乙烯环氧化反应中铼的助催化机理

采用电解银表面化学修饰法研究了铼对乙烯环氧化反应的助催化作用。从修饰后银表面吸附态氧热脱谱(TDS)和氧吸附功函数(ΔΦ)值的变化探讨了铼的助催化机理,认为铼促使吸附态原子氧(Q_a)迅速扩散入Ag表层,形成较多的溶解氧(O_d),有利于乙烯氧化成环氧乙烷,即铼改变了环氧化主副反应的比例,导致含铯银催化剂加铼后具有更高的环氧乙烷选择性。其作用与αα-Al_2_O_3负载的Ag-Re和Ag-Re-Cs催化剂的作用相一致。     

乙烯环氧化反应中银催化剂的研究动向

介绍乙烯环氧化反应中，银催化剂在吸附性能、表面反应、活性组分、载体选择、助催化剂等方面的研究新动向。     

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。     

1,2-二氯乙烷在乙烯环氧化反应中的作用机理

在Ag/α-Al2O3催化剂作用下,乙烯环氧化生产环氧乙烷,在原料气中添加微量1,2-二氯乙烷可抑制副反应,提高生成环氧乙烷的选择性。使用微反评价装置,模拟工业上环氧乙烷的生产条件,对银催化剂作用下乙烯环氧化制环氧乙烷过程中抑制剂1,2-二氯乙烷的作用机理进行了研究。实验结果表明,1,2-二氯乙烷在银催化剂上200℃时完全分解,在α-Al2O3载体上直到260℃仍不分解;1,2-二氯乙烷分解成吸附态氯改变了银催化剂的表面吸附性能,提高了目的产物的选择性;在乙烯环氧化制环氧乙烷的反应条件下,1,2-二氯乙烷分解是可逆反应。     

反应气杂质对银催化剂催化氧化乙烯制环氧乙烷反应的影响

叙述了Ｃ２Ｈ６、Ｃ２Ｈ２、ＣＯ、Ｃ３Ｈ６等杂质对银催化剂上乙烯氧化制环氧乙烷反应性能影响的试验。微型反应器评价结果表明，在乙烯氧化制环氧乙烷的反应气体中，乙烷含量小于０．５％（体积分数）、乙炔含量小于１５μＬ／Ｌ、一氧化碳含量小于１００μＬ／Ｌ、丙烯含量小于１５μＬ／Ｌ时对催化剂的活性和选择性无明显影响。在乙烯氧化制环氧乙烷的正常反应条件下，即体积空速７０００ｈ－１、压力２．１ＭＰａ、温度２２０～２５０℃，在银催化剂上乙烷不发生反应，乙炔、一氧化碳和丙烯几乎全部和氧发生反应转化成二氧化碳和水。     

乙烯环氧化反应热,反应器传热分析工艺计算

在消化吸收１２０ｋｔ／ａ ＥＯ／ＥＧ装置引进技术的基础上，探讨专利商没有提供的部分技术秘密。从基础数据处理到工艺，工程计算的可行而适用的方法。为进一步提高装置生产运行和技术管理水平及今后工程技术的利用提供参考。     

甲烷氧化偶联剂乙烯进展

论述了有关甲烷氧化偶联制乙烯反应的催化剂、反应器、工艺条件、产品分离及技术经济分析。     

反应气中水含量对银催化剂反应性能的影响

叙述了乙烯氧化制环氧乙烷反应气中水蒸气含量对银催化剂反应性能的影响。微型反应器评价结果表明：反应气中水蒸气含量在0．32％～3．88％时，乙烯转化率随反应气中水蒸气浓度的升高而降低；在一定的时空产率下，反应气中水蒸气的含量对银催化剂的活性、选择性和稳定性有不利影响，对银催化剂的活性和选择性的影响是部分可逆的。     

氧化铝载体的物性调控及其对银催化剂性能的影响

采用改变助剂氧化物(MO)的加入量和焙烧温度制备了一系列的载体及乙烯环氧化用银催化剂,并在微型反应器上评价了银催化剂催化乙烯环氧化反应的催化性能;通过N2吸附-脱附、XRD、SEM等方法表征氧化铝载体的比表面积、晶相转变、表面形貌及负载型银催化剂上金属银的分散状况等。实验结果表明,助剂MO抑制了高温下过渡相氧化铝向α-氧化铝的转晶过程,可方便地调控氧化铝载体的比表面积等物性,进而调控和改进最终制备所得乙烯环氧化用银催化剂的反应性能。     

B型银催化剂乙烯环氧化工艺条件的优化

采用微型等温固定床积分反应器,对B型银催化剂上乙烯环氧化制环氧乙烷的工艺条件进行研究,考察了原料气中乙烯、氧气、二氧化碳和1,2-二氯乙烷的含量,以及反应温度等5个因素对环氧化过程的影响;并以环氧乙烷收率和反应选择性为目标,采用正交实验考察上述5个因素对环氧化过程的综合影响。实验结果表明,反应温度对环氧乙烷收率和反应选择性的影响最显著,其对B型银催化剂性能的发挥起着决定性的作用;综合考虑环氧乙烷收率和选择性两个指标,确定的相对适宜工艺条件为:反应温度240℃,原料气中1,2-二氯乙烷含量0.7×10~(-6)(x)、乙烯含量22.00%(x)、二氧化碳含量1.00%(x)、氧气含量6.50%(x),在此条件下环氧乙烷的收率和选择性可分别达到38.87%和86.70%。     

B型银催化剂上乙烯环氧化宏观动力学研究

针对B型银催化剂,提出以表面反应为控制步骤、乙烯与一个活性中心位上非解离吸附氧发生环氧化反应和乙烯与相邻多个活性中心位上解离吸附氧发生深度氧化反应的乙烯环氧化反应机理;考虑到抑制剂1,2-二氯乙烷的竞争吸附作用,引入有效总活性位点覆盖率概念,构建包含1,2-二氯乙烷影响因子项的乙烯环氧化宏观动力学模型。采用无梯度反应器进行B型银催化剂上乙烯环氧化合成环氧乙烷的宏观动力学实验,以单纯形优化方法进行非线性参数估值,建立了与实验数据良好吻合的B型银催化剂上乙烯环氧化宏观动力学模型。     

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.     

乙烯环氧化反应器床层导热性能的模拟分析

采用拟均相二维模型,对乙烯环氧化制环氧乙烷工业反应器的床层导热性能进行了模拟与分析。结果表明,管外冷壁介质温度T_w是反应器床层的热敏感参数;生产中应严格控制其变化范围;原料气入口温度T_0的变化对床层热稳定性无太大影响,可视为非热敏感参数;提高空速有利于改善床层的导热性能;提高压力则有利于提高反应的选择性和产率。     

用于馏份油催化裂解过程研究的微反系统开发

根据催化裂解过程的特点,设计并建立了一套可用来在短时间实现该过程的微型反应器系统。试验结果表明,对于催化裂解过程的研究,微型反应器有其它形式反应器所不具备的独特优势。以大庆轻柴油为原料,利用本文所用的催化剂,在高温超短接触条件下,可以得到远高于热裂解过程的丙烯收率。     

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。     

弹性石英毛细管和卡尔费休库仑法测定乙烯、丙烯中微量水

以弹性石英毛细管作为节流和气化元件,采用卡尔费休库仑法测定聚合级乙烯、丙烯中微量水,方法准确可靠,检测限可达1μg/g,相对标准偏差不大于5%,回收率为94%～110%,并与电容式湿度计的测定结果进行对比,结果吻合。     

乙二醇铝催化合成聚对苯二甲酸乙二醇酯

采用对苯二甲酸(TPA)和乙二醇(EG)为原料,以自制的乙二醇铝(Al-EG)为催化剂,经酯化、缩聚反应制得聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)。在n(EG):n(TPA)=1.2、Al-EG0.1g、TPA180g、酯化温度260℃、缩聚温度280℃的条件下,以Al-EG为催化剂时所得PET的特性黏数为0.88 dL/g。与醋酸锑和乙二醇锑催化剂相比,Al-EG的催化活性较高且毒性较低。用FTIR和NMR技术表征了Al-EG和PET的结构,还探讨了其他铝系催化剂对反应的影响。实验结果表明,Al-EG是真正起催化活性的物质,Al-EG的催化活性优于其他铝系催化剂。