乙苯脱氢规整反应器的模拟研究

采用COMSOL Multiphysics软件对规整及散堆固定床反应器内的乙苯脱氢反应进行了模拟计算,对比了等温和绝热条件下2种反应器的性能,研究了反应器串联段数、工艺条件、催化剂结构对绝热规整反应器内乙苯脱氢反应性能的影响。结果表明:等温和绝热条件下,与颗粒散堆固定床相比,规整反应器的乙苯转化率更高、苯乙烯选择性更高、反应器压降更小。进料温度为893 K、压力为104 k Pa时,绝热规整反应器中乙苯转化率为54.81%,苯乙烯选择性为94.84%,而绝热散堆固定床仅为39.55%和92.52%。对于绝热规整反应器,三段工艺的乙苯转化率和苯乙烯收率比一段或二段工艺高;升高温度、降低压力可以提高乙苯转化率,且较低的温度和压力可得到较高的苯乙烯选择性;减小催化剂孔壁厚度可以得到更高的乙苯转化率和苯乙烯选择性,适宜孔壁厚度为0.2 mm;催化剂孔密度对反应性能几乎没影响。     

苯乙烯装置脱氢催化剂性能分析

乙苯脱氢催化剂是苯乙烯生产装置的核心硬件之一,其活性、寿命、操作条件等自身性能对一套装置的实际生产有着很大程度的影响.本文借天津大沽500,000 t/a苯乙烯装置更换脱氢催化剂之际,从进料流量、反应温度、反应压力、乙苯进料组分、乙苯转化率、苯乙烯选择性、副产物、废气等方面简要分析了催化剂的各项技术指标,供相关技术人员参考.     

GS-11催化剂催化乙苯脱氢制苯乙烯反应性能

为研究GS-11催化剂在绝热床反应器中催化乙苯脱氢制苯乙烯的反应性能,实验考察了反应温度、水比、压力和空速对乙苯脱氢制苯乙烯反应的影响。结果表明,提高水比或降低压力同时有利于乙苯转化率和苯乙烯选择性,提高温度或降低空速有利于乙苯转化率,不利于苯乙烯选择性。催速老化实验结果显示,GS-11催化剂的失活速率慢于参比催化剂,提高反应温度增强了GS-11催化剂耐低水比的能力。水比过低造成活性下降后,采取提温、低负荷活化或停乙苯通水蒸气处理,GS-11催化剂的性能得到恢复。     

乙苯氧化脱氢制苯乙烯新工艺的开发

本文合成了以介孔氧化铝为载体,V2O5为活性组分的乙苯氧化脱氢催化剂并对其性能进行了研究.新工艺选用CO2作为温和氧化剂,在反应温度550～580℃,CO2流量500～1000sccm,常压条件下,乙苯转化率为55％,苯乙烯选择性达到97％以上.乙苯氧化脱氢制苯乙烯新工艺,可降低反应温度和操作水比,节能降耗,减少碳排放...     

固定床乙苯脱氢制苯乙烯工艺条件的研究

采用固定床反应器,在自制铁系催化剂的作用下,研究了乙苯脱氢制苯乙烯反应的工艺条件,应用气相色谱技术测定了不同工艺条件下的产物组成。结果表明,影响乙苯脱氢制苯乙烯反应的主要因素有反应温度、水与乙苯物质的量比及催化剂活性。反应温度的影响最为显著,当反应温度较低时,催化剂活性较低,产物平衡组成中苯乙烯含量低、未反应的乙苯含量高;当反应温度过高时,系列副反应加剧,催化剂表面结焦倾向加大,导致催化剂活性明显下降。确定了最佳的反应条件为:水与乙苯物质的量比(8~15)∶1、反应温度580~590℃。在此条件下,乙苯的转化率为89.29%、苯乙烯收率为64.59%、苯乙烯选择性为72.34%。     

PED-01乙苯脱氢催化剂的评价试验

自主开发的PED-01乙苯脱氢催化剂在100 mL等温评价装置上进行了重复试验和稳定性试验,在反应温度620 ℃、空速1.0 h^-1、水蒸汽与乙苯质量比2∶1和常压条件下,催化剂的乙苯平均转化率为79.51%,苯乙烯平均选择性为95.91%,苯乙烯平均收率为76.25%。侧线装置上条件试验和稳定性试验结果表明,PED-01催化剂的乙苯转化率和苯乙烯平均收率均优于进口催化剂,失活速率比进口催化剂慢,具有更好的稳定性。     

GS-12乙苯脱氢制备苯乙烯催化剂的工业应用

通过分析催化剂绝热床反应温度、水油比、乙苯投料负荷、反应系统压降以及催化剂性能的运行结果,评估了GS-12乙苯脱氢催化剂在苯乙烯装置的工业应用性能。结果表明：GS-12催化剂起始温度低、对热敏感性强,脱氢反应器提温速率平缓;机械强度高,床层压降增长缓慢,抗粉化及抗波动性能好。在平均乙苯投料负荷为102.9%的高负荷条件下,乙苯转化率和苯乙烯选择性分别维持在65.0%和97.7%左右,其苯乙烯选择性和收率高。使用寿命长达33个月,催化剂稳定性好,具有广阔的工业应用前景。     

实验室条件下乙苯脱氢制苯乙烯反应条件研究

苯乙烯是重要的有机化工原料。随着需求量的逐渐增加,苯乙烯的生产规模在逐渐的增大,生产方法也在不断的改进。乙苯脱氢法仍是其中的主要生产方法。在实验室的条件下,采用等温式乙苯催化脱氢小型装置,考察反应温度以及水和乙苯的进料比对实验结果的影响,并根据实验结果找出实验室条件下最佳的反应温度范围以及合适的进料比范围。     

乙苯装置反烷基化反应末期操作工况的优化

针对乙苯装置反烷基化反应末期多乙苯转化率下降 ,需要对反烷基化反应末期的操作工况优化 ,通过实验得出了优化的操作工况为 :反应温度 441～ 445℃ ,苯进料量 162 0～ 1810 m3/h,多乙苯进料中乙苯摩尔分数 1% ,反应压力 60 0 k Pa,可使多乙苯转化率大于等于 5 0 % ,延长催化剂的运行寿命 ,能耗小 ,选择性高     

节能型乙苯脱氢催化剂的开发及其性能评价

在GS-11乙苯脱氢制苯乙烯催化剂基础上通过增加铈含量、引入选择性调变剂和优化孔结构,开发了节能型催化剂。在负压绝热评价装置上,乙苯空速0.5 h-1、一反/二反入口温度615℃/620℃、水油质量比1.15,二反出口压力-55 kPa条件下,乙苯转化率67.3%,苯乙烯选择性大于97.0%。催速老化实验结果表明,该催化剂的失活速率为-0.004 04%/h,优于最新引进催化剂和GS-11催化剂。     

高收率乙苯脱氢催化剂GS-12的工艺条件研究

介绍了高收率乙苯脱氢催化剂GS-12的特性,研究了乙苯脱氢反应温度、水蒸汽与乙苯物质的量比、空速与转化率和选择性的关系,确定了乙苯脱氢催化剂GS-12在实际生产中适宜的工艺条件。工业应用表明,GS-12催化剂活性较高,能够适应较低水蒸汽与乙苯物质的量比,机械强度高,抗粉化性能好,床层阻力降小,使用寿命预期在30个月以上,综合性能达到国际先进水平。     

乙苯催化脱氢制苯乙烯的预测函数控制及其稳定性分析

针对乙苯催化脱氢制苯乙烯过程的特点,给出多输入多输出系统的预测函数控制算法应用设计.同时基于Lyapunov函数方法分析了闭环控制系统的稳定性能,是判断不确定性存在时控制系统具有鲁棒能力的一种定量指标.选取某苯乙烯厂乙苯进量、蒸汽过热炉A 出口温度、蒸汽过热炉B出口温度、主蒸汽流量、压缩机入口压力5个量为控制输入,乙苯脱氢转化率及脱氢选择性为被控变量,应用所设计预测函数控制算法实现了脱氢系统的控制.实验结果表明,该算法对于乙苯脱氢生产过程具有好的鲁棒性和抗干扰性.     

ZSM-5/SAPO-5催化合成二芳基乙烷

对二甲苯与苯乙烯烷基化反应制二芳基乙烷反应体系进行考察。采用固定床反应器,在ZSM-5/SAPO-5复合分子筛催化剂下,研究了原料配比、反应温度、反应压力和空速对苯乙烯转化率和二芳基乙烷选择性的影响,确定了最佳工艺条件:苯乙烯与二甲苯物质的量比为1∶6,反应温度70℃,反应压力3.0 MPa,空速1.0 h~(-1),此条件下,苯乙烯转化率达100%,二芳基乙烷的选择性达80.48%。     

沸石膜反应器苯脱氢反应性能

采用管式沸石膜反应器,研究了乙苯脱氢反应生成苯乙烯的性能。考察了不同渗透分离性能的沸石膜对乙苯脱氢反应的影响和不同沸石膜反应器上乙苯脱氢反应的规律。结果表明,与固定床操作条件下相比,沸石膜反应器乙苯转化率可提高近10％－16％,苯乙烯选择性可提高3％－5％。渗透分离性能是决定沸石膜提高脱氢反应性能的最重要因素,H2渗透量越大、H2／C3H8分离系数越高,对反应越有利。渗透分离性能相近但类型不同的沸石膜对乙苯脱氢反应性能有差异,其中Fe-ZSM-5沸石膜反应性能较好,这是杂原子Fe进入沸石骨架后引起的。反应后膜的渗透分离性能略有变化。     

掺杂炭纤维对乙苯脱氢催化剂性能的影响

在氮气保护及程序控温条件下,制备了具有一定孔隙的炭纤维掺杂的乙苯脱氢催化剂。通过对比表面积、孔隙度的测定,发现微孔数量随炭纤维加入量的增加而增加,炭纤维催化剂得到了活化。催化剂的扫描电镜分析、侧压强度及抗拉强度测试证明,炭纤维使催化剂的机械强度明显提高。乙苯脱氢实验表明,苯乙烯选择性随炭纤维的加量增大;乙苯的转化率则存在最大值。考虑机械强度与催化活性,加入6%炭纤维的催化剂最佳。     

Modeling and simulation of an integrated multi-shell fixed bed membrane reactor with well-mixed catalyst pattern for production of styrene and cyclohexane

A rigorous two-dimensional steady state mathematical model based on the dusty gas model is implemented to investigate the performance of a bench-scale integrated multi-shell fixed bed membrane reactor with well-mixed catalyst pattern for simultaneous production of styrene and cyclohexane. Since the styrene producing reaction is equilibrium limited, significant displacement of the thermodynamic equilibrium is achieved by three simultaneous actions of an auxiliary hydrogenation reaction of benzene using a well-mixed catalyst pattern, the membrane and the multi-shell reactor configuration. The simulation results show that the complete conversion of ethylbenzene is possible at relatively low temperature and shorter reactor length. Effective operating regions with optimal conditions are observed and explanations offered. An effective length criterion for the optimal conditions is presented. The effective operating regions are found to be sensitive to changes of catalyst bed composition, feed temperature, feed pressure and shells ratio. It is also found that the multi-shell configuration is superior to the single shell configuration. Although this investigation is restricted to two catalysts and two shells, some of the rich characteristics of this system have been uncovered.     

ZSM-5 型沸石膜反应器在乙苯脱氢反应中的模式

引言 沸石分子筛膜是近些年发展起来的和种新型的膜分离技术[1],它是通过分子筛孔道实现分子筛分,从而得到较高的分离因数.     

低水油比乙苯脱氢催化剂的开发

分析了铁／钾配比,氧化镁,氧化铁,微量元素的氧化物及增强剂等影响乙苯脱氢催化剂性能的因素,并对它们进行了调整,开发出了能适应在低水油比条件下使用的乙苯脱氢335催化剂,工业应用表明,在乙苯加料量为1．1－1．2t/h,温度为598－618℃,液体空速为0.42-0.46h^-1,水油比为1.57左右的条件下,乙苯转化率,苯乙烯收率和选择性分别为65.0%,62.5%,96.15,催化剂还具有强度高,堆密度小,自再生能力强等特点。     

乙苯脱氢制苯乙烯345催化剂的性能及工业应用

３４５催化剂是乙苯脱氢催化剂系列更新换代产品，具有高活性、高选择性及抗水防潮性好等优点。催化剂活性评价表明：性能稳定，乙苯转化率大于７５％，苯乙烯选择性大于９５％，苯乙烯收率大于７２％，超过或接近美国联合催化剂公司Ｇ－８４Ｃ及其改进型催化剂的水平。工业应用寿命大于２ａ，具有显著的经济效益。