丁二烯气相聚合产物分子量分布和粒径分布模型研究

对非均相催化的丁二烯气相聚合,基于聚合物多层模型,考虑催化剂颗粒间活性位初始浓度和粒径分布对聚合物分子量分布和粒径分布的影响,建立了聚合物分子量分布和粒径分布的数学模型。模拟了反应温度、催化剂颗粒间活性位初始浓度和粒径分布等因素的影响,结果表明。随着温度升高,聚合物颗粒平均粒径变小,粒径分布变窄,聚合物分子量变小,分子量分布变宽;催化剂颗粒间的活性组分负载越均匀,聚合物分子量越大,分子量分布和粒径分布越窄;随着催化剂平均粒径变大,聚合物分子量变小,分子量分布变宽,不存在催化剂颗粒粒径分布和聚合物颗粒粒径分布间的复制现象。模型模拟结果与实验结果吻合较好,可用于预测丁二烯气相聚合产物的分子量、分子量分布和粒径分布。     

分散降液筛板塔传质性能

在筛板塔的基础上,研发了一种新型板式塔--分散降液筛板塔,将传统筛板塔的弓形降液管改为均布于塔板筛孔间的多降液管结构,使整个塔板面成为均匀降液和受液的传质区,并新增淋降和喷溅传质区,在全塔空间内实现立体、连续的微分接触式气液传质过程,另外,塔板之间可以加装填料来强化传质,或装填催化剂以促进伴随化学反应的传质过程。以“氧气-空气-水”为体系,初步研究了分散降液筛板的传质性能及其影响因素,并与传统筛板进行比较,结果表明:分散降液筛板气液分布均匀,接触充分,在同等条件下传质效率比传统筛板提高了8.4%~9.7%。     

上海化工研究院有限公司开发出制备超高相对分子质量聚乙烯用单活性中心催化剂新方法

上海化工研究院有限公司开发出制备超高相对分子质量聚乙烯用单活性中心催化剂新方法。该方法是将醇与原始载体按比例加入反应瓶,升温加热,加入内给电子体,高速搅拌反应一定时间,最后所得混合物迅速压入大量低温正己烷中定型,得到固体;该固体进行前处理,得到用于负载的高活性催化剂载体;将金属催化剂用有机溶剂溶解,加入活化物质,搅拌均匀,得到金属催化剂溶液;将金属催化剂溶液与处理后的高活性载体混合均匀,得到单活性中心催化剂。与现有催化剂相比,采用该方法制备的超高相对分子质量聚乙烯的相对分子质量可控、相对分子质量分布窄,粒径小,粒径分布窄且可控,应用广泛。     

带中心管的两股催化剂颗粒混合预提升结构中的流动特性

在一套大型冷模实验装置上,采用光纤测量系统考察了带中心管的两股催化剂颗粒混合预提升结构内固含率和颗粒速度的分布,以径向不均匀指数对固含率和颗粒速度径向分布进行定量描述,并与不同的预提升结构进行对比. 结果表明,带中心管的预提升结构沿轴向可分为底部、中心管和提升管区,各区固含率和颗粒速度径向分布均匀程度为提升管区>底部区>中心管区;提升管区内1.3~2.3 m间存在一固含率和颗粒速度分布均匀截面;与无中心管的预提升结构和传统预提升结构相比,本实验结构固含率径向分布更均匀,有利于油剂接触;确定了截面平均固含率的影响参数为终端固含率es', Froude数Fr和轴向高度/提升管直径h/Dr;由实验数据回归出预提升结构内截面平均固含率轴向分布的经验模型,计算值与实验值吻合较好.     

乙烯管式裂解炉的数值模拟

对USC型乙烯管式裂解炉进行了系统的数值模拟,得到了裂解炉内详细的速度、温度及组份浓度分布情况,揭示了裂解炉内流动、传热、传质和反应等过程的基本特点. 裂解炉炉膛和反应管分别进行计算,通过管外壁温度相连接,直至吻合. 计算结果表明,炉膛内流动、组份浓度和烟气温度分布是相当不均匀的,使反应管管壁温度和热通量分布不均匀;模拟计算还得到了反应管长度方向上的温度、速度、压力和组份浓度的变化规律;在反应管径向上存在着明显的速度和温度分布,而组份浓度变化程度不如速度和温度明显.     

催化裂化提升管进料混合段研究进展

催化裂化是炼油工业中重要的二次加工过程,提升管反应器是催化裂化装置的核心部分,其中的进料混合段是原料油与催化剂的初始接触阶段,该区域油、剂间的接触与混合效果将对裂化反应的产品分布产生直接影响。在传统的提升管进料段结构中,存在着催化剂分布不均匀、颗粒返混严重等问题,不利于实现油、剂间快速而均匀的混合与反应。针对提升管进料混合段内存在的缺点与不足,国内外研究者提出了诸多改进方法,其中改变进气方式、增加内构件、提升管变径等方案的效果较为显著。     

FCC催化剂水热老化与循环老化的对比研究

在FCC催化剂的研发过程中,催化剂的评价是极其重要的环节。不同的老化方法可使催化剂具有不同性质和产物分布。利用FFB固定流化床装置对催化剂进行多次反应-再生,并在反应-再生过程中定期地进行催化剂的补给,进而完成对催化剂的循环老化。同时对水热老化催化剂和循环老化催化剂进行相应评价。结果表明,循环老化催化剂的性能数据更加准确,这对催化剂的研发工作具有极为重要的意义。     

活性非均匀分布固体催化剂有效因子的正交配置计算

利用正交配置方法,对具有不同反应级数的不可逆反应系统中活性呈δ函数、均匀、直线、抛物线、幂函数分布的球形固体催化剂的有效因子做了计算。计算结果表明:该算法与其他多种算法比具有简单、迅速、精度高,且容易推广到复杂反应系统等优点,是工程上计算固体催化剂有效因子的实用方法。     

内设/不设中心管两股催化剂混合预提升结构内的颗粒浓度分布

采用光纤探针分别考察了内设与不设中心管两种预提升结构内FCC催化剂颗粒浓度的分布,并引入径向不均匀指数RNI(ri)对颗粒浓度径向分布的不均匀性进行定量分析. 结果表明,在扩径区(中心管区),内设中心管的预提升结构内颗粒浓度梯度较大;而在提升管入口区,内设中心管的预提升结构内颗粒浓度分布更均匀;相比传统结构,无中心管的提升管入口区内RNI(ri)约减小65%,内设中心管时约减小75%;给出了内设中心管的预提升结构内平均固含率轴向分布的经验模型,计算值与实验值吻合较好,可供工程设计参考.     

硫化物催化剂结构性质与合成甲醇反应性能的关联(Ⅰ)──还原活化能分布函数

研究了硫化物催化剂的体相性质与合成甲醇反应性能的关系,考察了载体和助催化剂对催化剂还原性能的影响;据此,给出了表征硫化物催化剂还原性能的还原活化能分布函数,并确定了其相应的分布参数．用还原活化能分布函数定量地描述了催化剂活性组分及与载体间的相互作用;将分布参数与催化剂合成甲醇的反应性能进行了关联,获得了非化学计量的硫化钼与K-Mo-S相物种的最佳匹配值和相应的活化能分布参数．     

内设中心管的两股催化剂混合预提升管内颗粒速度的分布

采用PV-6D光纤速度仪考察了内设/不设中心管两种催化裂化提升管预提升段内FCC催化剂颗粒速度沿轴、径向的分布,引入径向不均匀指数RNI对颗粒速度的径向不均匀性进行定量分析,并与传统结构内的RNI进行了对比. 结果表明,设中心管的提升段内颗粒速度沿轴向分布更均匀,两种结构内颗粒速度沿径向分布均匀程度扩径区(中心管区)设中心管结构<无中心管结构,底部区及提升管入口区设中心管结构>无中心管结构;相比传统结构,无中心管提升段内RNI减小40%,设中心管减小60%. 给出了设中心管提升段内截面平均颗粒速度轴向分布的经验模型,计算值与实验值吻合较好,可供工程设计参考.     

催化剂结构优化对预防乙烯环氧化反应飞温的研究

在固定床列管反应器上对由具有不同孔结构载体制备的银催化剂上发生乙烯环氧化反应的极限工艺条件进行了研究,考察了不同催化剂孔结构对乙烯环氧化反应飞温现象控制的影响,结果表明:具有双峰孔道分布的载体制备的银催化剂与单锋孔道分布的载体制备的银催化剂,对反应管床层温度的影响不同,催化剂失活过程不同,反应过程加入抑制剂的影响规律不同;具有特定孔道分布载体制备的催化剂具有更好的操作范围,不易飞温。同时考察了银催化剂的装填方式,提出的新装填方式将提高该类型银催化剂使用的安全技术水平。     

采用常规条形流场的质子交换膜燃料电池阴极数值模拟(Ⅱ)电池性能影响因素的分析

利用已建立的数学模型考察了阴极扩散特性参数、阴极流场几何参数、电极电阻、催化剂活性、流道上O₂浓度变化对H₂-Air PEMFCs性能的影响.计算表明,增大氧有效扩散系数、减小扩散层厚度可增大电池的工作电流密度;提高氧还原反应交换电流密度、减小电极电阻、优化流道尺寸可改善电池性能;沿反应气体流动方向逐渐增加MEA的催化剂负载量可提高电流密度分布的均匀性.     

径向流脱硝反应器的设计与流体力学模拟

设计了一种新型的径向流脱硝反应器,该脱硝反应器中内部催化剂床层采取倾斜安装方式,能够有效减小床层中对反应无贡献的空间区域,较大地提高了反应器内部的空间利用率用.气体的均匀流动对脱硝反应效率至关重要,采用调整内部催化剂床层倾角并在适当位置添加挡板以保证反应气体的均匀流动.采用Fluent 6.3模拟软件对内部催化剂床层进行模拟,模拟结果表明,倾角较小且在特定区域加入档板能有效提高反应气体流动的均匀性.     

费托合成铁基催化剂浆态床反应性能的研究

为了获得工艺参数对铁基催化剂费托合成产品分布的影响规律,在浆态床反应器中考察了反应温度、反应压力、氢碳比、空速对铁基催化剂费托合成反应性能的影响。结果表明,温度升高时,催化剂活性、CO_2和CH_4选择性均升高,产物向轻组分分布;压力增大时,催化剂活性和CO_2选择性升高,CH_4选择性下降,产物向重组分分布;随氢碳比的增加,催化剂活性和CH_4选择性升高,CO_2选择性下降,C_(5+)呈下降趋势;随空速增加,催化剂的活性和CO_2选择性下降,CH_4选择性上升,C_(5+)向轻质烃分布。选择合适的工艺条件,可有效改善铁基催化剂的费托合成反应性能,控制碳链长度和产物的分布,提高费托合成反应的经济性。     

以醋酸为原料的加氢反应器

正本实用设计涉及一种醋酸加氢反应器,其是气固相反应的耦合式固定床催化反应器,包括一个绝热反应段,在反应器的进口设有氢气和醋酸及其酯类蒸汽均匀分布的混合分布器;所述的绝热反应段设置在管式反应段上方,绝热反应段由下向上依次装填加氢催化剂,惰性耐火瓷球,管式反应段的管内均匀装填加氢催化剂。与现有技术相比,本实用设计     

1-辛烯氢甲酰化反应Co/CNTs催化剂的制备与表征

用浸渍法、化学气相沉积法（MOCVD）、乙二醇液相还原法制备碳纳米管负载钴催化剂, 以1-辛烯的氢甲酰化反应为探针反应, 对比研究了所制得的Co/CNTs催化剂的催化性能, 并用XRD和TEM等技术研究了催化剂的粒子大小及粒径分布, 考察了1-辛烯的氢甲酰化反应性能与催化剂粒径大小的关系.发现用MOCVD法制备的Co/CNTs催化剂的平均粒径最小, 其平均粒径为7.5 nm左右且分布均匀; 该催化剂在1-辛烯的氢甲酰化反应中具有最高的催化活性和C₉-醛的选择性.     

合成1,4-丁炔二醇的孔雀石催化剂研究

研究了合成的孔雀石催化剂对甲醛乙炔化反应的催化性能,并对该催化剂进行了XRD表征、粒度分布测定,结果表明该催化剂对甲醛与乙炔反应具有很好的催化活性及丁炔二醇选择性,1,4-丁炔二醇产率约95%,选择性达到99%,催化剂的晶相为碱式碳酸铜,催化剂粒度适中、均匀。     

甲醇制烯烃多级串联流化床反应器模拟

甲醇制烯烃(MTO)是现代煤化工发展的新技术,合理的甲醇制烯烃反应器操作模式可以有效提高催化剂的效率和低碳烯烃选择性。采用在工业SAPO34催化剂上实验得到的反应与失活动力学和流化床动态两相模型,结合颗粒停留时间分布模型,对MTO单一流化床反应器、二级串联及三级串联反应器进行了模拟,考察了催化剂停留时间、气固并流和气固逆流对甲醇制烯烃反应的影响。模拟结果表明:采用多级串联反应器有利于减小颗粒的返混,使出口积炭量分布更加均匀,催化剂寿命延长;二级气固逆流操作可以提高低碳烯烃选择性及出口催化剂积炭量,催化剂单位生产能力比单级反应器提高24.4%;三级串联、气固逆流反应器可以充分利用各级反应器的不同功能,使总的低碳烯烃选择性提高到79.36%(质量分数),比单级反应器提高1%,同时单位催化剂单程生产能力比单级提高31.1%。     

有效反应区概念在催化剂颗粒级设计中的应用

将有效反应区概念引入催化剂颗粒级设计中,用来分析由于反应与传递交互作用所引起的一类问题——在实际体系中,催化剂颗粒内可能存在有效反应区和死区的情形。数值模拟的结果表明,在许多情况下,尤其对扩散控制的体系,催化剂颗粒内存在有效反应区和死区的情形。在这种情况下,采用不同的活性分布形式是避免死区扩大有效反应区的一个重要方法,尤其对放热反应,用适当的活性分布形式制成的催化剂有可能既满足反应器系统对颗粒尺寸的要求,又能得到很好的催化剂效率。