石蜡催化氧化反应宏观动力学

采用玻璃鼓泡反应器,进行石蜡催化氧化反应的实验,考察了反应时间和温度对石蜡催化氧化反应的影响。将石蜡催化氧化反应过程分为氧化反应阶段和酯化反应阶段,在此基础上建立了石蜡催化氧化反应动力学模型。实验结果表明,利用皂化值为参数建立的动力学模型可较好地表征石蜡催化氧化反应动力学过程;由150,160,170℃下的实验数据回归得到氧化反应阶段的表观活化能为41.653kJ/mol,指数前因子为48022.7h-1;酯化反应阶段的表观活化能为12.970kJ/mol,指数前因子为5.401h-1。     

催化裂化油浆基缩合多环多核芳香烃树脂的热解过程及动力学研究

采用TG和DTG,在不同升温速率（10、 20 和 30 K min-1）下考察了缩合多核芳烃（COPNA）树脂的热解机理和动力学。采用FT-IR、SEM和元素分析研究了COPNA树脂经不同热处理温度（200、400和600 °C）后官能团、微观结构和元素组成的变化。结果表明,热解过程可以分为三个阶段:初始失重阶段（225–450 °C）、第二失重阶段（450–560 °C）和热稳定阶段（>560 °C）。加热速率对热解过程有影响,热失重初始温度Ti、热失重终止温度Tf和最大失重速率Tmax等热力学参数随着加热速率的增加而升高。随着热处理温度的提高,芳香环上的脂肪侧链和取代官能团逐渐减少,C/H比和气孔率升高。热解动力学研究表明,初始失重阶段和第二失重阶段的活化能分布分别为150–210 kJ/mol和210–275 kJ/mol,这表明两个失重阶段的热解机理不同。当活化能低于250kJ/mol时,指前因子k0的值介于1011 和1018 s-1之间,而当活化能高于250 kJ/mol时,指前因子k0随着活化能E线性增加。     

块状油页岩热解过程的研究——Ⅰ.热解反应动力学参数

对于抚顺及茂名沛页岩(粒径范围:0～60mm),利用单块页岩热解反应装置,以三种升温速率(1℃/min、2℃/min及5℃/min)进行了热解实验,得到了不同温度下热解总失重、页岩油收率、干馏气体收率及其组成等实验数据.考察了诸因素(粒度、升温速率、加热温度和载气流量)对热解过程的影响,发现加热温度、粒度以及升温速率是热解过程的主要影响因素.首次建立了包括传热因素在内的热解反应动力学模型,求得了块状页岩的热解总失重、热解出油及产气过程的动力学参数.结果表明:热解总失重、热解出油及产气过程的表观活化能分别约为105～120kJ/mol、125～165kJ/mol及100～120kJ/mol.     

高聚合度聚氯乙烯的热降解特性研究

利用热重(TG)及热重-傅立叶变换红外光谱联用仪(TG-FTIR)对高聚合度聚氯乙烯(HPVC)的热降解特性进行研究。结果表明,HPVC的热降解分为两个阶段:第一阶段以HCl的脱除为主,表观活化能较高;第二阶段则表现为碳链裂解反应。采用Jin Woo Park法研究HPVC的热降解动力学,计算热降解动力学参数。结果发现,在HPVC热降解的第一阶段,表观活化能随着失重分数的增加先降低后增加,第二阶段的表观活化能随着失重分数的增加而增加。     

延迟焦化石油焦热重分析及热解动力学

对延迟焦在CO2和Ar两种气氛下,从室温至1 000 ℃进行热重分析,探讨其热解机理。研究表明, 延迟焦热解过程首先经历50~100 ℃的脱水阶段,较明显的失重从400 ℃开始,在620~640 ℃失重速率达到峰值,800 ℃之后快速失重,热失重速率不断增加。以三级化学反应模型模拟热解过程,在433~904 ℃的热解温度范围内,CO2气氛下的平均活化能为29.70~44.81 kJ/mol,Ar气氛下的平均活化能为57.68~69.44 kJ/mol。     

两种催化油浆的热重反应动力学研究

采用SDT 2960Simultaneous DSC-TGA差热-热重分析仪,考察了辽河石化炼油厂两种油浆在N2保护下的热重反应性能,在Coats-Redfern积分法的基础上,对油浆的热重反应数据进行了线性拟合,取得了令人满意的结果。两种油浆在低温区均表现为一级动力学行为,表观活化能分别为29.685kJ/mol和32.35kJ/mol;在高温区间均表现为二级动力学行为,表观活化能分别为71.84kJ/mol和32.095kJ/mol。低温区间以裂化反应为主,高温区间以缩合反应为主。     

减压渣油焦化反应的两种动力学模型

采用动态热重装置对我国四种减压渣油的焦化反应进行了动力学考察。在Sharp微分法及Coats-Redfern积分法的基础上,提出了运用分段的一级动力学模型,对实验数据进行拟合,获得了比较满意的结果。在主要焦化反应阶段,Sharp微分法所得表观活化能在159.9～227.2kJ/mol之间,Coats-Redfern积分法所得表观活化能在149.3～177.4kJ/mol之间。     

含油污泥热解特性和动力学研究

采用热重分析仪对胜华炼油厂的含油污泥在氮气气氛下进行热重分析,考察不同升温速率下含油污泥的热重曲线并分析其热解特性.采用微分法对实验数据进行回归拟合,确定含油污泥热解动力学方程,求出反应活化能E和频率因子A.结果表明,含油污泥有机物的热解反应第一阶段(200～450℃)反应级数为2.0;第二阶段(450～900℃)反应级数为0.8.升温速率分别为5,10,15℃/min时,有机物热解第一阶段的活化能分别为33.95,36.63,38.99 kJ/mol;第二阶段的活化能分别为16.31,12.98,15.97 kJ/mol,总体上变化不大.     

减压蜡油浆态床加氢工艺条件和动力学研究

对减压蜡油的浆态床加氢工艺条件进行了评价,并考察了减压蜡油的加氢脱硫和加氢脱氮动力学。研究结果表明,最佳的蜡油加氢工艺条件为反应温度360 oC、反应压力8 MPa、催化剂加入量（w）9 %、反应时间2 h左右。动力学研究结果表明：对于加氢脱硫反应,反应初期的表观活化能为100.44 kJ/mol;反应中期到末期,表观活化能为121.72 kJ/mol,这是由于不同类型的硫化物脱硫机理不同造成的;对于加氢脱氮反应,表观活化能为105.17 kJ/mol;在反应初期含氮化合物较难脱除,而在反应后期,烷基取代的二苯并噻吩类化合物为最难脱除的化合物。     

氢氧化铝脱水过程的动力学研究

根据变温DSC-TGA曲线,运用Coats-Redfern方程,对某拜耳法氧化铝厂工业种分氢氧化铝的脱水过程进行动力学研究。结果表明,在温度段268.08℃~308.21℃和473.14℃~548.51℃,氢氧化铝的脱水动力学反应机理分别为三维扩散和化学反应,其表观反应速率常数分别为0.0353 s-1和0.0913 s-1,反应活化能分别为817.13kJ/mol和501.47kJ/mol。     

甘油三乙酸酯超临界酯交换反应及其动力学研究

研究了在超临界条件下甘油三乙酸酯与甲醇或乙醇的酯交换反应,分别考察了超临界状态下醇油摩尔比和温度对反应的影响。实验结果表明,甲醇或乙醇与甘油三乙酸酯的摩尔比为14、反应温度为350℃、反应时间为20m in时,乙酸甲酯或乙酸乙酯的收率分别达100%和60%。对超临界状态下动力学的研究结果表明,甘油三乙酸酯与甲醇或乙醇的酯交换反应为拟一级反应,在相同的反应条件下,采用甲醇时酯交换反应速率比用乙醇时快,相应的甘油三乙酸酯的转化率也高;甘油三乙酸酯在超临界甲醇或乙醇中酯交换反应的表观活化能分别为58.7 kJ/mol和75.1 kJ/mol,甘油三乙酸酯与甲醇酯交换反应的活化能低于与乙醇酯交换反应的活化能,表明碳链短的醇更易进行酯交换反应。     

环氧乙烷异构化反应动力学的研究

采用Berty微反装置,在温度180～250℃、压力1.4～2.1 MPa的条件下,对氧化铝载体和银催化剂上的环氧乙烷异构化反应进行了反应动力学实验。实验结果表明,环氧乙烷在氧化铝载体和银催化剂上均发生异构化反应生成乙醛;在氧化铝载体上,异构化反应速率对环氧乙烷浓度的表观反应级数约为1,表观活化能为56.89 kJ/mol,指数前因子为9.646×10~4;在银催化剂上,异构化反应速率对环氧乙烷浓度的表观反应级数约为0.8,表观活化能为61.42 kJ/mol,指数前因子为2.267×10~4。     

苯与长链烯烃在磷铝系催化剂上的烷基化反应动力学研究

首次采用磷铝固体酸催化剂替代氢氟酸对苯与长链烯烃的烷基化反应过程进行了研究。反应过程在自制的固定床反应器中进行,且消除了内外扩散的影响。在反应温度533 K、压力4.8 MPa、空速1 h~(-1)和苯/烯摩尔比8:1的条件下测定了本征动力学数据,实际动力学方程计算线形回归约为r=kC_A,频率因子k_0=7.509×10~4,反应活化能△E=198.0 kJ/mol。依据L-H和R-E机理推导出的模型方程约为r=k'C_A,频率因子k'_0=9.268×10~4,活化能△E=191.5 kJ/mol。因此,可近似认为表面反应是反应的速率控制步骤。     

络合萃取法回收高浓度含酚废水中的酚类化合物 Ⅱ．炼油厂废碱液中酚类的萃取动力学研究

采用恒界面池法,对磷酸三丁酯（TBP）萃取酚的传质动力学进行了研究,并考察了搅拌速率、温度及相界面积对萃取速率的影响。实验结果表明,TBP萃取酚的反应为准一级反应萃取过程,其正向络合萃取反应的表观活化能为4．31kJ／mol,萃取速率受搅拌强度和相界面积的影响较为显著,从实验结果推断其萃取过程为扩散控制模式。     

原料性质对焦化行为的影响

对煤焦油1、煤焦油2、减压渣油W2和催化裂化油浆的焦化性能进行了研究,结果表明,原料油分子大,烷基碳数高,芳香碳数低,则焦化产物的液相收率高,焦炭收率低。根据热失重实验数据,采用无限多平行反应模型求取焦化过程动力学参数,在350～510 ℃温度范围内,焦化反应符合一级反应动力学模型,其表观活化能Ea在18.04～77.29 kJ/mol之间,4种原料油活化能由大到小的排序为：煤焦油2＞减压渣油W2＞煤焦油1＞催化裂化油浆。采用模糊聚类分析方法将15个影响焦化反应活化能的因素分成4类,结果表明：密度ρ越大、总碳数CT越高,则活化能Ea越小;残炭CR和芳香碳数CA含量越高,则活化能Ea越大;相关关系式为：Ea=－50.5ρ－397.3CT+844.4CR+5121.5CA。     

Cu/ZnO/Al_2O_3催化剂上仲丁醇脱氢反应动力学研究

采用管式连续流动固定床反应器,对仲丁醇在Cu/ZnO/Al_2O_3催化剂上的脱氢反应本征动力学进行了研究,通过双曲线动力学模型和幂函数动力学模型两种模型计算了该反应的各项参数以及反应的表观活化能,将实验数据用SPSS统计分析软件对动力学模型进行非线性最小二乘法参数拟合,确定了反应机理并求出了表观活化能。实验结果表明,采用双曲线动力学模型时,仲丁醇在催化剂表面的脱氢反应为速率控制步骤,表观活化能为64.75 kJ/mol;采用幂函数动力学模型时表观活化能为81.89 kJ/mol。用相关指数R~2和F分布对两个速率方程进行了检验,两个速率方程的R~2均接近于1,F>10F_α,且用双曲线动力学模型时结果的相关度较高。     

AlCl3/乙醇络合催化剂催化1-癸烯齐聚反应动力学研究

选用AlCl3/乙醇络合催化体系对1-癸烯齐聚反应进行研究。采用GC-MS分析方法测定产物组成,考察温度对聚合速率的影响,通过计算得到聚合表观活化能,并对1-癸烯齐聚动力学行为进行理论研究和分析,建立了排除扩散影响的简化动力学方程。结果表明：AlCl3/乙醇络合催化剂催化的1-癸烯齐聚反应的表观活化能为4.98 kJ/mol;该反应为阳离子聚合过程,在AlCl3 摩尔分数为2%、乙醇与AlCl3的摩尔比为0.9、反应温度为0~100 ℃、反应时间为3 h、搅拌速率为600 r/min的条件下,反应所得的齐聚产物主要为1-癸烯的三聚体和四聚体,且随着反应温度的升高,生成的二聚体、三聚体含量升高,四聚体、五聚体含量下降。     

FTIR法研究IPDI/DMPA的聚合反应动力学

用傅里叶变换红外光谱 (FTIR)法研究了脂肪族水性聚氨酯乳液制备的关键反应 ,异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI) /二羟甲基丙酸 (DMPA)的反应动力学 ,并探讨了催化剂二月桂酸二丁基锡对反应速率的影响。结果表明 :该体系反应属于二级反应 ,其表观活化能为 3 0 .1kJ/mol,催化剂的使用可大幅提高反应速率常数 ,但对表观活化能的降低程度不太大。     

强酸性阳离子交换树脂催化合成乙酸异辛酯动力学

以Amerlyst 15强酸性阳离子交换树脂为催化剂,在间歇搅拌釜式反应器中对乙酸与异辛醇酯化合成乙酸异辛酯的反应过程进行了研究。考察了搅拌转速、催化剂粒径、反应温度、催化剂用量及酸醇摩尔比对酯化反应速率的影响;在消除内外扩散影响的条件下,进行了本征反应动力学实验。在343.15～363.15K范围内,采用拟均相动力学模型对实验数据进行关联,得到正逆反应速率常数的指数前因子分别为5061,12.78L/(mol·g·min),正逆反应的活化能分别为54.43,37.68kJ/mol。     

窄分布液体聚丁二烯的聚合动力学及加氢效果

以环己烷为溶剂、高浓度正丁基锂(n-BuLi)为引发剂,采用阴离子聚合法合成了不同低相对分子质量液体聚丁二烯。考察了聚合温度和引发剂浓度对丁二烯聚合动力学的影响。采用GPC技术测定试样的相对分子质量及其分布;采用1HNMR技术测定试样的加氢度。实验结果表明,单体浓度对液体聚丁二烯聚合的反应速率呈一级关系,求得不同条件下假一级表观增长速率常数,得到表观增长活化能为112 kJ/mol,指数前因子为3.67×1019L/(mol.min);在聚合温度为313 K条件下,得到窄分布液体聚丁烯的聚合动力学方程;相对分子质量为1 000～3 000的窄分布液体聚丁二烯加氢后,加氢度均达到100%。