基于輕汽油醚化體系的多元混合物泡點(diǎn)反應(yīng)和汽液相行為研究.pdf

1、汽車行業(yè)的飛速發(fā)展造成了汽車尾氣對(duì)大氣的嚴(yán)重污染，為了減少這方面的污染，無鉛、含氧及高辛烷值汽油的需求量變得越來越大。諸如甲基叔丁基醚（MTBE）、甲基叔戊基醚（TAME）這類醚類化合物，由于具有高的辛烷值和不釋放CO等有害物質(zhì)的優(yōu)點(diǎn)，而得到了世界各國(guó)的普遍認(rèn)可。醚化反應(yīng)成功地應(yīng)用了反應(yīng)蒸餾技術(shù)。反應(yīng)蒸餾技術(shù)是上世紀(jì)80年代發(fā)展起來的一種新型的化工工藝過程，該過程同傳統(tǒng)的工藝過程相比具有投資少、轉(zhuǎn)化率高、能耗低等優(yōu)點(diǎn)。
　　在反應(yīng)

2、蒸餾工藝與設(shè)備的設(shè)計(jì)過程中，一些熱力學(xué)、動(dòng)力學(xué)的數(shù)據(jù)是非常重要的。近年來，甲醇與高碳烯烴（C5以上）醚化反應(yīng)的動(dòng)力學(xué)、熱力學(xué)的研究越來越受到各國(guó)科研人員的重視。關(guān)于醚化反應(yīng)體系中的熱力學(xué)汽液平衡數(shù)據(jù)大都是在常壓下測(cè)定的。到目前為止，還沒有相關(guān)文獻(xiàn)報(bào)道甲醇與碳六烯烴的等溫帶壓汽液平衡數(shù)據(jù)，而且更沒有關(guān)于輕汽油醚化體系的反應(yīng)汽液相平衡實(shí)驗(yàn)測(cè)定的數(shù)據(jù)。
　　本文自行設(shè)計(jì)并加工制造了一套實(shí)驗(yàn)裝置。首先，測(cè)定了甲醇分別與2,3-二甲基-1-

3、丁烯（DM1B）和2,3-二甲基-2-丁烯（DM2B）在四個(gè)不同溫度下的二元等溫汽液相平衡數(shù)據(jù)，壓力分別達(dá)到618.6kPa和498.9kPa，相對(duì)于常壓下的數(shù)據(jù)來說更具有實(shí)際意義。
　　其次，對(duì)甲醇和2-甲基-1-丁烯（2M1B）與2-甲基-2-丁烯（2M2B）在大孔陽離子交換樹脂（D005）催化下的反應(yīng)汽液相平衡數(shù)據(jù)進(jìn)行了直接的測(cè)定。并用本實(shí)驗(yàn)得到的Wilson模型參數(shù)和文獻(xiàn)中的Wilson模型的參數(shù)進(jìn)行反應(yīng)汽液相平衡的組成計(jì)

4、算，發(fā)現(xiàn)兩者之間存在0.0111的平均偏差。利用本文的數(shù)據(jù)回歸的參數(shù)計(jì)算的汽液組成更接近實(shí)驗(yàn)值。說明了反應(yīng)汽液相平衡實(shí)驗(yàn)測(cè)定的方法不僅能夠得到反應(yīng)平衡常數(shù)，而且能夠同時(shí)得到多組分的交互作用參數(shù)。而且，在反應(yīng)蒸餾的設(shè)計(jì)過程中，用該方法取得的數(shù)據(jù)更加準(zhǔn)確。
　　然后，測(cè)定了反應(yīng)物泡點(diǎn)溫度下的甲醇與異戊烯的宏觀動(dòng)力學(xué)數(shù)據(jù)，得出了異戊烯的轉(zhuǎn)化率隨反應(yīng)時(shí)間變化方程的參數(shù)值。并選用Gaussian軟件，對(duì)醚化反應(yīng)的機(jī)理以及各反應(yīng)物在催化劑D0