α,α-二甲基苄醇(CA)作为一种重要的化工原料,既可以作为香料又可以作为生产过氧化氢二异丙苯的原料,在工业中的应用十分广泛。目前,工业生产CA的工艺路线为采用还原性无机盐还原过氧化氢异丙苯,但此工艺存在严重的环境污染及经济性不高等问题。燕山石化三厂采用过氧化氢异丙苯制苯酚的工艺路线中,会产生工业应用价值很低的副产物α-甲基苯乙烯。为了解决旧工艺生产CA存在的问题,同时将工业应用价值很低的副产物α-甲基苯乙烯转化为工业附加值很高的CA,以该目的为出发点,提出了对α-甲基苯乙烯水合反应制备CA新工艺的研究。本课题是北京化工大学与燕山石化合作项目,并结合燕山石化苯酚丙酮装置的实际情况,进行了 2000吨/年α,α-二甲基苄醇新工艺开发,涉及的反应即为α-甲基苯乙烯与水在硫酸催化条件下发生水合反应,生成α，α-二甲基苄醇。本课题主要从以下三个方面展开研究:研究在不加有机助剂条件下的水合反应工艺,对不同种类的酸性催化剂进行筛选,选出性能最佳的催化剂。直接水合反应存在α-甲基苯乙烯在酸性环境下聚合的问题,会降低产物的选择性,为此提出在体系中添加表面活性剂的方法抑制α-甲基苯乙烯间的聚合反应,通过对表面活性剂的筛选,筛选出水溶性的聚乙二醇-2000作为表面活性剂,通过加入少量的表面活性剂可以显著提高产物的选择性,通过对生产工艺做最优化设计,探索出最优的生产工艺。直接水合存在转化率低的问题,研究发现制约其转化率的主要原因在于相间传质阻力。为了减小传质阻力,研究了在反应体系中添加有机溶剂的工艺。通过对不同有机溶剂的筛选,筛选出丙酮作为有机溶剂,可以显著提高反应的转化率,同时不会对选择性产生影响,对加入有机助剂的反应体系进行工艺条件优化,通过正交设计找出最优工艺条件。在研究α,α-二甲基苄醇新工艺的基础上,结合其工艺特点,提出了新的工艺生产路线,将反应后的油水两相进行静置分离,水相循环回反应釜重复利用,油相进入后续分离工段实现有机溶剂与产物的分离,有机溶剂和未反应的α-甲基苯乙烯循环回反应釜进行重复利用,从而形成一个封闭的循环回路,不对外排放污染物,满足新工艺对经济性及环保性的要求。通过运用流程模拟软件Aspen Plus进行流程模拟计算,对工艺流程进物料衡算及能量衡算,并利用模拟后的水力学数据为基础,对各个操作单元的换热器进行了设计计算。查阅《化工设计手册》等专业设计书籍,选择合适的设备,运用Auto CAD软件绘制物料流程图、带控制点的物料流程图。