烯烃氢甲酰化反应是工业上合成醛和醇的一种重要的方法,具有催化剂活性高、选择性好的优点。异戊醛是一种重要的香料和药物中间体,应用广泛。异丁烯氢甲酰化反应生产异戊醛使用的是铑系催化剂,铑为贵金属,储量有限,价格昂贵,回收困难,目前为止国内还没有大规模的异丁烯氢甲酰化生产异戊醛的相关报导,需要的戊醛仍然主要依赖进口。所以,研究异丁烯氢甲酰化反应制备异戊醛和废铑催化剂的回收具有重要的实际应用价值。本文首先对异丁烯氢甲酰化反应的工艺条件进行了考察,研究了反应温度、反应压力、催化剂浓度、膦铑比、合成气组成、溶剂用量、溶剂类型、异丁烯用量和反应时间对乙酰丙酮三苯基膦羰基铑催化剂催化活性的影响,实验结果表明:在90℃、4.0MPa、Rh=400ppm、Rh:P=5、H₂:CO=1:1、t=10h、正癸烷用量35mL,异丁烯用量7.00g的条件下,异丁烯的转化率可达到81.85%,选择性为99.37%。在工艺条件研究的基础上,对异丁烯氢甲酰化反应进行了动力学计算,在反应温度介于70℃和90℃之间,反应压力介于2.5MPa和4.0MPa之间,H₂:CO的体积比介于1:1和3:1之间,异丁烯的用量介于4.00g和9.00g之间,催化剂浓度为300ppm,膦铑比为15,以正己烷为溶剂,在100mL反应釜内反应4h时的异丁烯氢甲酰化反应的动力学方程式如下:烯烃氢甲酰化反应结束后,需要对废铑催化剂进行回收再利用。本文利用负载了三苯基膦的活性炭作催化剂,研究了气体氛围、空速、温度和压力对活性炭吸附回收废铑催化剂的影响。研究发现,温度和空速对废铑催化剂的回收影响最大。温度为250℃,空速为15h^-1,压力为1.0MPa时氮气氛围下铑的回收率能够达到99%。