钯膜反应器中乙苯脱氢反应的研究Ⅲ.膜反应器的数字模型与模拟

在钯膜反应器乙苯脱氢反应过程的实验研究和氢气在钯膜上渗透速率测定的基础上，利用文献上乙苯脱氢的反应动力学模型，建立了由简到繁的三种钯膜反应器中乙苯脱氢反应的数学模型，并进行了模拟计算。结果表明，计算值与实验值吻合较好，相对误差小于８％。     

钯膜反应器中乙苯脱氢反应的研究：Ⅲ.膜反应器的数字模型…

在钯膜反应器乙苯脱氢反应过程的实验研究和氢气在钯膜上渗透速率测定的基础上，利用文献上乙苯脱氢的反应动力学模型，建立了由简到繁的三种钯膜反应器中乙苯脱氢反应的数学模型，并进行了模拟计算。结果表明，计算值与实验值吻合较好，相对误差小于８％。     

高通量MOR型分子筛膜的制备及在乙酸酯化反应中的应用

采用含氟体系制备了高性能MOR型分子筛膜。采用XRD和SEM表征了MOR型分子筛膜及其参与8次酯化反应后膜层的微观结构。将高通量MOR型分子筛膜用于Zr(SO₄)₂/H-β催化的乙酸与乙醇酯化反应,基于2级动力学假设建立了膜反应器中进行的酯化反应动力学模型,考察了醇/酸摩尔比、催化剂用量和反应温度,以及MOR型分子筛膜的重复使用对乙酸转化率的影响。结果表明,含氟体系与无氟体系相比,所制备的MOR型分子筛膜的渗透通量可提高1.4倍。动力学模型模拟结果与实验数据吻合良好。MOR型分子筛膜反应器打破了乙酸酯化反应的化学平衡,由于生成的水可通过膜分离移出反应体系,反应12 h后乙酸几乎完全转化,同时分子筛膜重复使用8次对乙酸转化率无明显影响。     

多孔膜反应器研究中几个问题的探讨

为了提高反应转化率,选择性透氢的多孔膜反应器已经被应用于水蒸气重整反应、水煤气转化反应和烃类脱氢反应等众多反应当中。本文首先介绍了无机多孔膜的种类、制备方法及其水热稳定性。随后对膜性能预评价实验的完善性进行探讨,包括氢在内所有反应物种蒸汽渗透性能都应该被考虑。与传统固定床反应器相比较,膜反应器移氢后反应区还原气氛减弱可能导致催化剂稳定性受到影响。值的注意的是,使用选择性透氢的膜反应器不仅可促进脱氢反应进行,同时对加氢反应也有明显抑制作用。     

钯膜反应器中乙苯脱氢反应的研究Ⅰ.实验研究

在乙苯脱氢反应中利用钯膜反应器对氢的渗透作用使反应生成的氢不断从反应区移出，提高了乙苯脱氢转化率和苯乙烯生成选择性。在分离侧吹扫气中混入氧气，可以达到反应与分离、脱氢反应的吸热与氢的氧化反应放热的耦合，有利于使转化率和选择性的提高和能量的合理利用。对膜反应器的反应性能进行了研究。     

钯膜反应器中乙苯脱氢反应的研究：I.实验研究

在乙苯脱氢反应中利用钯膜反应器对氢的渗透作用使反应生成的氢不断从反应区移出，提高了乙苯脱氢转化率和苯乙烯生成选择性。在分离侧吹扫气中混入氧气，可以达到反应与分离、脱氢反应的吸热与氢的氧化反应放热的耦合，有利于使转化率和选择性的提高和能量的合理利用。对膜反应器的反应性能进行了研究。     

膜反应器中环己烷脱氢反应的热力学分析

对膜反应器的指标反应——环己烷脱氢生成苯进行了热力学分析,计算了反应体系在不同温度条件下的吉布斯自由能变、平衡常数及不同H2移出率时环己烷的平衡转化率,据此比较了膜反应器相对于固定床反应器在提高环己烷平衡转化率方面的潜力,并进一步分析了膜反应器内不同H2移出率时环己烷平衡转化率相对于固定床反应器增加的百分点数及不同H2移出率对反应苛刻度的影响。结果表明,膜反应器可有效地提高环己烷的平衡转化率,并可降低反应的苛刻度,具有良好的工业应用前景。     

酶膜反应器研究和应用进展

酶膜反应器把酶促反应的专一性和膜分离过程的高效性交叉融合 ,以创造出有利的过程热力学和动力学 ,因而具有反应和传质速率快、条件温和、选择性高、易于连续化和自动化、操作费和设备费节约等主要特点。本文概述了酶膜反应器的特点及其分类 ,介绍了酶膜反应器在有机相酶催化、手性拆分与手性合成、反胶团中的酶催化、辅酶或辅助因子的再生、生物大分子的分解等领域的应用。讨论了酶膜反应器目前存在的一些瓶颈问题及其解决办法 ,同时对酶膜反应器的发展趋势进行了展望。     

乙苯脱氢多孔膜反应器的研究

采用管形结构的填充床纳滤不对称γ－Ａｌ２Ｏ３／α－Ａｌ２Ｏ３膜反应器，考察了膜反应器的操作条件：进样速度、吹气流量、水和乙苯摩尔比和反应温度等对转化率和苯乙烯选择性的影响。结果表明，膜反应器中乙苯脱氢转化率以及苯乙烯选择性均高于相同操作条件下填充床反应器中的值，转化率平均提高约４．５％，苯乙烯选择性约２％左右。试验还表明，降低进样速度，提高乙苯和水的比例或提高吹气速率均可提高膜反应器中乙苯转化率，同时可保持选择性基本不变。并且用动态毛细凝聚法和扫描电子显微镜研究了纳滤膜反应前后的稳定性。结果表明，膜的Ｋｅｌｖｉｎ孔径在反应前后有明显变化。     

膜反应器在催化反应中的研究进展

综述了无机膜反应器在催化领域的研究进展，讨论了操作条件、膜材料、反应器组合方式等对反应的影响。     

浆态床中CO_2加氢直接合成二甲醚的研究——反应条件对镁改性双功能催化剂性能的影响

首先采用浸渍法制备了w(MgO)=10%的改性HZSM-5分子筛,然后采用共沉淀浸渍法制备了CuO-ZnO-Al2O3-/MgO-HZSM-5双功能催化剂,利用XRD、BET、H2-TPR、NH3-TPD等手段进行表征。在连续式加压浆态床反应器中,以医用液体石蜡为惰性液相介质,研究了CO2加氢一步法合成二甲醚(DME)的催化反应,考察了不同温度(230℃～280℃)、不同压力(1.0MPa～4.0MPa)、不同氢碳比(n(H2)/n(CO2)=1.0～6.0)和不同空速(GHSV=1500 h-1～6000 h-1)对反应结果的影响。研究表明,提高反应温度有利于提高CO2转化率,但使二甲醚的选择性降低;增大压力和氢碳比有利于提高CO2转化率和二甲醚的选择性;增大空速会使CO2转化率和二甲醚选择性均呈现下降趋势。     

重质馏份油微孔膜分散萃取脱酸工艺研究

介绍了利用微孔膜分散技术对克拉玛依环烷-中间基原油减四馏分油进行脱酸工艺研究结果。讨论了碱质量分数、脱酸温度、剂油质量比、连续相流量对脱酸效果的影响。研究结果表明，在连续相流通截面积为0.2cm2的膜分散萃取反应器中,当碱质量分数为6%～8%、脱酸温度为62～65℃、连续相流量为254～334g/min、剂油质量比为0.25左右时，对酸值为8.03mgKOH/g的原料油，脱酸率可达95%以上。脱酸后溶剂能够回收并同时得到石油酸，石油酸抽出率约在8.0%～8.5%，其粗酸值达90mgKOH/g左右，纯度在60%以上。     

浆态床合成气制二甲醚的宏观动力学研究

在甲醇合成与甲醇脱水催化剂比例为 5、催化剂浓度为 1 0 g/30 0ml液体石蜡、温度 2 50～ 2 80℃、压力 3～5MPa、气体空速 40 0 0～ 70 0 0ml/( g·h)条件下 ,建立了浆态床合成气制二甲醚宏观动力学模型 ;甲醇合成反应和甲醇脱水反应的活化能分别为 1 4 1kJ/mol和 2 3 5kJ/mol,甲醇摩生成速率的计算值与实验值的相对误差在 1 3 6%和2 2 %以内 ;动力学方程为r2D +M=k1 pCO1 954pH20 91 74/[( 1 +KCOpCO1 50 1 +KCO2 pCO20 1 795) 2 2 60 ]、rD=k2 pM0 940 2 /[( 1+KMpM1 739+KH2 OpH2 O2 2 4 3) 0 441 5]。     

浆态床二甲醚合成的本征动力学研究

在温度240～282℃、压力4～6MPa、x0H2/x0CO=0 99～2 33、相对甲醇催化剂进气空速为10000h-1、甲醇合成催化剂4g、甲醇脱水催化剂0 05～0 30g的反应条件下,于250mL高压搅拌釜中进行了浆态床二甲醚合成过程的本征动力学研究。在消除了内外扩散传质影响和保持催化剂稳定性的前提下,测定了本征动力学数据。采用Graaf的甲醇合成动力学模型和Bercic的甲醇脱水动力学模型对实验数据进行拟合后,甲醇、二甲醚和CO2的表观生成速率的计算值和实验值误差分别在±13%,±15%和±26%以内。     

6Cr/SiO_2催化剂上CO_2氧化乙烷脱氢制乙烯反应的研究

在常压固定床微反反应器上 ,对CO2 氧化乙烷脱氢制乙烯反应催化剂进行了评价。通过对载体及活性组份的筛选 ,发现 6Cr/SiO2 催化剂具有较佳的催化反应性能。温度在 82 3～ 92 3K之间 ,该催化剂的乙烷转化率和乙烯选择性分别为1 2 1 %～ 3 2 1 %和 85 2 %～ 77 3 %。增加V(CO2 ) /V(C2 H6 ) ,有利于提高乙烷转化率和乙烯产率 ,随V(CO2 ) /V(C2 H6 )从1 0增加到 4 0 ,乙烷转化率从 3 1 2 %增加到 49 1 % ,乙烯产率从 2 4 8%增加到 3 5 1 %。另外 ,考察了Cr担载在不同载体上CO2 对乙烷脱氢的作用。对于 6Cr/SiO2 和 6Cr/AC催化剂 ,CO2 对乙烷脱氢起促进作用 ,而对于 6Cr/MCM41和 6Cr/Al2 O3催化剂 ,CO2 对乙烷脱氢却起抑制作用。对 6Cr/SiO2 催化剂上CO2 氧化乙烷脱氢制乙烯反应的再生实验也进行了探讨。结果表明 ,在 92 3K下反应后的催化剂用O2 可完全再生 ,而用CO2 则不能完全再生。     

负载型磷酸催化剂上合成邻羟基苯乙醚

制备了以木质炭、二氧化钛、HZSM -2 2、Al2 O3等为载体的负载型磷酸催化剂 ,并考察了这些催化剂在邻苯二酚与乙醇反应合成邻羟基苯乙醚过程中的反应性能。其中以木质炭作载体时 ,邻苯二酚的转化率和邻羟基苯乙醚的选择性分别可达 5 8%和 89% ,催化活性顺序为 :木质炭 >Al2 O3>二氧化钛 >HZSM -2 2。活性炭种类对反应性能的影响顺序为 :煤质炭 >桃核炭 >木质炭 >椰壳炭。以磷酸 /煤质炭系为催化剂 ,最佳反应条件为 :磷酸负载量 (质量分数 ) 4% ,催化剂焙烧温度 2 60～ 30 0℃ ,反应温度 2 60～ 2 80℃ ,载气速率 10～ 42ml/min ,每克催化剂的原料空速 0 33～ 0 5 0ml/(h·g) ,原料摩尔比乙醇 /邻苯二酚 =2～ 5。在最佳反应条件下 ,邻苯二酚的转化率可达 93% ,目的产物的选择性可达 86%。     

甲烷部分氧化制合成气膜反应实验研究

采用钙钛矿型管式致密透氧膜反应器 ,在Ni/Al2 O3催化剂上进行了甲烷部分氧化制合成气的实验研究 ,考察了反应操作参数 (甲烷进料浓度和反应温度 )对反应结果的影响。结果表明在 82 5～ 885℃反应温度范围内 ,当甲烷进料浓度较低 ( <6% )时 ,甲烷的转化率和CO的选择性分别大于 96%和 97% ,n(H2 ) /n(CO)的比例接近 2。     

CN-9催化剂上甲烷蒸汽转化动力学及有效因子

在反应压力 3 12MPa(绝 ) ,反应温度 5 5 0～ 75 0℃ ,n(H2 O) /n(∑C) =2 0～ 4 0 ,甲烷空速 3 0 0 0～ 10 0 0 0h- 1的条件下 ,采用内循环无梯度反应器 ,研究了CN -9催化剂上甲烷蒸汽转化反应的宏观动力学。以平行反应模型表示转化反应 ,用非线性参数估值法处理测得数据 ,得到CO和CO2 的生成速率方程。建立了CN -9五筋车轮型催化剂数学模型 ,推导出了计算其有效因子的解析计算式。由此得到该催化剂的有效因子为 0 13～ 0 2 1。     

双峰孔分布CN—18催化剂上甲烷蒸汽转化宏观动力学

CN-18气态烃蒸汽转化催化剂是以α-Al     

微孔金属镍膜反应器中环己烷脱氢反应的研究

研究了以微孔金属镍膜构成的膜反应器．考察了微孔金属镍膜对环己烷脱氢反应混合气的透气性能及对反应转化率的影响。研究结果表明，苯、环己烷及氢在微孔金属镍膜的透过常数随温度的增加而加大，在２２０℃时，环己烷、苯、氢的透过常数之比为１：１．１：３．９，其透过常数较之一般的微孔膜高出１—２个数量级。在环己烷脱氢反应中，微孔镍膜反应器能明星移动化学平衡，在一定反应条件下，环己烷的脱氢转化率明显地随反应侧与吹扫侧流速的改变而改变。