甲醇与C_6～C_7烷烃在ZSM-5催化剂上耦合反应的研究

在固定床反应器中,用ZSM-5催化剂研究甲醇与C_6～C_7烷烃(正己烷、正庚烷、环己烷)耦合反应,考察了不同质量比和反应温度对甲醇与正己烷耦合反应的转化率和产物分布影响。结果表明:反应产物种类与加入烷烃比例和种类无关;随着甲醇对正己烷质量比的增加,甲醇转化率不变,正己烷转化率减小,C_5+选择性增大,芳烃选择性先增大后减小;随着温度的增加,甲醇转化率均为100%,正己烷转化率增大,C_5+选择性减小,芳烃选择性先增大后减小;C_6～C_7烷烃的种类不影响甲醇的转化率,而正庚烷、正己烷、环己烷的转化率依次减小。     

沸腾床渣油加氢转化影响因素考察

对影响沸腾床渣油加氢转化率的因素进行了详细研究,以伊朗减压渣油为原料,分别在间歇式高压釜和沸腾床小型装置上进行实验考察。结果表明:提高反应温度和增加反应时间,可以提高渣油转化率。渣油转化率对反应温度非常敏感,与反应温度呈线性关系,反应温度提高1℃,转化率可增加1~2百分点。反应温度和反应时间对产品分布也有很大影响。随着反应温度升高和反应时间延长,产品中轻质馏分收率增加,重质馏分收率减少。反应压力对渣油转化影响不大。在反应温度相同的条件下,经过第二段加氢后,500℃以上渣油转化率还可提高10百分点。     

反应条件对CO甲烷化反应平衡及催化剂性能的影响

通过对CO甲烷化反应体系热力学计算,考察了反应条件和原料组成对平衡组成、平衡转化率以及CH_4选择性和积炭的影响。计算结果表明,反应温度、压力、氢碳比和汽气比对CO平衡转化率、CH_4选择性和积炭有明显影响,其中,低温、高压和高氢碳比有利于提高CO转化率和CH_4选择性,而升高压力、增加氢碳比以及向原料气中加入水蒸气均能有效地减少积炭。另外,用Ni/MgO-Al_2O_3催化剂考察了反应条件和原料气组成对CO转化率、CH_4选择性以及积炭的影响,实验结果,反应温度、压力、氢碳比和汽气比对催化剂的CO转化率、甲烷选择性以及积炭的影响明显,并与热力学平衡计算的结果基本一致。     

浆态床渣油加氢裂化催化剂反应性能影响因素及其评价

在500 mL高压釜装置上,采用高分散型钼系ZHS均相加氢裂化催化剂,考察了其加入量、反应温度、反应压力、反应时间等因素对渣油加氢裂化反应转化率和生焦率的影响,并利用自主设计的50 mL配置旋流反应器的浆态床小型加氢装置进行了催化剂的小试评价。结果表明:在反应温度为440℃,初始氢压为7.0 MPa,反应时间为60 min的评价条件下,随着催化剂加入量的增加,反应生焦率明显下降,转化率呈增大趋势;随着反应温度的升高,转化率和生焦率均逐渐明显增加;反应压力对提高转化率和抑制生焦均具有正向影响;随着反应时间的延长,转化率和生焦率均呈增加趋势;小试装置累计运行300 h,转化率超过90%,总生焦量小于0.8%(质量分数),反应器未发生明显结焦现象。     

异戊烯和甲醇在反应蒸馏柱中醚化

研究异戊烯和甲醇在反应蒸馏柱中以苯磺酸阳离子交换树脂为催化剂 ,在 40～ 80℃醚化的转化率随反应条件的变化。结果表明 ,在 6 9℃、n(异戊烯 ) /n(甲醇 ) =1/1.2时 ,异戊烯醚化反应的转化率最高 ;反应压力对异戊烯醚化反应的转化率影响不大     

正丁烷异构化制异丁烷反应热力学分析及试验研究

在分析正丁烷异构化制异丁烷反应特点的基础上,通过系统的热力学计算,获得了不同反应温度下目标反应的标准摩尔焓变、标准摩尔吉布斯自由能变、标准平衡常数及正丁烷平衡转化率,并以Pt/Al₂O₃-Cl为催化剂进行了正丁烷异构化反应试验研究。结果表明,正丁烷异构化属微放热反应,降低反应温度可提高正丁烷的平衡转化率;对于Pt/Al₂O₃-Cl催化正丁烷异构化反应,反应温度、反应压力、正丁烷进料空速和氢/烃摩尔比均对正丁烷转化率有较明显的影响,选择合适的反应温度和压力,并适当降低进料空速和氢/烃摩尔比,有利于提高正丁烷转化率;在优化的反应条件下,正丁烷的试验转化率与热力学平衡转化率基本吻合,验证了热力学分析结果的可靠性。     

HMCM-49分子筛对酯化反应的催化性能

考察了HMCM-49分子筛对不同类型的醇与不同酸强度的有机酸进行酯化反应的催化性能。实验结果表明,在反应温度为85℃、有机酸与醇的摩尔比为1∶1、反应时间2h、催化剂质量分数为1.5%~2.0%的条件下,冰醋酸和三氯乙酸分别与正丁醇反应时有机酸的转化率分别为63.0%和80.0%;冰醋酸和叔丁醇反应时冰醋酸的转化率为18.9%。与其他分子筛相比,HMCM-49分子筛对酯化反应具有较高的催化活性,和硫酸的催化活性接近;对于叔醇与有机酸的酯化反应,有机酸的转化率明显低于伯醇与有机酸反应的转化率。HMCM-49晶体表面含有高密度的十二元环孔穴结构,小粒度的催化剂可用于较大反应物分子参加的酯化反应。     

Pt-Cu/SiO_2对四氯化碳脱氯制四氯乙烯与甲烷氯化耦合反应的催化性能

研究了甲烷作为氢源与四氯化碳的耦合反应。考察了Cu/SiO2、Pt/SiO2和Pt-Cu/SiO2催化剂对四氯化碳脱氯与甲烷氯化耦合反应的催化性能,以及Pt/Cu摩尔比对反应的影响。结果表明:Cu/SiO2催化剂对四氯化碳脱氯反应活性较高,其初始转化率为14.6%,而对甲烷氯化反应活性较低,转化率为1.7%;Pt/SiO2催化剂对甲烷氯化反应有较高活性,初始转化率5.37%,而对四氯化碳脱氯活性较低,转化率为13.4%;1%Pt-2%Cu/SiO2双金属催化剂对四氯化碳脱氯与甲烷氯化耦合反应表现出较高的活性和稳定性,四氯乙烯选择性接近100%。     

中低温煤焦油悬浮床加氢裂化反应参数研究

以含固煤焦油为原料,采用150 kg/d悬浮床加氢裂化中试装置进行实验,在在22 MPa条件下考察了反应温度、空速对中低温煤焦油转化率、沥青质转化率、气体产率等产物指标的影响.结果表明:在反应空速0.5 kg/(h·L)、反应温度455℃时,气体产率为6.68％,沥青质转化率为85.64％,总转化率95.94％;而在空速0.5 kg/(h·L)、反应温度445℃时,反应整体转化率92.35％,气体产率5.88％,沥青质转化率为44.14％.     

柠檬酸与正丁醇合成柠檬酸三丁酯的热力学分析

采用Benson基团贡献法,对柠檬酸和正丁醇合成柠檬酸三丁酯反应体系进行了反应焓变、熵变、吉布斯自由能变和平衡常数的计算;在300～1 000 K温度范围内,研究了该酯化反应的焓变、熵变和吉布斯自由能变随反应温度的变化以及正丁醇与柠檬酸的摩尔比(醇酸比)对柠檬酸平衡转化率的影响。计算结果表明,该反应为吸热反应;在考察温度范围内,该反应在热力学上是可行的;吉布斯自由能变随反应温度的升高而降低,说明高温有利于反应的进行;醇酸比的提高可以使柠檬酸的平衡转化率增大,理论上最高转化率可达0.990。     

乙烯氧化反应器操作数据分析

本文对乙烯氧化反应器近五年的操作运行数据进行了分析，获得了在银催化剂上进行乙烯氧化反应的速率衰减曲线和选择性衰减曲线。     

乙烯氧化制环氧乙烷反应器模拟

用一维和二维数学模型模拟了乙烯氧化制环氧乙烷反应器．模拟结果与工业实际生产的数据吻合较好。用二维模型模拟了各种因素对反应的影响，对挖掘催化剂的潜力和指导实际生产提供依据。     

乙烯氧化制环氧乙烷反应器操作参数的优化

以乙烯氧化反应动力学为基础,建立了反应选择性的半经验半理论预测模型,并以提高反应选择性为主要目标,对反应器的操作参数进行优化计算,确定了生产装置在不同阶段的最佳工艺参数。优化结果表明,反应选择性可提高2%以上。     

在YS银催化剂上乙烯环氧化反应器操作工况分析

利用国产ＹＳ型银催化剂上环氧乙烷生产操作数据，检验了所选用的一维拟均相反应器模型及其表观动力学方程的可靠性，由此分析了乙烯氧化反应器的参变性能及反应活性随催化剂剂龄衰减的变化规律。模拟结果表明，采用低转化率、高空速的操作方式有利于ＹＳ型催化剂的运行。在正常的操作条件下，以满足设计产量计，国产ＹＳ型催化剂的有效使用期约为４年左右。     

多级固定床反应器串联的环氧乙烷催化水合制乙二醇工艺的研究

以HCO3-型强碱性阴离子交换树脂为催化剂,采用多级固定床反应器串联的催化水合工艺(简称多级工艺)对环氧乙烷(EO)制乙二醇(EG)的反应进行了研究,并与采用单个固定床反应器的单段工艺进行了对比,考察了水与EO的摩尔比(简称水比)和重时空速对多级工艺中EO转化率和EG选择性的影响。实验结果表明,与单段工艺相比,多级工艺采用多段进料的方式,有效移除反应中放出的热量,降低了催化剂的膨胀率,提高了催化剂的使用寿命;在3个反应器温度分别为77,75,70℃、水比为8、重时空速为2.0h-1、压力为1.0MPa的条件下,连续运行2880h,EO转化率约为99%,EG选择性约为97%。     

Ethylene epoxidation under the effect of gas phase thermal oxidation of methane

The process of ethylene epoxidation under the effect of gas phase thermal oxidation of methane has been studied. It was shown that if methane oxidation is carried out in the first section of two-sectional reactor and ethylene is injected into the second section then epoxidation occurs as a result of interaction of ethylene and peroxy radicals generated by methane oxidation reaction. The dependence of ethylene oxide accumulation rate on methane/oxygen ratio in the first section of reactor as well as flow velocity and temperatures in the first and second sections has been studied. The results show that in the second section of the reactor the ethylene epoxidation takes place trough C₂H₄ + RO₂^· → C₂H₄O + RO reaction.     

乙烯环氧化反应器拟均相二维数学模型

利用YS高活性环氧乙烷银催化剂的乙烯环氧化动力学方程,根据环氧乙烷工业反应器工况及操作条件进行物料衡算、热量衡算,建立了拟均相二维数学模型,得到了不同的工艺操作条件下反应器催化剂床层中反应温度及反应组分浓度沿轴、径向的分布数据。对一维、二维拟均相数学模型计算结果进行了比较,并与工业实际数据对比,结果表明,两种模型计算结果接近,与工业装置数据都基本吻合。二维数学模型由于考虑了径向的温度和浓度梯度,计算结果更接近工业数据。     

用吸附法脱除环氧乙烷生产中的Ar、CO_2并回收乙烯

针对环氧乙烷生产中的含乙烯排空气的处理，在试验了数种吸附剂的基础上，筛选了活性炭吸附剂。它对乙烯具有良好的吸附选择性，并能有效地脱除氩气，及部分ＣＯ２。经条件试验表明，该吸附剂对乙烯的回收率＞９０％，Ａｒ的脱除率＞８９％，ＣＯ２的脱除率＞２１％。且过程简单、经济，具有良好的工业应用前景。     

在A型银催化剂上乙烯环氧化动力学研究

Taking the surface chemical reactions as the rate-controlling step, a possible reaction mechanism for ethylene epoxidation to synthesize ethylene oxide over A-type Silver catalyst was developed, in which it was assumed that the epoxidation reaction would take place between ethylene and the non-dissociate adsorbed oxygen O2? on the solo active site, while the deep oxidation would occur between ethylene and dissociate adsorbed oxygen O? on the adjacent multi-active sites. In order to describe the effect of 1,2-C2H4Cl2 (EDC) inhibitor on the ethylene epoxidation process,the reversible reactions between EDC and vinyl chloride(VC) on the active sites of Silver catalyst was introduced. According to the assumed mechanism, the hyperbolic macro-kinetic model of ethylene epoxidation over A-type Silver catalyst was established, and the macrokinetic experiments were carried out in an internal-recycle gradientless reactor under the conditions of 2.1 MPa, 217.8~249.0 ℃, gas composition (molar fraction) C2H4 15.82%~34.65%, O2 2.55%~7.80%, CO2 0.88%~6.15% 1,2-C2H4Cl2 0.15×10-6~2.61×10-6 and C2H4Cl 0.14×10-6~1.28×10-6. By means of Simplex Optimal Method, the parameters of the macrokinetic models were estimated. Statistical test showed that the macrokinetic models developed for A-type Silver catalyst agree well with the experimental results.     

环氧乙烷精制塔进料水含量的优化

对乙二醇装置中环氧乙烷精制塔进料水含量的优化进行了理论分析,在保证环氧乙烷能被完全吸收的前提下,优化了该装置环氧乙烷再吸收塔和乙二醇水合反应器的配水工艺,并利用Aspen Plus软件对该工艺进行了模拟计算,确认了通过降低环氧乙烷精制塔进料中的水含量,在相同的进料负荷下,提高环氧乙烷产品产量约14.8%,同时降低环氧乙烷精制塔蒸汽消耗约4.8%,有效降低了装置的能耗,增加了产品效益。