亚硝酸酯合成工艺及反应器选型_吴良泉.pdf

第6期(总第157期) 煤 化 工 No.6(Total No.157) 2011年12月 Coal Chemical Industry Dec. 2011 亚硝酸酯合成工艺及反应器选型 吴良泉 陈 鹏 （上海焦化有限公司，上海200241） 摘 要 简述了酯化反应原理及酯化反应动力学研究进展，提出了酯化反应器应设计为填料塔或板式塔较 合适；详细介绍了并流酯化反应工艺与反应精馏工艺流程，比较了两种工艺流程的优缺点及能耗：并流流程的操 作弹性大，设备制造简单，但需要设计水洗及干燥设备，蒸汽消耗量大，工艺流程较长；反应精馏工艺流程短，投 资减少，但反应精馏塔的设计和制造比较复杂，工艺操作条件严格。 关键词 亚硝酸酯 并流酯化 反应精馏酯化 文章编号 1005-9598(2011)-06-0037-0TQ5364文献标识码中图分类号A ： ： ： 气相法制草酸酯工艺最早由日本宇部兴产公司 O→ RONO+HNO (8) ROH+N 24 3 提出，首先是一氧化氮、氧气与甲醇或乙醇经过酯化 整个反应热效应明显。由于氮的氧化物的转化反 反应生成亚硝酸酯，然后一氧化碳与亚硝酸酯在 应是一个体积缩小的反应过程，且在酯化反应体系 [1] Pd/AlO催化剂作用下反应生成草酸酯 。酯化反应 内，所有的反应均为强放热反应，从热力学角度分析， 23 在整个合成气制草酸酯工艺中是重要的反应之一，也 降低温度、增加压力有利于反应进行。反应过程中生 是影响草酸酯合成工业化放大过程的最关键一步。酯 成的水可能会和NO或亚硝酸酯反应生成硝酸、亚硝 23 化反应不需要使用催化剂，常压下就很容易进行，但 酸等副产物，所以在设计反应器时，可考虑分离水和 其反应相当复杂，除了产物亚硝酸酯生成以外，还有 亚硝酸酯或减少两者接触时间等，这是目前大部分报 HNO、HNO等副产物生成。为了提高亚硝酸酯的生成 道中采取反应精馏塔技术要考虑的主要因素之一。 3 2 率，减少副反应的生成，就需要合理的设计亚硝酸酯 1.2 酯化反应动力学 合成反应器和工艺流程，本文就酯化反应器的选型与 我国科研工作者对NO、O和醇类反应生成亚硝 2 工艺技术进行分析探讨。 酸酯的反应动力学以及工艺条件进行了大量的研究， [2] 如：陈锦文等 进行过亚硝酸乙酯合成反应的动力学 1 酯化反应器的设计和选型 研究，并拟合出了幂级数型动力学方程，认为酯化反 1.1 酯化反应原理 应速率主要受液膜传质控制，反应过程中应控制乙醇 由NO、O和CHOH反应生成亚硝酸酯，无需催化