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苯酚是重要的有机化工原料,其主要生产工艺为异丙苯法,异丙苯则以苯和丙烯为原料,由烷基化法生产。现有工艺中,烷基化反应产物经精馏分离后产生重芳烃组分,主要为多异丙苯(二异丙苯或三异丙苯)作为燃料使用,造成资源浪费。本文以重芳烃为原料,以FTH-2为催化剂在固定床反应器上进行气固非均相催化的苯与多异丙苯的反烃化反应,反应产物异丙苯作为原料进入异丙苯的工艺流程中。研究了工艺条件、热力学及本征动力学分析,并利用Aspen plus对重芳烃反烃化单元进行了工艺流程模拟及主要设备的设计与选型。通过单因素实验考察了苯与二异丙苯(DIPB)摩尔比(6～16)、反应温度(185℃～255℃)、液体原料空速(1 h-1～9 h-1)对DIPB转化率XDIPB及IPB选择性SIPB的影响,得到苯与DIPB反烃化反应的较适宜条件为:B/DIPB(mol)=10、215℃、3.0 MPa、空速 5 h-1,在此条件下,XDIPB与SIPB分别约为96%、98%。通过单因素实验研究苯与三异丙苯(TIPB)摩尔比(12～20)、反应温度(240℃～360℃)、液体原料空速(1 h-1～9 h-1)对TIPB转化率XTIPB、IPB选择性SIPB及DIPB选择性SDIPB的影响,得到苯与重芳烃混合液反烃化反应较适宜条件为:B/TIPB(mol)=18、280℃、3.0MPa、空速 5h-1,在此条件下,XTIPB、SIPB、SDIPB分别约为75%、64%、31%。苯与重芳烃混合液反烃化反应进行热力学分析,其主要内容包括:确定系列反应方程式;结合Benson法,计算出系列反应的相关平衡参数;构建反应网络结构。按本征动力学研究方法对苯与重芳烃混合液反烃化反应进行本征动力学分析,排除内、外扩撒影响,结合变空速实验确定主反应为反应(1),在 B/TIPB(mol)为 12-22、温度为 200℃-310℃、空速为 5 h-1 条件下进行动力学实验,建立动力学模型、估算其参数,利用MATLAB编程对参数进行优化计算,并检验模型参数,确定苯与重芳烃的反烃化反应的本征动力学方程为:(?)利用Aspen plus对重芳烃反烃化单元工艺流程进行模拟。结合物料衡算、相关热量衡算进行反应器、换热器、混合器、泵等设备的选型、设计,其中换热器设计中应用EDR进行详细的核算。最后画出重芳烃反烃化单元的PID图和PFD图。