催化精馏技术的应用研究进展
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第 ３ ３卷第 ２ 期
２１ ０ ２年 ４月
化 学 工 业 与 工 程 技 术 Ｊ ｕ ｎ ｌ ｆ ｈ ｍｉａ ｎ ｕ ｔｙ ＆ Ｅｎ ｎ ｅｉ ｇ ｏ ｒ ａ Ｃ ｅ ｃ ｌＩ ｄ ｓｒ ｏ ｇｉｅ ｒｎ
Ｖ ｏｌ３３ Ｎ ｏ ＿ ．２
Ａ Ｄ ．２ ２ ｒ， Ｏ１
催 化 精 馏 技 术 的 应 用 研 究 进 展
Ａｐｐ ｉ ａ ｉ ｎ ａ ｄ ｒ ｓ ａ ｃ ｏ ｒ ｓ ｆｃ ｔ ｌ ｔｃ ｄｉｔｌａ ｉ ｎ ｔ ｃ ｎｏ ｏ ｙ ｌｃ ｔｏ ｎ ｅ ｅ ｒ ｈ ｐｒ ｇ ｅ ｓ ｏ ａ ａ ｙ ｉ ｓ ｉｌ ｔｏ ｅ ｈ ｌ ｇ
Ｄ０ＮＧ ＱＭ Ｍ ＥＮＧ Ｘｉ ＺＨ Ａ０ ＬｉｙＵ Ｔｉｇ ， ”， ｎ， ， ｎ ＦＥＮ Ｇ Ｍ ｉｇ ， Ｕ Ｄｅ ｇ ｅ ｎ ＱＩ ｎ ｋ （ ｌ ｇ ｆＣ ｅ ｓｒ ＆ Ｃｈ ｍｉａ ｇｎ ｅｉｇ， ｒｈ ａｔＰｅｒ ｌｕ Ｕｎｖபைடு நூலகம்ｒｉｙ Ｄａ ｉｇ １ ３ １ ， ｈ ｎ ） Ｃｏｌ ｅｏ ｈ ｍｉｔｙ ｅ ｅ ｃ ｌＥｎ ｉｅ ｒ ｎ Ｎｏ ｔ ｅ ｓ ｔｏｅ ｍ ｉｅｓｔ ， ｑｎ ６ ３ ８ Ｃ ｉａ
氢 、 基 化 、 交 换 、 解 等 反 应 中的 新 应 用 与 研 究 进 展 。 烷 酯 水 关 键 词 ： 化 剂 装 填 方 式 催 化 精 馏 技 术 催 中 图 分 类 号 ：ＴＱ ２ ． １ 文献 标 识 码 ： ｏ ８ ３ Ａ 文 章 编 号 ： ０ ６ ９ ６ ２ １ ） ２ ０ ９— ６ ｔ ０ —７ ０ （ ０ ２ ０ —０ ２ ０
Ａｂ ｔａ ｔ ｓｒ ｃ ：Ｔｈｅ ｐａ ｋｉ ｔ ｕ ｔ ｒ ｆｉ ｘｃ ｎｇ ｅ ｉ ａ ａ ｙ ｔａ ｄ ｍ ｏｅｃ ａ ｉ ｖ ａ ａ ｙ ｔｉ ｎ ｒ ｄｕｃ ｄ． Ｔｈｅｎｅ ａ ｌｃ ｃ ｎｇ ｓ ｒ ｃ ｕ ｅ ｏ ｏｎ ｅ ｈａ ｅ ｒ ｓｎ ｃ ｔ ｌ ｓ ｎ ｌ ｕｌｒ ｓｅ ｅｃ ｔ ｌ ｓ ｓｉ ｔ ｏ ｅ ｗ ｐｐ ｉａ
目前 多数工 业用 催化 剂都 是粒 径较 小 的颗粒状 树脂 。若 将其 直接 装 入催 化 精 馏 塔 内 ， 仅 使催 化 不
剂床层 的传 质 效 率 下 降 、 层 空 隙率 过 小 、 降过 床 压 大 、 法进 行正 常 的精馏 操作 ， 无 而且 催化 剂 的膨胀 与 收缩 还会 导致 催 化 剂破 碎 损 失 。因此 ， 粒 状 树脂 颗 催化 剂 一 般 要 经 过 适 当 的 包 装 处 理 后 才 能 人 塔 使用 。 １ １ １ 催 化剂 本 身成 型 ．． 催 化剂 本 身 成 型 的催 化填 料 分 为两 种 ， 种 是 一 将具 有催 化 活 性 的材 料 直 接 制 成 分 离 元 件 装 入 塔 内， 不需 要与 其他 元 件 配 合 使 用 。如 王 成 习等 将 阳
催 化 精 馏 （ ａａｙｉ Ｄｉ ｉａｉｎ Ｃ ｔｌｔ ｓ ｌ ｔ ）实 质 上 是 指 ｃ ｔｌ ｏ
非 均相催 化反 应精 馏 ， 集 非均相 催化 反应 、 馏分 是 精 离 于一 体 ， 过反 应 精馏 塔 来 实 现 的 一种 新 的化 工 通
到应用 的固体酸 催化 剂实 际上 主要 是酸性 阳离 子交 换 树脂 和分 子筛 催化 剂 。
１ １ 离 子 交换 树 脂 催 化 剂 的 填 料 方 式 ．
过 程 。与传统 的反应 和精 馏 技 术 相 比 ， 化精 馏 技 催
术 有如 下特 点［ ： １ 催化 精馏 将催 化反 应与 精馏 分 １ （） ］ 离 有机 地结 合 ， 二者 都得 到强 化 ， 少 了设 备 和操 使 减 作 费用 ， 高 了生 产 力 ， 高 了反 应 转 化 率 和 选 择 提 提 性 ；２ 通过 及时 移走 反 应 产 物 ， 服 可 逆 反 应化 学 （） 克 平 衡对 转化 率 的限 制 ， 高 了 串联 或 平 行 反 应 的选 提 择 性 ；３ 催 化剂 以特殊 方 式 填 充 在 塔 内 ， 与塔 身 （） 不 接触 ， 避免 了腐蚀 ；４ 易实 现工 艺改 造 。 （） 目前 ， 化精 馏技 术 已广泛 应用 于石 油化 工 ｌ 。 催 ＿ ２ ］ 笔者 就该 技 术 在 醚化 、 化 、 氢 、 基化 、 酯 加 烷 酯交 换 、 水解 等反应 中的新应 用与 研究 进行 综述 。 １ 催 化 剂装填 技术 为 了 使 塔 内催 化 反 应 和 精 馏 分 离 达 到 最 佳 耦 合 ， 整个 催化 精馏 塔操作 稳 定 ， 设计 和选 择反 应 使 在 段催 化剂 装填方 式 时 ， 须 为 催 化 剂提 供 均 匀 的空 必 间分 布 ， 以保证 较 高 的工 作 效 率 ， 因此 ， 化 剂 装 填 催
ｃ ａｎ ｅ ｃ ｉｎ ａ ｄｒ ｙ ｉ ｅ ｃ ｉ ｅ ｒ ｖ ｅ ｄ． ｈ ｇｅ ｒ ａ ｔｏ ｎｄ ｈｙ ｏｌ ｓｓ ｒ ａ ｔｏｎ ａｒ ｅ ｉ ｗｅ Ｋｅ ｒ ｓ Ｃａｔｌ ｔ ｙ ｗｏ ｄ ： ａ ｙｓ ；Ｐａ ｋｉ ｔ ｕ ｔ ｅ；Ｃａａｌ ｉ ｓ ｉ ａ ｉ ｅ ｈｎ ｏｇｙ ｃ ｎｇ ｓ ｒ ｃ ｕｒ ｔ ｙｔｃ ｄｉｔｌ ｔｏｎ ｔ ｃ ｏｌ ｌ
ｔ ｎ ｎ ｅ ｅ ｒ ｈ ｐ ｏ ｒ ｓ ｆｃ ｔ ｌ ｔｃｄ ｓ ｉ ａ ｉ ｎ ｔ ｃ ｎ ｌ ｇ ｎ ｅ ｈ ｒｆ ａ ｉ ｎ ｅ ｔ ｒｆ ａ ｉ ｎ， ｙ ｒ ｇ ｎ ｔ ｎ， ｌ ｙ ａ ｉ ｎ ｅ ｔ ｒｅ ｉ ｓ ａ ｄ ｒ ｓ ａ ｃ ｒ ｇ ｅ ｓｏ ａ ａ ｙ ｉ ｉｔ ｌｔｏ ｅ ｈ ｏｏ ｙ ｉ ｔ ｅ ｉｉ ｔ ， ｓｅ ｉ ｃ ｔｏ ｈ ｄ ｏ ｅ ａ ｉ ａｋ ｌ ｔ ， ｓｅ ｘ ｏ ｌ ｃ ｏ ｉ ｏ ｏ
董 群 ， 孟 欣 ， 赵 丽 ， 于 婷 ， 丰 铭 ， 登 可 仇
（ 北 石 油 大 学 化 学 化 工 学 院 ， 龙 江大 庆 １ ３ １ ） 东 黑 ６３ ８
摘 要 ： 绍 了 离 子 交 换 树 脂 和 分 子 筛 催 化 剂 的填 料 方 式 ， 述 了 国 内催 化 精 馏 技 术 在 醚 化 、 化 、 介 综 酯 加
２１ ０ ２年 ４月
化 学 工 业 与 工 程 技 术 Ｊ ｕ ｎ ｌ ｆ ｈ ｍｉａ ｎ ｕ ｔｙ ＆ Ｅｎ ｎ ｅｉ ｇ ｏ ｒ ａ Ｃ ｅ ｃ ｌＩ ｄ ｓｒ ｏ ｇｉｅ ｒｎ
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催 化 精 馏 技 术 的 应 用 研 究 进 展
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氢 、 基 化 、 交 换 、 解 等 反 应 中的 新 应 用 与 研 究 进 展 。 烷 酯 水 关 键 词 ： 化 剂 装 填 方 式 催 化 精 馏 技 术 催 中 图 分 类 号 ：ＴＱ ２ ． １ 文献 标 识 码 ： ｏ ８ ３ Ａ 文 章 编 号 ： ０ ６ ９ ６ ２ １ ） ２ ０ ９— ６ ｔ ０ —７ ０ （ ０ ２ ０ —０ ２ ０
Ａｂ ｔａ ｔ ｓｒ ｃ ：Ｔｈｅ ｐａ ｋｉ ｔ ｕ ｔ ｒ ｆｉ ｘｃ ｎｇ ｅ ｉ ａ ａ ｙ ｔａ ｄ ｍ ｏｅｃ ａ ｉ ｖ ａ ａ ｙ ｔｉ ｎ ｒ ｄｕｃ ｄ． Ｔｈｅｎｅ ａ ｌｃ ｃ ｎｇ ｓ ｒ ｃ ｕ ｅ ｏ ｏｎ ｅ ｈａ ｅ ｒ ｓｎ ｃ ｔ ｌ ｓ ｎ ｌ ｕｌｒ ｓｅ ｅｃ ｔ ｌ ｓ ｓｉ ｔ ｏ ｅ ｗ ｐｐ ｉａ
目前 多数工 业用 催化 剂都 是粒 径较 小 的颗粒状 树脂 。若 将其 直接 装 入催 化 精 馏 塔 内 ， 仅 使催 化 不
剂床层 的传 质 效 率 下 降 、 层 空 隙率 过 小 、 降过 床 压 大 、 法进 行正 常 的精馏 操作 ， 无 而且 催化 剂 的膨胀 与 收缩 还会 导致 催 化 剂破 碎 损 失 。因此 ， 粒 状 树脂 颗 催化 剂 一 般 要 经 过 适 当 的 包 装 处 理 后 才 能 人 塔 使用 。 １ １ １ 催 化剂 本 身成 型 ．． 催 化剂 本 身 成 型 的催 化填 料 分 为两 种 ， 种 是 一 将具 有催 化 活 性 的材 料 直 接 制 成 分 离 元 件 装 入 塔 内， 不需 要与 其他 元 件 配 合 使 用 。如 王 成 习等 将 阳
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