新型催化剂上甲醇合成反应本征动力学

在等温积分反应器中测定了甲醇合成反应本征动力学.实验采用粒度为0.154～0.198 mm的国产新型NC309催化剂,反应温度190～250 ℃,反应压力为4～8 MPa,体积空速6 500～16 000 h-1.实验结果表明,总碳转化率在实验温度范围内随温度的升高先增加后降低,在235 ℃左右达到最大值,并随压力的升高而增加.选取双曲型动力学方程的形式建立了以各组分逸度表示的CO和CO2加氢合成甲醇的双速率本征动力学模型,用参数估值方法获得了动力学模型参数.残差分析和统计检验表明,该动力学模型能较好地描述实验结果.     

XNC-98催化剂甲醇合成本征动力学

在等温积分反应器中研究了XNC-98催化剂上甲醇合成反应本征动力学.实验压力为4~8MPa,空速7000~13000h-1,反应温度200~260℃.实验采用粒度为0.154~0.198mm的细颗粒催化剂.选取以各组分逸度表示的CO、CO2加氢合成甲醇的Langmuir-Hinshelwood本征动力学模型.采用正交实验设计,实验测定了25组数据,用全局通用算法结合马夸特算法确定动力学模型参数.残差分析和统计检验表明,动力学模型是适宜的.随温度升高,反应器出口甲醇浓度、CO和CO2转化率先增加后降低,在4~8MPa下,230~245℃为较佳反应温度范围:随着反应压力的提高,反应器出口甲醇浓度、CO和CO2转化率都有显著增加,提高反应压力能够有效提高反应器的生产能力.     

CO+H_2合成甲醇、二甲醚过程及其动力学研究——(Ⅱ) 动力学模型

本文研究了在Cu-Zn-Al和γ-Al_2O_3构成的复合催化剂上CO+H_2合成甲醇、二甲醚的本征动力学行为。在此复杂体系中,同时存在着CO+H_2合成甲醇、甲醇脱水生成二甲醚和水气变换三个反应。文中给出了表达这三个反应的动力学方程式,并通过数据拟合求出了动力学参数。模型的计算值与实验值相符较好。     

CO＋H2合成甲醇,二甲醚过程及其动力学研究：（Ⅱ）动力学研究

本文研究了在Ｃｕ－Ｚｎ－Ａｌ和γ－Ａｌ２Ｏ３构成的复合催化剂上ＣＯ＋Ｈ２合成甲醇、二甲醚的本征动力学行为，在此复杂体系中，同时存在着ＣＯ＋Ｈ２合成甲醇、甲醇脱水生成二甲醚和水气变换三个反应。文中给出了表达这三个反应的动力学方程式，并通过数据拟合求出了力学参数。模型的计算值与实验值相符较好。     

压力对甲醇合成本征反应速率常数的影响

本文对不同压力下一氧化碳和二氧化碳同时加氢合成甲醇的复合反应本征动力学进行了实验研究。实验在压力3—7MPa,温度215—245 C的条件下进行,采用C301—1型铜基催化剂。本研究以已经获得的以逸度表示的L-H-H-W型复合反应本征动力学方程为基础,依据不同压力下的本征动力学测试数据的处理结果,考察了压力对反应速率常数的影响。实验结果表明:此复合反应动力学方程在实验压力范围内是适用的,反应速率常数与压力无关。     

超临界甲醇中聚对苯二甲酸丁二酯分解动力学研究

在超临界甲醇中对聚对苯二甲酸丁二酯(PBT)进行了分解反应动力学的研究。在300℃,12MPa,甲醇与PBT的投料比为5．8的实验条件下,采用端基分析的方法测定出分解产物中羧甲基的含量,并建立了羧甲基的含量与反应时间的对应关系;根据求解的反应速率常数k(0．4319)、反应平衡常数K(0．5780),建立了超临界甲醇中PBT分解的动力学方程。在不同的反应时刻,方程计算值与实验值比较的结果显示,二者具有相同的变化趋势,其偏差在5．08％以内,认为该方程可用于描述在超临界甲醇中PBT的分解过程。在此基础上求解分解反应的活化能,在260～330℃的温度范围内得到分解反应的活化能为34．51kJ mol^-1,低于相关文献所报道的值。     

气液固相催化合成甲醇本征动力学

研究了以液体石蜡为液相介质在铜基催化剂上由CO、CO_2与氢气合成甲醇的本征动力学,按CO和CO_2加氢生成甲醇的反应途径,提出了反应机理,建立了6种动力学模型,经参数估值及模型筛选,得出了最终模型,该模型的计算值与实验值吻合很好,对CO及CO_2转化速率的平均偏差分别为3.69%和3.92%。     

甲苯甲醇烷基化制对二甲苯动力学模型

采用固定床反应器,在消除内外扩散影响的基础上,在反应温度480~560℃、甲苯甲醇总质量进料空速2 h-1、甲苯甲醇物质的量之比为1~6、水与甲苯物质的量之比为2~6和氢气与甲苯物质的量之比为2~8的条件下,研究了在自制沸石分子筛催化剂上甲苯甲醇烷基化反应的本征动力学,建立了包括甲苯甲醇烷基化制对二甲苯、二甲苯间异构化、二甲苯深度烷基化生成三甲苯和甲醇生成烯烃等7个反应的完整反应网络。采用非线性优化方法进行参数估算,并对模型的适用性进行了误差分析和统计检验。结果表明,甲醇生成烯烃反应的加入使模型能较好地反映出甲苯甲醇物质的量比对反应结果的影响,甲苯甲醇烷基化制对二甲苯的表观活化能为76.66 k J/mol,通过误差分析和统计检验表明,动力学模型是适用的。     

C3O1铜基催化剂甲醇合成反应动力学——(Ⅰ)本征动力学模型

本文研究了C301型铜基催化剂上由一氧化碳、二氧化碳与氢合成甲醇的本征动力学.实验在合成甲醇工业操作条件下进行.选择由一氧化碳和由二氧化碳合成甲醇为该系统的两个独立反应,给出了这—对反应动力学模型,该模型的计算值与实验结果相当吻合.     

硅橡胶/陶瓷复合膜反应器中CO2合成甲醇(Ⅰ)反应动力学

在反应温度为200～250 ℃,反应压力为0.6～1.6 MPa,原料气组成为H2 60%～75%、CO2 15%～30%、CH4 5%～10%的条件下,在固定床微分反应器中研究了C301催化剂上CO2与H2合成甲醇的反应本征动力学模型,提出了反应的控制步骤、模型鉴别及模型参数估值,当表面反应为速率控制步骤时所建立的动力学模型是可行的,模型计算值与实测值相当吻合.     

Fe-HZSM-5分子筛催化剂的甲醇制汽油动力学研究

通过水热晶化法,合成含有骨架杂原子Fe的Fe-HZSM-5分子筛催化剂,采用XRD、BET和NH3-TPD对催化剂进行表征,在微型固定床反应器中测定催化剂的甲醇制汽油的反应性能和反应动力学数据,对Fe-HZSM-5分子筛催化剂的甲醇制汽油本征动力学进行研究。结果表明,ZSM-5分子筛骨架引入杂原子Fe,可以增加对产物汽油选择性有利的弱酸量。采用Chen and Reagan建立的甲醇制汽油三集总动力学模型,通过Runge-Kutta法和最小二乘法对实验数据的回归计算,获得反应速率常数为k1=0.921×1012exp(-108 600/RT)、k2=0.155×1012exp(-116 400/RT)和k3=1.008×107exp(-96 130/RT)。以目标残差函数OF参数值为检验模型的标准,模拟值和实验值的相关系数R2均超过0.99。因此,Chen and Reagan建立的甲醇制汽油三集总动力学模型可以准确描述Fe-HZSM-5分子筛催化剂的甲醇制汽油反应动力学行为。     

苯与甲醇烷基化反应动力学

为实现苯与甲醇烷基化的工业化,对苯与甲醇烷基化反应动力学进行了研究。在固定床连续反应器中考察了反应温度、空速、原料配比对苯与甲醇烷基化反应性能的影响。实验结果表明,苯与甲醇烷基化反应是快速反应,在反应温度460℃,反应空速3~8 h-1,原料等物质的量比进料时,苯的单程转化率达到46.72%,甲苯、二甲苯的选择性达到了90.79%。动力学研究表明,甲醇烷基化反应的反应级数对苯是一级,对甲醇接近零级,反应的活化能为163.88 kJ/mol。     

甲醇催化脱水制二甲醚

研究了甲醇在ZSM-5沸石分子筛上催化脱水制二甲醚反应条件的影响。并在等温积分反应器中进行了本征动力学测试,对动力学模型进行筛选和参数估值,获得反应速率方程。     

超临界甲醇与松脂反应动力学

在温度583~623 K、压力9.2~12.1 MPa和无催化剂的条件下,采用在线采样实验装置进行超临界甲醇与松脂反应动力学研究。建立了一套超临界甲醇与松脂反应动力学实验方法,利用毛细管柱气相色谱法在线跟踪测定反应体系浓度随时间的变化关系,按照物质结构和动力学相近原则划分复杂反应体系的集总组分,构建了超临界甲醇与松脂集总反应网络。以Matlab和Origin软件估算了动力学模型参数,得到单萜化合物脱氢、加氢、裂解,树脂酸酯化和裂解的活化能分别为117.38、76.56、67.62、153.74和126.05 kJ mol 1,所建立的动力学模型与实验数据吻合良好。     

甲醇催化脱水制二甲醚

研究了甲醇在ＺＳＭ－５沸石分子筛上催化脱水制二甲醚反应条件的影响。并在等温积分反应器中进行了本征动力学测试、对动力学模型进行筛选参数估值，获得反应速率方程。     

甲醇在耐高温磺酸树脂催化下的脱水反应动力学

为了开发反应精馏合成二甲醚新工艺,实验在2MPa(G)、120℃～155℃、初始甲醇摩尔分数100%～30%、液空速0.10mL/(min·g催化剂)～0.15mL/(min·g催化剂)条件下,以耐高温磺酸树脂作催化剂,在等温积分反应器内,系统地测定了甲醇脱水生成二甲醚的反应动力学数据。分别用L-H及E-R模型建立了反应动力学方程,并对实验数据进行了拟合。拟合结果表明:在实验范围内,按E-R模型拟合的反应动力学方程与实验结果更吻合。通过对动力学方程进行分析,发现随着反应温度的升高以及甲醇活度与水活度比值的增大,甲醇脱水反应速率都会增大。实验工作可为开发反应精馏合成二甲醚新工艺提供重要的反应动力学数据。     

甲醇和异丁烯在HBT6分子筛上的反应机理

研究了甲醇、异丁烯和甲基叔丁基醚 (MTBE)在HBT6分子筛上的吸附 ,探讨了HBT6分子筛催化剂上合成MTBE反应的机理 ,并结合本征动力学实验结果 ,提出了反应的机理动力学模型 .结果表明 ,甲醇、异丁烯、MTBE均吸附在催化剂的酸性OH基上 ,其中异丁烯主要以π络合形式吸附 ,这种吸附态容易转变为叔丁基正碳离子 .甲醇与异丁烯在HBT6分子筛催化剂上的醚化反应按照L -H机理进行 ,表面反应为速度控制步骤     

低温液相甲醇合成反应动力学模型与参数估计

由低温液相甲醇合成的反应机理出发 ,考虑了均相和多相催化剂的不同作用及不同的吸附方式 ,导出了两步法低温液相甲醇合成的动力学模型 .结合搅拌釜中测得的动力学数据 ,对动力学模型进行了筛选和参数回归 .结果表明氢气为分子吸附 ,反应为双位吸附反应 ,甲醇脱附为反应控制步骤的反应动力学模型能较好地拟合实验数据 .由此得到了低温液相甲醇合成反应动力学模型方程 ,模型满足F检验 ,且参数符合各自的物理意义 .该动力学模型由于是对两步反应综合起来进行动力学分析 ,因而结果可在反应器数学模型中应用     

酯化法合成氯乙酸甲酯的动力学研究

在反应精馏制备氯乙酸甲酯的生产过程中,反应动力学研究对该工艺具有非常重要的意义。反应动力学研究是在不同温度下,反应物的转化率随时间的变化曲线,经过合理的数据处理得到反应活化能、反应速率常数等动力学参数,进而得到反应动力学模型。文中主要研究了在间歇反应釜中,甲醇与氯乙酸直接酯化反应制备氯乙酸甲酯的本征反应动力学。通过比较验证,动力学模型计算值与实验值吻合良好,可为反应精馏过程的模拟提供动力学数据。     

CuCl2／C催化剂上甲醇氧化羰化合成碳酸二甲酯的本征动力学

ＣｕＣｌ２／Ｃ催化剂上甲醇氧化羰化合成碳酸二甲酯的本征动力学房鼎业曹发海刘殿华朱炳辰（华东理工大学化学工程系，上海２００２３７）刘明久（齐鲁石化公司研究院，临淄２５５４００）关键词碳酸二甲酯甲醇氧化羰化动力学１前言碳酸二甲酯（Ｄｉｍｅｔｈｙｌｃａｂｏ...