我國(guó)石油化工科學(xué)研究院針對(duì)一系列反應(yīng)體系提出并正在開(kāi)發(fā)的一種新型的非均相、催化蒸餾技術(shù)。它基于催化劑在線裝卸和再生的構(gòu)想,將細(xì)粉狀催化劑懸浮于反應(yīng)段液相中并經(jīng)由固液分離器循環(huán)使用或部分再生,不僅繼承了常規(guī)催化蒸餾(Catalytic Distillation,CD)的優(yōu)點(diǎn),而且克服了傳統(tǒng)CD過(guò)程中催化劑內(nèi)擴(kuò)散的限制。因此,催化劑利用效率顯著提高,用量大大減少。石油化工科學(xué)研究院目前主要將SCD與其開(kāi)發(fā)的負(fù)載雜多酸催化劑結(jié)合應(yīng)用于苯烯烷基化反應(yīng)。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明:催化劑性能優(yōu)良,反應(yīng)條件溫和,是一項(xiàng)具有工業(yè)開(kāi)發(fā)潛力的重要技術(shù)創(chuàng)新,值得進(jìn)一步研究和開(kāi)發(fā),且有必要探究其是否具有應(yīng)用于其他反應(yīng)體系的潛在優(yōu)勢(shì)。 然而固液分離器和液相外部循環(huán)物流的引入,連同在汽液逆流接觸過(guò)程中由彌散和化學(xué)動(dòng)力學(xué)耦合所引入的強(qiáng)非線性,不僅給SCD過(guò)程的建模和求解工作帶來(lái)較大的困難,還有可能誘發(fā)復(fù)雜的非線性動(dòng)力學(xué)現(xiàn)象。

           催化蒸餾捆包過(guò)程強(qiáng)化是化工技術(shù)發(fā)展的重要方向之一,而催化蒸餾(Catalytic Distillation,CD)是實(shí)現(xiàn)化工過(guò)程強(qiáng)化的一種有效方法。在CD技術(shù)中,催化劑通常以“催化劑構(gòu)件”形式(如“催化劑捆包”、結(jié)構(gòu)型催化劑等)布置于蒸餾塔的特定部位,促進(jìn)反應(yīng)并提供必要的傳質(zhì)接觸表面,從而實(shí)現(xiàn)反應(yīng)與分離的藕合,使兩者相互促進(jìn)。近二十年來(lái),CD技術(shù)以其具有突破化學(xué)平衡限制、提高反應(yīng)選擇性、降低能耗、節(jié)省投資等優(yōu)點(diǎn),在醚化、酉旨化、烷基化、加氫等過(guò)程中獲得成功的工業(yè)應(yīng)用。然而,現(xiàn)有的研究和工業(yè)實(shí)踐表明,CD在具有許多優(yōu)點(diǎn)的同時(shí),也存在“催化劑構(gòu)件”制作復(fù)雜、裝卸和再生不便等不足,特別是制造“催化劑構(gòu)件”需要采用較大顆粒的催化劑,催化劑顆粒內(nèi)部的傳質(zhì)阻力大,催化劑的效率難以得到充分發(fā)揮,因而從過(guò)程強(qiáng)化的角度來(lái)說(shuō)有待提高。