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三乙胺为催化剂正丁醇乙氧基化过程模拟与分析

更新时间:2009-03-28

乙二醇单丁醚(EGMBE)是环氧乙烷(EO)的重要衍生物,是一种性能优良的环保溶剂,广泛应用于油墨、涂料、皮革和刹车液等工业领域[1]。工业上,乙二醇单丁醚是在催化剂作用下,由正丁醇(NBA)和环氧乙烷的乙氧基化反应合成,采用的催化剂中应用最广泛的是无机碱,如KOH,NaOH和正丁醇钠等。无机碱催化剂的优点是二氧六环等副产物少,简单易得。但也存在诸多缺点,其一、催化剂的活性成分醇氧负离子极易和水发生反应,原料或反应过程中有微量水分存在将使催化剂活性严重降低,同时生成乙二醇等副产物;其二、由于无机碱不挥发,催化剂难以回收和回用,这不但影响装置的经济性,而且会产生固废处理的问题;其三、产品中的催化剂需要经中和处理,产物盐分将影响产品的质量。因此,寻求和开发更加高效、环保和稳定的催化剂是乙二醇单丁醚生产行业亟待解决的问题。

据文献[2,3]报道,三乙胺(TEA)可作为合成低碳醇(C1~C4)乙氧基化物的催化剂。采用三乙胺为催化剂的优点在于:(1)三乙胺催化剂属于碱性催化剂,其催化机理与传统无机碱相同;(2)当原料或反应过程中有水分存在时,其催化效率要高于无机碱,同时生成的乙二醇和聚乙二醇副产物更少[4];(3)三乙胺可挥发(沸点为89.0 ℃),可通过普通精馏的方法将产物和催化剂进行分离,不但能保证产品的质量,同时可实现催化剂的回收和再利用[5]。但TEA催化剂的缺点是存在Hoffman消去副反应,即TEA与EO反应转化为副产物[6]。目前公开文献对以三乙胺为催化剂,低碳醇乙氧基化反应的报道很少,也未见有动力学规律、反应器选型及经济性方面的报道。

本工作通过实验和模拟相结合的方法,开展以三乙胺为催化剂,正丁醇乙氧基化反应合成EGMBE的可行性和反应动力学影响行为研究,重点考察反应温度、催化剂用量和原料进料比对原料转化率、产物选择性及Hoffman消去副反应产物量的影响,旨在为工业反应器的选型和优化设计提供理论依据和模型支持。

1 反应机理与动力学模型

1.1 反应机理

Poskrobko等[3-6]报道了叔胺为催化剂低碳醇乙氧基化的反应机理,认为三乙胺的催化机理与醇钠等无机碱相同,都属于阴离子型逐步加成反应,但不同点在于三乙胺会与EO发生Hoffman消去反应生成乙烯等副产物。以正丁醇(用ROH表示)反应体系为例,体系反应过程或反应机理主要包括以下4步:

(1)催化剂活性成分的形成:TEA首先与EO结合形成两性离子,两性离子可活化醇得到醇氧负离子(用RO-表示),即得到催化活性成分RO-

 

(2)乙二醇丁醚同系物的生成:反应(2)得到的RO-为乙氧基化反应的引发剂,通过链引发、链增长和质子交换的逐级加成反应,生成乙二醇丁醚同系物,反应过程可表示为[7]

在通过招标投标择优选取施工承建单位时,应将招标项目的投资规模、施工难易程度与拟招对象相对应,切忌不顾招标项目的具体情况只认定大型企业或央企。在确定参标单位前,应对所选取的施工承建企业进行全面考察,包括企业过去的业绩、能投入到本项目施工建设的实力和可能进入本项目负责组织施工建设的经理人选,经过对比分析后再选择参标单位。

(4)供求关系严重失衡,人员素质不高。建筑市场供求关系严重失衡,生产能力明显过剩,过度竞争导致了无序竞争甚至是恶性竞争。

 

其中,n为EO加成数,一加成(n为1)产物乙二醇单丁醚为目的产物,其余为副产物。

(3)TEA与EO发生Hoffman消去反应:TEA首先与EO发生式(1)的反应生成两性离子,两性离子可分解掉其中一个乙基产生乙烯,同时生成N,N-二乙基乙醇胺(DEEA),即:

 

根据反应机理,在动力学参数获取时可做如下假设[7-9]:(1)正丁醇乙氧基化反应过程中各步加成反应的速率常数近似相等,各步加成反应的活化能近似相同;(2)反应速率与浓度的关系均按一级反应特征表达。依据此假设,得到如下反应速率的表达式:

今年70岁的翟大姐,早在年轻时赚足了自己所需的钱,大可不必到处奔波,但是看到农民高兴,翟大姐自己就觉得非常有成就感。那么翟大姐的销售之路都是一帆风顺的吗?事实并非如此。当记者问起翟大姐是否遇到过一些困难时,翟大姐激动地向记者讲述:“那可多了。因为我卖的化肥是大厂家正规的肥,相对来说比较贵,当时都和农民说好了价格。后来不曾想有外县的人来我们县低价砸货,砸得我一点利润点都没有了,当时我心里很憋屈。但是,我回过头来一想,只要农民用得好,无论是用谁的肥,只要他把地种好了,我就高兴了,我没有利润就没有吧!”

 

1.2 动力学模型

目前,关于以无机碱为催化剂条件下醇类物质乙氧基化反应的研究已比较成熟,Di Serio等[7]提出的动力学建模方法被广泛采用。依据实验研究结果,同时为了方便动力学分析和结合商业软件进行反应器模拟,本工作动力学建模时做如下简化处理:对于正丁醇的乙氧基化反应,不考虑五加成乙氧基化产物;对于DEEA的乙氧基化反应,仅考虑生成一加成的乙氧基化产物DEAEE。依此简化,本工作用如下具体的反应方程式来模拟反应过程。

正丁醇乙氧基化反应:

在实践过程中会发现,按照教材中给出的试剂进行实验,由于各种因素的影响,有时不能取得很好的实验效果。例如,在“制作并观察植物细胞有丝分裂的临时装片”的实验中,盐酸能使植物细胞之间的果胶质层松散,使根尖细胞彼此容易分开,教材中使用体积分数为10%的盐酸溶液解离10 min,耗时较长。适当增加盐酸溶液的浓度可以缩短解离的时间,如改用体积分数为20%的盐酸溶液,解离仅需5 min左右即可完成,细胞的分散程度也可以达到理想的效果。

 

2.2.2 冷凝温度的影响

 

DEEA乙氧基化反应:

 

(4)DEEA的乙氧基化反应:DEEA分子中含有活泼氢,与EO发生乙氧基化反应生成2-[2-(二乙氨基)乙氧基]乙醇(DEAEE)等同系物(反应过程与正丁醇乙氧基化类似),可表示为:

 

式中:r7r12分别为反应式(7)~(12)的反应速率,mol/s;k1k6分别为反应式(7)~(12)的反应速率常数,m3/(mol·s);[EO],[NBA],[EGMBE],[DGMBE],[TGMBE],[TEA]和[DEEA]分别为环氧乙烷、正丁醇、乙二醇单丁醚、二乙二醇单丁醚、三乙二醇单丁醚、三乙胺和N,N-二乙基乙醇胺的液相浓度,mol/m3

该反应体系的本征动力学实验在辽宁奥克化学集团完成,实验的具体方法见文献[10],动力学模型中的反应速率常数k用Arrhenius方程形式表示,即:

 

式中:k为反应速率常数,m3/(mol·s);A为指前因子,m3/(mol·s);Ea为反应活化能,kJ/mol;R为气体常数,J/(mol·K);T为温度,K。计算得AEa的值见表1。

 

表1 反应动力学参数Table 1 Reaction kinetic parameters

  

R e a c t i o n s A×1 0-9/[m 3·(m o l·s)-1] E a/(k J·m o l-1) R e a c t i o n s A×1 0-9/[m 3·(m o l·s)-1] E a/ (k J·m o l-1)(7) 2.3 1 7 2.5 6 3 (1 0) 2.3 1 7 2.5 6 3(8) 2.3 1 7 2.5 6 3 (1 1) 5.8 7 6 9.8 7 0(9) 2.3 1 7 2.5 6 3 (1 2) 2.6 4 7 4.2 5 5

2 反应过程模拟与分析

2.1 模拟与分析方法

反应温度是影响乙氧基化反应速率的重要参数之一。在EO进料量5.0 kg/h,TEA进料量1.0 kg/h,醇烷比3.0,冷凝温度0 ℃条件下,EO转化率、EGMBE选择性和反应竞争比随反应温度的变化情况见图2和3。

  

图1 连续搅拌釜式乙氧基化反应器装置Fig.1 Continuous stirred ethoxylation reactor

工业上EGMBE生产所采用的反应器多为连续管式反应器,而非CSTR反应器(减少返混来提高EGMBE的选择性)[8,11]。然而,当采用 TEA为催化剂时,采用管式反应器将受到限制。这是因为:首先,乙氧基化反应为强放热反应,反应产生的乙烯气体为不凝气,难以直接排出系统,而管内不凝气的存在将导致传热速率严重降低,这将是个巨大的安全隐患;其次,如果反应过程生成的乙烯过多,管内流体的流型将为气液两相流,这会导致流型紊乱并引起管内物料严重返混。基于此,本工作不采用管式反应器合成EGMBE,而采用相对安全的如图1所示的反应器来开展实验研究和模拟分析。反应器的操作参数包括反应温度、TEA的用量、正丁醇和EO的进料物质的量之比(醇烷比)及冷凝温度等,考察目标包括EO转化率、EGMBE选择性和副反应速率等。考虑到EO的安全性及排出的有机气体对环境影响等问题,模拟时指定EO的进料量为5.0 kg/h,并将反应器中EO转化率大于99.0%、排出不凝气中EO和TEA的浓度小于2.0×10-3(企业要求指标)作为两个限定条件。

由于研究体系包括3种竞争反应:正丁醇乙氧基化反应、TEA消去反应和DEEA乙氧基化反应,为了考察副反应速率及其产物分布,本工作定义反应竞争比(“RCR”)来表征3类反应的相对快慢,用RCRNBARCRTEARCRDEEA分别表示生成乙二醇丁醚同系物消耗EO的量、消去反应(生成乙烯)消耗EO的量和生成DEAEE消耗EO的量占总消耗EO量的比值,即通过RCR可以了解正丁醇乙氧基化产物量及其他副产物生成量的相对大小。

2.2 操作参数的影响与分析

从图2可看出,EO的转化率随反应温度的升高而升高,当反应温度小于120 ℃时,EO转化率未达到99.0%的限定条件,当反应温度大于140 ℃时,EO转化率接近100.0%;随温度升高,EGMBE的选择性持续降低,这是因为副反应速率相应更快,导致EGMBE的选择性下降。由图3可看出,3类反应的反应竞争比随反应温度的变化不显著。结合反应速率方程式(13)~(18)和表1反应动力学参数分析可知,这是因为温度升高,3类反应的反应速率都会增大,即3类反应消耗EO的量同步增加,故反应温度对反应竞争比的影响不显著。综上,适宜的反应温度为140~150 ℃。

鉴于EO化学性质活泼,属易燃易爆的高危化学品,通过实验方法来全面了解和掌握反应体系的动力学行为是一项非常困难的工作,故本工作采用以模拟为主、实验为辅的研究方法。模拟在Aspen Plus模拟平台上进行,实验采用的反应器是体积为10 L、带有冷凝回流的连续搅拌釜式(CSTR)反应器,反应器示意如图1所示。反应器上部安装了一个冷凝器,作用是连续排出反应产生的乙烯气体,使反应器压力保持恒定。为了保证排出不凝气时尽可能少地排出轻组分EO和TEA等气体,设置冷凝器的最低冷凝温度为-20 ℃。同时,为了减少排出有机气体对环境的影响,实验操作时将排出的不凝气通入溴水溶液中进行溶解和反应吸收,其中乙烯和溴反应转化为二溴乙烷,而EO和TEA将溶解于水中。

  

图2 温度对EO转化率及EGMBE选择性的影响Fig.2 Effect of temperature on the conversion of EO and the selectivity of EGMBE

  

图3 温度对反应竞争比的影响Fig.3 Effect of temperature on RCR

2.2.1 反应温度的影响

将冷凝温度设定在EO沸点(10 ℃)以下,目的是使排出气体中的EO,TEA和正丁醇能冷凝后回到反应器中继续参与反应。如果冷凝温度过高,排出不凝气中EO的量将更多,这不仅影响EO的转化率,而且有机气体的排出会影响环境。在EO和TEA的进料量分别为5.0和1.0 kg/h,醇烷比3.0的条件下,对不同反应温度、不同冷凝温度下不凝气中各组分的浓度和EO转化率进行模拟,结果如表2所示。

1)对苹果园南路口与晋元庄路口之间的行人过街,其信号灯放行时序与上游苹果园南路口西向东直行相位相同,此时南北方向车辆因处于排队状态,因此行人过街安全性得到保证;同时,当南北向车流获得通行权,行人过街处于红灯状态,因此减缓了行人过街对直行车辆造成的影响.

Hoffman消去反应:

中频电炉的温度控制核心采用的方式多样,常见的方式有基于PLC、FGPG、ARM、单片机、采用现场总线方式结合温控器[3-4]。本文所采用的方式为MSP430单片机的5438A为控制核心设计中频电炉温控模块。通过K型热电阻读取中频电炉的炉温。通过ModBus总线协议与上位机通信,通过ModBus总线获得中频炉工作的设定温度,同时将采用到的温度值发送给上位机进行显示。根据误差与误差的变化率通过模糊PID控制算法现场整定PID参数并通过PID预算获得对应的输出值,通过DA转换将数字信号转换为模拟量控制V-F变化电炉(见图1)。

 

表2 不同反应温度和冷凝温度下不凝气中各组分浓度及EO转化率Table 2 Concentration of components in the non-condensable gas and EO conversion at different reaction temperatures and condensing temperatures

  

Reaction temperature/℃Condensing temperature/℃C2H4 EO×103 TEA×106 NBA×106 Concentration of components EO conversion, %130 -20 0.997 2.133 7.6 82 98.74-10 0.995 3.855 15.0 230 98.75 0 0.992 6.140 28.0 589 98.75 10 0.989 8.994 49.0 1 387 98.75 140 -20 0.999 0.688 4.7 57 99.52-10 0.999 1.075 9.3 160 99.52 0 0.998 1.596 17.0 408 99.52 10 0.997 2.254 31.0 960 99.53 150 -20 0.999 0.445 4.3 57 99.64-10 0.999 0.698 8.6 161 99.65 0 0.999 1.044 16.0 409 99.65 10 0.998 1.493 28.0 961 99.65

从结果可以看出,排出气体的主要成分是乙烯,三乙胺和正丁醇的量均很少,这两个组分可满足排放要求;当反应温度为130 ℃时,EO的转化率未达到限定条件,不同冷凝温度下排出气体中EO的浓度均超过2.0×10-3的限定条件;当反应温度为140 ℃时,EO的转化率可达到限定条件,但冷凝温度为10 ℃时,排出气体中EO的浓度仍超过2.0×10-3的限定条件;当反应温度为150 ℃时,4种冷凝温度下排出气体中EO的浓度均低于2.0×10-3的限定条件,其归结于此反应温度条件下EO的转化率高,汽相中 EO浓度低的原因。综上分析,可以看出,冷凝温度的选择需和反应温度同步考虑,当反应温度大于140 ℃,冷凝温度小于0 ℃时,可同时满足EO转化率和排出气体中EO浓度的限定条件。

2.2.3 催化剂用量的影响

与无机碱催化剂不同,本研究体系存在 Hoffman消去反应,TEA既为乙氧基化反应的催化剂,同时也是消去反应的原料(在反应过程中逐渐被消耗),所以催化剂用量对反应过程的影响更加复杂。在EO进料量5.0 kg/h,反应温度140 ℃,醇烷比3.0,冷凝温度0 ℃的条件下,EO转化率、EGMBE选择性和反应竞争比随TEA进料量的影响,结果见图4和5。

本节实验考查不同环境参数下,用户的信道收益情况对比,实验结果取多次平均值.图5为四种算法在不同用户数量下平均用户传输速率的变化曲线.总体上用户传输速率随网络规模增大而减少,因为信道资源一定时,位于同一信道干扰范围内竞争用户数增多导致.其次SLG算法性能与CIDG最为接近,尤其是网络密度较大的时候,证明了SLG算法所构建潜在博弈的有效性.本地博弈及随机选择算法缺少信息观察存在盲目性导致效率较低.

  

图4 催化剂进料量对EO转化率及EGMBE选择性的影响Fig.4 Effect of catalyst feed on the conversion of EO and the selectivity of EGMBE

  

图5 催化剂进料量对反应竞争比的影响Fig.5 Effect of catalyst feed flow on RCR

由图4可以看出,当TEA进料量小于0.3 kg/h时,EO转化率达不到99.0%的限定条件,此也为TEA进料量的限制条件;当TEA进料量增大时,EO的转化率随之增大,当TEA进料量大于0.3 kg/h时,可达到EO转化率的要求;EGMBE的选择性随TEA进料量的增加而持续降低,这可结合反应速率方程(17)和(18)给予解释,即随TEA进料量增大,Hoffman消去反应和DEEA乙氧基化反应速率增大而导致EGMBE选择性降低。图5的结果也印证了上述分析,即随着催化剂进料量的增加,RCRNBA持续降低,而RCRTEARCRDEEA持续增高,说明反应器中过高的催化剂浓度将导致消去副反应速率增大。综上分析,在保证EO转化率的前提下,催化剂进料量应尽可能低,适宜的催化剂用量为0.3~0.7 kg/h。

初中阶段的学生正处于身体和思维等方面快速发育的时期,情绪不够稳定,在学习方面定力比较差。为了能让学生长期保持对数学学习的积极性和主动性,使学生能对数学有更多的兴趣,教师应重视教学的导入环节。在教学的导入阶段中,教师应为学生设计一些多种多样的导入内容,利用课堂的前几分钟来调动学生的积极性,使学生能保持长久的学习热情。通过课堂引入环节的安排能让学生在学习过程中感受到更多的乐趣,营造出生动的教学氛围,提高学生的学习积极性和探索问题的积极性。

2.2.4 醇烷比的影响

进料醇烷比是影响乙氧基化反应重要的操作参数。在EO进料量5.0 kg/h,反应温度140 ℃,TEA进料量1.0 kg/h,冷凝温度0 ℃的条件下,EO转化率、EGMBE选择性和反应竞争比随醇烷比变化的模拟结果,如图6和7所示。

  

图6 醇烷比对EO转化率及EGMBE选择性的影响Fig.6 Effect of molar ratio of n-butanol to EO on the conversion of EO and the selectivity of EGMBE

  

图7 醇烷比对反应竞争比的影响Fig.7 Effect of molar ratio of n-butanol to EO on RCR

在其他操作条件不变的情况下,改变进料醇烷比将同时改变物料在反应器中的停留时间,增大醇烷比也意味着减小了停留时间。模拟时给出了5个醇烷比条件(1.5,3.0,4.5,6.0和7.5),对应的停留时间分别为6.4,6.0,5.7,5.5和5.3 min。

由图6可知,随着醇烷比的增大,EO转化率略有降低,其原因是过多的醇进料将导致物料在反应器中停留时间变小,同时反应器中EO浓度更低,导致EO反应速率和转化率降低;EGMBE的选择性随着醇烷比的增大而增大,可通过反应速率方程(13)~(16)和停留时间给予解释,即增大醇的进料量,将增大主反应(正丁醇乙氧基化)速率,同时物料在反应器中停留时间更短,导致EGMBE的选择性增大。图7的结果也印证了上述分析,即随着醇烷比增大,RCRNBA持续增大,而 RCRTEARCRDEEA持续下降。考虑到醇烷比过大会降低EO转化率,同时会增加后续产品精馏分离的能耗,适宜的醇烷比为3~7。

2.3 操作参数的优化与结果验证

在上述优化工艺条件范围的基础上,以 EGMBE选择性最高为优化目标,以EO的进料量为5.0 kg/h,反应器中EO转化率大于99.0%,排出不凝气中EO浓度小于2.0×10-3为限定条件,利用Aspen软件的灵敏度分析和优化工具,对反应器的操作参数进行优化,结果见表3。得到优化的反应条件为反应温度145 ℃,三乙胺进料量0.4 kg/h,正丁醇与EO的进料物质的量之比为6.6,此条件下环氧乙烷的转化率达到 99.2%,乙二醇单丁醚的选择性达到 68.2%。表3中RCRTEA为2.2%,RCRDEEA为0.4%,说明进料EO中有2.6%被Hoffman消去反应和DEEA乙氧基化反应消耗。

  

图8 模拟结果和实验结果的产物分布比较Fig.8 Comparison of simulation and experimental results of each component distribution in reaction mixtures

为了验证模拟的可靠性,表3给出了模拟结果和实验结果的比较,图8给出了模拟得到产物分布和实验结果的比较。从表3和图8的比较结果看,本工作模拟结果与实验结果的产物分布基本一致,证明了模型的可靠性。

 

表3 优化的模拟结果及与实验结果的比较Table 3 Optimized simulation results and comparison with experimental results

  

Note: The above three conditions were carried out under the same operating conditions of pressure 0.3 MPa, reaction temperature 145 ℃,EO feed flow 5 kg/h, n-butanol feed flow 55 kg/h, molar feed ratio of n-butanol to EO 6.6.

 

Parameters Simulation results Experimental results TEA catalyst NaOC4H9 catalyst Catalysis feed flow/(kg·h-1) 0.40 0.40 0.05 EGMBE generation rate/(kg·h-1) 9.00 8.40 9.70 DGMBE generation rate/(kg·h-1) 1.90 2.10 2.20 TGMBE generation rate/(kg·h-1) 0.50 0.60 0.60 C2H4 generation rate/(kg·h-1) 0.04 0.08 DEEA generation rate/(kg·h-1) 0.20 0.30 DEAEE generation rate/(kg·h-1) 0.01 0.04 EO conversion,% 99.2 99.9 100 Triethylamine conversion,% 96.1 97.5 n-butanol conversion,% 12.6 11.3 15.3 EGMBE selectivity,% 68.2 67.4 70.6 RCRNBA,% 97.4 96.7 RCRTEA,% 2.20 2.70 RCRDEEA,% 0.40 0.60

2.4 不同催化剂反应效果的比较与评价

为了考察以TEA为催化剂合成EGMBE的可行性,本工作同时考察了相同条件下,以正丁醇钠(NaOC4H9)为催化剂的实验结果,具体见表3。从表3看出,在相同的操作条件下,达到相同的EO转化率,正丁醇钠为催化剂条件下催化剂的进料流量仅0.05 kg/h,约为以TEA为催化剂时其用量的十分之一,说明正丁醇钠为催化剂时EO的反应速率更高。其原因为一是正丁醇钠电离得到的醇氧负离子可直接作为乙氧基化反应的引发剂,而TEA需要经过反应后才可得到活性成分[见1.1节反应(1)和(2)];二是由于存在消去副反应,约有48.9%的TEA被反应消耗掉,而正丁醇钠为催化剂则不存在此问题。由表3还可看出,在相同EO加料速率和相同醇烷比条件下,正丁醇钠为催化剂时,EGMBE的选择性为70.6%,比TEA为催化剂的选择性高3.2%,说明由于消去反应的存在,采用TEA为催化剂时,EGMBE的选择性必然降低。

Assertion assertion = AuthClient.getInstance().login(request, response, "");

通过上述分析可知,在比较不同催化剂工艺的经济技术时,需要考虑TEA的消耗问题和副产物的回收问题。表3的模拟结果显示,当以TEA为催化剂时,每消耗1.0 kg EO 可得到0.023 kg DEEA和0.002 4 kg DEAEE副产物,这两种副产品的经济附加值和能否回收将是决定TEA催化剂工艺经济性的关键环节。由于DEEA和DEAEE两种产品在药用辅料等领域有重要的用途,产品不但价格高,并且容易和TEA及正丁醇乙氧基化物分离,所以从原料水分要求、环保、产品质量和经济性方面综合考虑,以TEA为催化剂合成EGMBE具有一定竞争力。

做好产业发展“加减法”,着力推动新旧动能转换。在培育新动能上做“加法”,建立创新型省份建设“1+N”政策体系,制定出台《关于加快发展新经济培育新动能的意见》,聚焦新制造经济、新服务经济、绿色经济、智慧经济和分享经济等主攻方向,“一产一策”支持航空制造、中医药、电子信息、新能源、新材料等新兴产业发展,通用航空产业综合示范区、“中国制造2025”试点示范城市等成功获批。新一代宽带无线移动通信网国家转移转化试点落户鹰潭。在改造传统动能上做“减法”,积极化解钢铁、煤炭过剩产能;深入推进传统产业改造升级。

3 结 论

以三乙胺为催化剂,对正丁醇乙氧基化反应合成乙二醇单丁醚过程进行了模拟分析,取得的优化反应条件为反应温度145 ℃,三乙胺进料量0.4 kg/h,正丁醇与EO的进料物质的量之比为6.6,该条件下,环氧乙烷的转化率达到99.2%,乙二醇单丁醚的选择性达到68.2%,约有2.6%的环氧乙烷被Hoffman消去副反应及 N,N-二乙基乙醇胺乙氧基化副反应消耗。与正丁醇钠催化剂比较,由于存在Hoffman消去反应,三乙胺为催化剂条件下EO反应速率和EGMBE的选择性更低,其工艺经济性的关键是回收有价值的DEEA和DEAEE。建立的模型和取得的结果、结论将为反应器的选型和优化设计提供理论依据和模型支持。

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侯瞬,安维中,安然,林子昕,别海燕,朱建民
《化学反应工程与工艺》2018年第04期文献
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