离子液体催化合成异丙苯的研究

以氯化正丁基吡啶-三氯化铝（bpc—AlCl3）离子液体为催化剂。考察了离子液体催化荆的酸度、反应温度、苯与丙烯的摩尔比、反应时问等因素对苯与丙烯烷基化反应的影响。结果表明：酸性离子液体具有较高的催化活性与选择性,并且离子液体的活性与其酸度密切相关,酸度越大,离子液体的催化活性越好。在50％、常压、苯与丙烯的摩尔比为10、AlCl3与bpc的摩尔比为2时,丙烯转化率为100％,异丙苯选择性为97．56％,并且离子液体可以循环使用。     

苯烃化制异丙苯的催化蒸馏技术研究

采用石油化工科学研究院开发的ＡＥＢ分子筛催化剂,在小型试验装置上进行苯烃化制取异丙苯的催化蒸馏技术研究。催化蒸馏塔采用自行开发的新型高效构件,该构件具有传质阻力小、压降低、操作弹性大等优点。经过２５０ｈ连续试验,找出了理想的操作参数和工艺实现方式。在进料苯丙烯摩尔比１∶１,丙烯空速０．４～３．０ｈ－１的条件下,丙烯的转化率达９９％以上,异丙苯选择性大于９０％。     

影响异丙苯催化反应的原因

异丙苯是生产苯酚和丙酮的重要化工原料。异丙苯是以苯和丙烯为原料,在催化剂的作用下,经过烷基化反应制备而成。本文介绍了反应参数及原料中的杂质对异丙苯催化反应的影响。在实际生产中掌握反应参数对异丙苯催化反应的影响规律,对延长催化剂的使用寿命,保证装置的安稳运行具有重要作用。     

高纯度异丙苯生产工艺条件的探索

通过对现有异丙苯生产工艺及操作因素的分析、摸索和试验,提出了生产高纯度工业异丙苯的工艺条件。试验结果表明,通过工艺条件调整优化,在苯与丙烯的摩尔比为３．８９,反应器出口温度为１６０～１９０ ℃和压力为２．５ ＭＰａ 时,异丙苯纯度可提高到９８％ 左右,产品收率绝对值提高７％ ,年增经济效益约８５０ 万元     

合成异丙苯催化剂的失活与再生

对苯和丙烯烷基化反应合成异丙苯的QZ-2000烷基化失活催化剂进行了失活原因及再生条件的研究。采用X射线荧光光谱法测定催化剂中元素组成时发现,催化剂失活的原因除积碳外,还有砷化物中毒。根据催化剂积碳和毒物的性质,采用有机酸洗的处理方式脱除砷化物、焙烧的方式烧除积碳,并比较了直接焙烧、先酸洗后焙烧和先焙烧后酸洗再焙烧3种不同再生方案的效果。实验结果表明,柠檬酸的脱砷效果强于甲酸和乙酸;砷化物的脱除率随酸洗处理温度的升高和时间的延长而提高;当处理温度高于80℃、处理时间超过2h后,砷化物的脱除率变化不大;失活催化剂先用质量分数为2%的柠檬酸在80℃下处理4h再焙烧除去积碳,其脱砷率可达到27.4%。氨气程序升温脱附和反应性能评价结果表明,经先酸洗后焙烧处理的失活催化剂的强酸量有明显恢复,并在烷基化反应中表现出很高的活性。     

苯与丙烯合成异丙苯负载杂多酸催化剂的制备与物化表征

采用浸渍法制备了负载型杂多酸催化剂，并对杂多酸在载体上负载的牢固度、分散性、热稳定性和酸性进行了研究。结果表明，杂多酸负载的牢固度与载体的表面化学性质及孔结构有关；对于比表面积为432m^2/g的硅胶载体来说，当负载量不超过30％时，磷钨酸呈单层分散状态；杂多酸负载后热稳定性有所下降；因杂多酸与载体间存在相互作用，负载后杂多酸的酸性下降，负载后的杂多酸除B酸中心外，还存在L酸中心。     

间甲基异丙苯合成催化剂及工艺的研究

研究了改性超稳Y分子筛对甲苯与丙烯反应的催化作用性能,研究结果表明,USY-4催化剂的催化活性和选择性高,能有效控制邻甲基异丙苯(o-IPT)的生成量.研究了USY-4催化剂催化合成间甲基异丙苯固定床反应工艺的影响因素,并考察了催化剂的稳定性.实验结果表明,在140～160℃、甲苯与丙烯摩尔比3～5、空速2～5h-1、甲苯中水分含量低于100 μg/g的条件下,丙烯转化率大于99.8%,甲基异丙苯选择性99%,o-IPT的质量分数低于4%;经1000 h的连续运转,催化剂性能保持稳定.     

异丙苯的生产方法和技术经济指标

全面介绍了异丙苯传统的和最新开发的生产方法、工艺流程以及各工艺的主要技术经济指标。     

异丙苯裂化反应路径及苯生成影响因素分析

在催化裂化反应条件下，研究了异丙苯主要裂化反应路径以及反应过程中反应温度和分子筛类型对苯产率和选择性的影响规律。结果表明，异丙苯裂化中的主要反应为脱烷基反应和侧链质子化裂化反应，苯主要来自异丙苯的脱烷基反应；高温和择形分子筛有助于提高异丙苯裂化生成苯的产率和选择性；在反应温度为550℃、质量空速为8h-1、剂油质量比为6的条件下，异丙苯在择形分子筛催化剂上裂化生成苯的产率和选择性分别可达40%和55%以上。     

β分子筛液相烷基化合成异丙苯的放大试验研究

采用水热合成法制备的β型分子筛催化剂在吉林石化公司双苯厂苯酚丙酮装置异丙苯单元挂侧线,采用与大装置相同的工艺条件下进行寿命评价,运行一年多,取得较好的试验效果.在强度、稳定性、选择性和寿命方面与美国UOP公司的QZ-2000型催化剂基本相同,可替代进口催化剂.     

正癸烷脱氢生成直链单烯烃的热力学分析

较详细地计算了正癸烷脱氢生成各直链单烯烃主反应的热力学平衡参数,并对产物分布以及温度,压力,氢／烃和惰性气／烃摩尔比对平衡的影响地进行了分析,为工业化操作及内烯烃的开发利用提供了一定的理论依据.     

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。     

异丙苯合成中抑制副产物壬烯的工艺优化研究

用磷酸盐催化剂对苯、丙烯烃化反应中副产物壬烯选择性的影响因素进行了研究。二组试验分别按正交表和均匀设计表安排，取得的数据用二次完全项多元逐步回归软件建立模型和进行模拟试验。结果表明，Ｃ３进料中的丙烯含量从４５％增加到５５％，壬烯选择性增加０．３％～０．４％；反应压力由２．５ＭＰａ提高到３．５ＭＰａ，壬烯选择性则增加０．３％～０．５％；反应器进料空速由２ｈ－１加大至６ｈ－１、苯／丙烯摩尔比从１提高到４．５、反应温度由１７０℃上升到２１０℃，壬烯选择性分别减少０．２％～０．４％、０．６％～１．０％和０．３％～１．０％。提出的优化工艺条件在兰州炼油化工总厂进行了工业试验，验证了研究结果，壬烯选择性被控制在０．８％～１．２％以内，异丙苯纯度保持在９８％以上，达到稳定生产的要求。     

甲基叔戊基醚合成反应的热力学分析

利用戊烯与甲醇合成甲基叔戊基醚(TAME)反应的热力学平衡实验数据, 选择不同的混合活度模型,分别计算得到了该反应体系的平衡常数,并与理论计算得到的平衡常数相比较,筛选出了适合该反应体系的活度计算模型.     

催化裂解多产丙烯过程热力学分析

 近年来催化裂解多产丙烯工艺取得了显著进展,但现有工艺的丙烯单程收率都难以超过30%. 丙烯单程收率有可能存在热力学平衡限制,为此采用Gibbs自由能最小化方法对这一过程进行了热力学分析.结果表明,虽然原料转化率不受热力学平衡的限制,但丙烯收率受到热力学平衡的限制; 与低碳烷烃相比,烯烃和长碳链烷烃都更适合作为催化裂解多产丙烯的原料; 低压有助于丙烯平衡收率的提高,并且在每一固定压力下都存在最优的反应温度,使丙烯平衡收率达到极大值; 与热裂解相比,采用Y和ZSM-5分子筛的混合物为催化剂,虽然改变了产物分布,但并没有显著提高丙烯的平衡收率,而采用对产物有择形作用的小孔分子筛为催化剂,则可明显提高丙烯的平衡收率.     

对甲基苯甲醚合成体系的热力学分析

采用Benson基团贡献法计算了对甲基苯酚和对甲基苯甲醚的热力学数据标准摩尔生成焓 Δr Hθm、标准摩尔生成吉布斯自由能 Δr Gθm、和等压摩尔热容Cp,m;计算了不同温度和不同压力的条件下,甲醇或碳酸二甲酯(DMC)分别作为甲基化试剂与对甲基苯酚反应合成对甲基苯甲醚反应的焓变 Δr Hm、自由能变 ΔrGm和平衡...     

苯胺一步合成反应体系的热力学分析

设计了7种苯在温和条件下一步胺化合成苯胺的反应体系,通过计算每个体系的吉布斯函数值,判断体系是否能自发进行。其中以氨水为胺化剂、双氧水为氧化剂的反应体系过程推动力最大,为294.427kJ/mol。讨论了该体系在不同反应条件下的标准吉布斯函数值,平衡常数和平衡转化率。结果表明:该体系能自发进行,在所讨论的温度范围内,其平衡常数很大,苯的平衡转化率接近100%。     

对硝基苯乙醚合成过程热力学分析

通过Yoneda基团贡献法,以苯为骨架基团,计算对硝基苯乙醚等物质热力学参数;采用Fedors和Rozicka-DomMski基团贡献法来计算相关物质呈液态时的生成焓、熵值和热容与温度的关系式,得出在温度范围为313.15~383.15K时,主副反应的反应焓变、吉布斯自由能和平衡常数与温度的关系。结果表明:在研究温度范围内主副反应都为放热反应;主反应吉布斯自由能小于副反应,主副反应都可自发进行;主反应平衡常数在数量级上大于副反应,说明主反应进行程度高于副反应。