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环己烷氧化新技术应用于环己酮生产领域,创造了巨大的经济效益和社会效益,日益成为推进化工进展的重要内容。
本文在利用间歇反应研究获得的反应机理研究成果的基础上,进行了连续性实验研究,并得到了相关动力学方程。为了考察反应器和反应器组合形式对反应结果的影响,通过三釜中试实验结果验证小试得出的动力学方程。首先,根据巴陵石化技术中心原有小试实验装置,进行了若干项改进,取得了可靠的温度控制方法和液相取样方法等。其次,系统地研究了生成物浓度,温度,催化剂,尾氧浓度等因素对反应的影响。实验得到,反应生成物的浓度是影响此反应的最重要因素,高的生成物浓度有利于加速反应的进行。通过机理分析,认为环己烷液相氧化的过程是典型的自由基退化支链反应,并据此提出了动力学模型,较好地拟合了实验数据。鉴于实验室装置与工业生产装置的差异,通过三釜串联中试实验数据,对反应速率常数加以修正,检验了模型的可靠性。结果表明,该模型可以较成功的模拟环己烷液相氧化的操作过程。
实验和模型分析得出了相关操作参数:环己烷停留时间,新鲜空气进气量,操作温度等对生产指标的影响。结果表面,转化率、选择性和产量将随环己烷停留时间增加,新鲜空气进气量增多,操作温度的升高分别增加,减少和增多。在诸因素中环己烷停留时间和反应温度对生产指标影响较大。