分子筛催化合成乙苯工艺与技术述评

综述了惭苯生产技术的进展,比较了分子筛催化合成乙苯几种生成工艺的优缺点以及研究现状与发展趋势,指出抑制催化剂结焦和二甲苯的生成是改进了乙苯工艺和开发新一代催化剂的关键。     

Φ3m气固均布型造气炉炉篦的研制

一、均布型炉篦的开发造气炉是氮肥厂耗能的主要设备,其操作功效的好坏直接影响合成氨的原料煤和燃料煤消耗的高低。为了增加造气炉的发气量,降低原料煤和蒸汽的消耗,我们采用了当代化学工程的手段,对造气炉的结构作了较彻底的改造。造气炉为高温气化的设备,其关键部件—炉篦承担了气流(空气和蒸汽)均布、均匀排渣和破渣的任务。为此,我们开发均布型炉篦的思想在于:设计出气固接触均匀,     

气固均布型炉篦

造气炉为高温气化设备,其关键部件——炉篦,承担了气流(空气和蒸汽流)均布、均匀排渣和破渣的任务。长期以来,炉篦的改造虽进行了不少的工作,但仍与当前节能的形势不相适应。本气固均布型炉篦乃是采用当代化学工程手段,对造气炉炉篦作彻底的改造     

气-气快速混合的研究

介绍了一种气气喷射流快速混合技术，利用射流的碰撞及卷吸所产生的流动特性促进2股气体的快速混合。对影响混合质量的各种参数：动量比Ms/Mb、开孔直径d、开孔面积S及混合长径比L/D等分别进行了探讨，在在此基础上建立了一个经验模型S=0.23[ρsus62/ρbub^2]^-.044[ds/Ds]^-0.53[ds^2/Ss)^0.73[db^2/Sb)^0.30 0.015，对气体喷射流快速混合器的设计和设计和工程放大有参考价值。     

煤灰渣在Cr2O3-Al2O3-ZrO2砖表面润湿与渗入行为的研究

将灰分(w)为6.81%,挥发分(w)为32.68%的煤制成煤灰后,压成圆柱形的煤灰柱放在Cr2O3(w)含量约为90%的Cr2O3-Al2O3-ZrO2砖上,再推入管式加热炉中,在Ar气氛下,通过升温试验(升温至1200℃)和保温试验(升温至1165℃保温20min),考察了煤灰渣在Cr2O3-Al2O3-ZrO2砖表面的润湿与渗入行为。结果表明无论是升温试验还是保温试验,煤灰柱的变化过程完全一致,都经历了变形、熔融和润湿等一系列的变化。对升温试验过程中煤灰柱变化的观察和照片的处理结果均表明煤灰柱在1100℃时局部凹进去形成不规则形状;在1165℃时煤灰完全熔化,煤灰柱变成半球形;在1180℃时接触角<90°,煤灰渣开始在Cr2O3-Al2O3-ZrO2砖表面发生润湿。对升温试验后的Cr2O3-Al2O3-ZrO2砖表面和渣表面的化学组成分析表明有大量Fe堆积在煤灰渣与Cr2O3-Al2O3-ZrO2砖表面接触处,而邻近处几乎没有发现Fe,可能是由于Fe与Cr2O3-Al2O3-ZrO2砖中的一些组分形成了某种晶相,使得Fe很难进入Cr2O3-Al2O3-ZrO2砖;接近煤灰渣的Cr2O3-Al2O3-ZrO2砖表面组成中出现了Ca,说明熔融灰渣中的Ca渗入Cr2O3-Al2O3-ZrO2砖;同时,煤灰渣中出现了Cr,表明在熔融灰渣渗入Cr2O3-Al2O3-ZrO2砖的同时,砖中的Cr也熔入了熔渣中。     

催化剂焙烧设备的工业放大对乙苯脱氢催化剂影响的剖析

 催化剂的焙烧是催化剂制备的重要步骤，本文以乙苯脱氢制苯乙烯催化剂为研究对象，对隧道窑和连续式回转炉等常用工业设备焙烧的催化剂，与试验室马弗炉焙烧的催化剂分别进行了评价和分析。结果表明，回转炉焙烧的催化剂平均抗压碎强度和抗压碎强度方差略优于隧道窑焙烧的催化剂；回转炉焙烧的催化剂在反应活性、选择性以及比表面、孔容、平均孔径、晶粒形貌等各项特征上均达到试验室马弗炉的焙烧水平，更优于隧道窑焙烧的催化剂。催化剂的比表面、孔容、平均孔径及晶粒形貌的差别是焙烧的催化剂活性存在差异的主要原因。研究表明，从试验室小试装置到工业大规模设备存在不容忽视的催化剂焙烧过程的放大效应。     

乙苯蒸汽过热器壳程流场模拟与换热性能分析

基于几何和雷诺数Res相似理论建立管壳式乙苯蒸汽过热器计算模型，利用FLUENT 17.2软件模拟过热器流场，分析壳程质量流量对壳程换热系数、壳程压降、综合评价因子Nu×Pr-1/3的影响规律，研究壳程附件对流场及换热的影响。结果表明：过热器壳程流场分布不均，折流板背风面存在流动死区；随着流量增大，壳程换热系数和压降增加，在对数坐标下拟合Res与Nu×Pr-1/3有良好的线性关系，数值模拟结果与经验方法Bell-Delaware得到的结果吻合较好；增加折流板数，单位压降下的传热系数减小，流动死区减小，壳程压降和换热系数增大；旁路挡板能有效地减弱旁流流量并提高换热效果，防冲管有助于提高壳程进口端流场均匀性；支持板会造成壳程流量分配严重不均，壳程换热系数和压降降低，严重影响了过热器的整体换热效果。通过流场模拟与换热性能分析，发现支持板的设置是工业乙苯过热器换热性能变差的一个重要原因。     

轴径向二维流反应器中催化剂封内流动特性的研究

在高7m、直径3m的轴径向二维流反应器冷模装置上考察了催化剂封内流体的流动行为,并采用二维流动模型进行了模拟和剖析。研究结果表明,轴径向二维流反应器催化剂封区内存在轴向和径向流并存,且以轴向流为主的二维流动特性。催化剂封区内流体的停留时间受催化剂封高影响显著:封高为0.5m时,通过催化剂封顶部的流量达到6.5%,但最短停留时间仅为床层主体的一半;封高为1.6m时,通过催化剂封顶部的流量为3.1%,但最长停留时间达到床层主体的6倍多。限流区的设置可对催化剂封区内的流场分布作微调,并不改变床层主体的停留时间分布,当限流比为25%时,催化剂封内最短停留时间可提高30%,最大停留时间仅提高10%。适宜的催化剂封高的设置是保证催化剂封利用率和反应器安全性的关键。     

水合作用对阳极氧化多孔Al2O3/Al载体晶态的影响

通过阳极氧化法制备出多孔氧化铝板状催化剂载体,考察了不同水合条件对多孔氧化铝膜性能的影响,并通过TG、XRD、SEM和BET等分析手段研究了Al2O3/Al的晶态形成规律.实验结果表明,最佳水合温度为80℃,非晶态氧化铝发生反应生成AlOOH,经过500℃焙烧可以完全转化为γ-Al2O3.经过水合后制备的γ-Al2O3/Al板状催化剂载体在高温水蒸气氛围下晶型结构稳定性能好.