是钯分散系数(用于计算活性钯的原子分数),PM钯是Pd的分子量(kg)/摩尔。Han等人报道D值为0.4。(2005),用Han等人,(2005)报道的数据计算的A1的值为9.7×10-3molVA/(kgCatseg)(对于以kPa表示的分压)。对于反应(2),同一作者报告了类似的速率反应定律(Hanetal。 (6)对于140℃,160℃和180℃的温度,2的值分别为-0.27,-0.31和-0.27。除此之外,当温度从140℃升至160℃时,观察到CO2产量增加50%。对于1401601802的值分别为0.88,0.82,0.89。从数据获得的活化能E2为21kJ/mol(高于活化反应(1)的能量为15kJmol)。在速率定律中,乙酸的分压没有观察到依赖性。这证实了CO2的产考虑到Han等人(2004)报告的数据计算的A25.13×10-4molVA/(kgCatseg)。(对于以kPa表示的分压)VAM烯,6.7%水,5.7%VAM,5.4%氧气,1%二氧化碳,12.5%乙酸组成。34.3%的氮。提取的CO2的流分成吹扫和再循环流,其与没有提取CO2的流的其他部分混合。该物流将用于与反应使用ASPENPLUSv.2006程序进行模拟,从中建立总的过程材料和能量平衡。此外,确定了产品的最为了确定将在模拟中应用的模型,使用两篇文章的分析作为分级点。这些文章是“不要用模拟的物理性质赌博”和关于GalenJ.Supples的热动力学的文章。由于AlexandreD.Dimian[1]的文本中提为了设计反应器,确定必须等温试图防止超过200℃的部分,这反过来降低催化剂活性。为了控制温度效应,使用惰性气体,在这种情况下为氮气。除此之外,设计反应器以通过每次通过(乙酸的至38%和乙烯的8至10%之间)实现低的乙酸转化率。必须考虑到不需要的反应的活化能大于所需反应的活化能,因此在较高温度下,选择性将受到影响。度5度(℃)的恒定温度下,然后通过AspenPlusv.2006,使用饱和水并流通过壳体进行模拟。在使用DimianyBildea(2008)计算的全球传热系数(0.2KWm2K)。同样地,催化剂的物理性质是美国专利No.5808136中报道的物理性质:堆积密度为0.5kg/L,部分尺寸为5mm,多孔体积为kg。由于该数据,计算出空分数为0.4,催化剂固体密度为0.833kgL.反应器的操作入口温度为使用所有信息,获得0.6ms的速率,这意味着使用234个管并且压降为7.28%(并且出口压力为6.01m,考虑数据。进行计算总是记住反应器升的体积。每管的体积为6.46Lt1,513LtVAM液相使用共沸蒸馏塔开始分离。出于设计目的,通过灵敏度分析研究和测试了温度对所需流中VAM因为它达到0.57Kmol/h的流量,低于0.85的流量。生成的阶段数量较多。最后,研究了再循环流对产生的乙酸乙烯酯的影响,并且当改变时没有发现差异,因此对于馏出物流上的VAM,其保持在74.55kmol/h通过萃取蒸馏脱水VAM包括向溶剂中加入溶剂(甘油流267使用流的信息和AspenHx-Net在该分析中使用的Δt分为10℃,因为它是所述分析的最低标准。在复合曲线图中,示出了可以发使用AspenHx-Net程序,可以使用冷却水作为制冷剂作为实用工具,模拟乙酸乙烯酯工艺能量集成加热(值/秒加热(kj冷却(值/秒冷却(kj母加热(英勇/s)2.14E-9.04E-操作(英勇/99.26E-首 总Han,YF,etal。,钯基催化剂上乙酸乙烯酯合成的动力学研究:Pd-Au/SiO2和Pd/McKetta,J.,EncyclopediaofChemicalProcessinganddesign,Vol。62,MarcelHan,YF,Kumar,D.,SivadinarayanaC.,Goodman,DW,乙酸乙酯合成中乙烯燃烧的动力学,Han,Y。,等人,在PdSiO2上的乙酸乙烯酯合成中的粒度效应,Journalofcatalysis,Han,YF,etal。,基于Pd基催化剂的乙酸乙烯酯合成的动力学研究:在Pd-AuSiO2和PdSiO2催化剂上合成乙酸乙烯酯的动力学,Journalofcatalysis,Vol。232,pp.467-475,2005。McKetta,J.,EncyclopediaofChemicalProcessinganddesign,Vol。62,MarcelDekker,en<万维网。m特林克网站>,consultadoel[25deEnerode2008]。WO2006/052615,2006年5月18日。Durston,P.,etal。,ProductionofVinylAcetate,美国专利局,专利烯酯合成催化剂的研究,AppliedCatalysisA,Vol。261,第37-46页,2004年。Gao,F.,etal。,探测模型催化剂表面的反应途径:乙酸乙烯酯合成和烯烃复分解,JournalofmolecularcatalysisA:Chemical(2007),doi:10.1016/j.molcata.2007.08.026Kragten,D.,etal。,ASpectroscopicresearchoftheethylenecatalystconversionofethylenetoethylofconversionbyAceladiumacetate,Inorg。化学。J.,Vol。38,1999,pp.331-Tustin,G.,etal。,SynthesisofVinylAcetatemonomerfromsynthesisgas,Cataly

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