苯与重芳烃烷基转移反应工艺研究

在FTH-2催化剂上,考察反应原料物质的量比、反应温度和液体原料空速对苯与二异丙苯及以三异丙苯为主的重芳烃烷基转移反应的影响。结果表明,苯与二异丙苯烷基转移反应较适宜的条件为:n(苯)∶n(二异丙苯)=10,反应温度215℃,反应压力3.0 MPa,空速5 h-1,此条件下,二异丙苯转化率和异丙苯选择性分别约为94%和98%;苯与重芳烃混合液烷基转移反应较适宜的条件为:n(苯)∶n(三异丙苯)=18,反应温度280℃,反应压力3.0 MPa,空速5 h-1,此条件下,三异丙苯转化率、异丙苯选择性和二异丙苯选择性分别约为75%、64%和31%。     

沸石液相烃化合成异丙苯中烷基转移技术进展

多异丙苯烷基转移是苯与丙烯烃化合成异丙苯工艺的重要组成部分。本文介绍了工业化沸石液相烃化中烷基转移技术的特点, 综述了多异丙苯烷基转移催化剂的研究进展, 总结了多异丙苯烷基转移反应的基础研究, 以期对研制高活性催化剂、提高选择性、抑制正丙苯生成、延长催化剂使用寿命等有所裨益, 使沸石液相烃化技术更具竞争力。     

多异丙苯液相烷基转移催化剂MP-02性能研究

在体积50 mL的固定床反应器中考察了反应温度、多异丙苯(三异丙苯和二异丙苯的总称)空速、苯/多异丙苯质量比等工艺参数对液相烷基转移催化剂MP-02反应性能的影响.结果表明,反应温度和多异丙苯转化率存在线性关系,温度越高,多异丙苯转化率越高;降低多异丙苯空速或者提高苯含量,多异丙苯转化率提高;产物中正丙苯含量和反应温度密切相关.随反应温度的提高,正丙苯的相对含量呈指数增加.生成正丙苯的活化能高于生成异丙苯的活化能,因此,高温有利于正丙苯的生成.     

吉化苯酚丙酮装置将改用沸石催化剂

吉化股份有限公司与大连理工大学合作开发的沸石催化剂、沸石催化法合成异丙苯技术现已完成催化剂工艺条件的稳定试验 ,其丙烯转化率 >99% ,苯烷基化选择性 >99% ,并具有很强的二异丙苯和苯烷基转移能力 ,异丙苯总收率 >99%。催化剂经 1 0 0 0多小时考评 ,其活性和选择性均无明显变化。用这种沸石催化法取代固体磷酸法合成异丙苯 ,原工艺过程中的设备不需太大改造 ,合成过程中无腐蚀、无污染 ,可减少操作费用和化学药品的消耗。为加速上述工艺尽快工业化 ,对吉化引进美国ＵＯＰ固体磷酸催化合成异丙苯工艺和Ａｌｌｉｅｄ/ＵＯＰ苯酚联合工艺…     

YSBH-3分子筛催化剂上苯与丙烯泡点烷基化工艺条件

采用等温固定床积分反应器,对YSBH-3分子筛催化剂上苯与丙烯烷基化合成异丙苯进行了实验研究,系统考察了反应体系相态变化(液相反应泡点反应气相反应)对YSBH-3分子筛催化剂性能的影响,并与工业YSBH-3分子筛催化剂的液相烷基化(操作压力3 MPa)结果进行了对比分析。结果表明(1)YSBH-3分子筛催化剂在2 MPa操作压力下的性能明显优于3 MPa操作压力下的性能,具有更高的异丙苯选择性和更低的二异丙苯和三异丙苯选择性;(2)与2 MPa下气相和液相烷基化结果相比,2 MPa泡点温度下进行苯与丙烯烷基化具有最高的异丙苯选择性,更低的二异丙苯、三异丙苯和正丙苯选择性。这一结论对提高工业装置的异丙苯产品质量、降低后续分离工段负荷和减少烷基转移反应器处理量非常有利。以单因素实验法系统考察了液相空速(5~35 h-1)和苯与丙烯的物质的量之比(5~12)对2 MPa压力下、苯与丙烯泡点烷基化的影响,最终确定的相对适宜泡点烷基化工艺条件范围为:压力2 MPa,苯与丙烯的物质的量之比8:1~10:1(对应的泡点温度为176~184℃),液相空速8~11 h-1。在此条件下,丙烯转化率保持在99%以上,异丙苯和二异丙苯选择性分别保持在86%和13%左右。     

QZ-2000催化剂的工业再生及应用

对吉林石化公司双苯厂苯酚丙酮装置异丙苯单元中使用的QZ-2000分子筛催化剂的失活问题进行了研究。通过质谱仪(GC-MS)、热重分析(TG)、X射线衍射仪(XRD)、X荧光、比表面测试手段,确定了QZ-2000催化剂上的沉积物主要是多异丙基苯,掩盖了部分酸性中心,致使催化剂活性下降。通过烧碳再生处理后在工业装置上使用,二异丙苯转化率达到75%以上,满足了生产要求。     

丙烯与苯液相烷基化合成异丙苯中副产物正丙苯生成的研究

进行了Y沸石改性催化剂液相烷基化工艺条件对副产物正丙苯生成影响的实验,考察了液相烷基化中副产物正丙苯生成途径。结果表明,液相烷基化反应产物中总的正丙苯生成量,除了丙烯与液相苯烷基化反应直接生成外,一半以上是由于多异丙苯烷基转移反应生成的。通过正丙苯生成动力学的研究,得到了463-478K温度下液相烷基化过程总的正丙苯生成的速率方程和其中烷基转移生成正丙苯的速率方程。     

改性NaY分子筛上多乙苯和苯烷基转移反应性能

为了提高烷基转移催化剂性能性,以不同骨架硅铝比的NaY分子筛为原料,利用"两交-水热-焙烧"后改性工艺得到了一系列USY分子筛。通过X射线衍射(XRD)、N_2-物理吸附、扫描电镜(SEM)、氨气程序升温脱附(NH_3-TPD)、吡啶吸附红外光谱(Py-IR)等表征手段研究了各USY分子筛的骨架硅铝比、孔结构特征以及酸性质,考察了各USY分子筛上苯与多乙苯烷基转移反应性能。结果表明:以骨架硅铝比为5.9的NaY分子筛为原料进行水热处理改性,有利于保持微孔结构且制得的USY分子筛比表面积和介孔量大、所含强B酸中心比例较高(B酸/L酸比为1.01),提高了活性位的可接近性及扩散能力,而且强B酸中心为苯与多乙苯烷基转移反应提供比较充足的活性位。在反应温度170℃、反应压力3 MPa、苯与多乙苯质量比2、质量空速为3.3 h~(-1)的实验条件下,二乙苯转化率和三乙苯转化率分别达到了67%和55%以上,乙苯选择性达到了99%以上。因此进一步调变NaY分子筛的合成工艺,合成具有较高骨架硅铝比的Y型分子筛可提高烷基转移催化剂的活性。     

催化裂化干气制乙苯中二乙苯的液相烷基转移

在绝热固定床反应装置上比较了3994催化剂和3984催化剂上二乙苯与苯液相烷基转移反应性能。与工业化3984催化剂相比, 3994催化剂具有低温和高空速特点。在起始温度245 ℃、 压力3.5 MPa、空速7 h^-1和n(苯)∶n(二乙苯)=1条件下,进行了189 h的强化实验,3994催化剂上二乙苯转化率稳定在35 %以上, 而对于3984催化剂, 只有提高温度才能维持二乙苯转化率大于 35 %。     

HLD-002甲苯歧化与烷基转移催化剂工业侧线试验

开展了HLD-002甲苯歧化与烷基转移双功能催化剂工业侧线试验,通过考察反应压力、氢气纯度和氢烃分子比等工艺参数对HLD-002甲苯歧化与烷基转移催化剂反应性能的影响,得到HLD-002催化剂运行的较佳工艺条件。HLD-002催化剂在工业侧线装置上长周期运行结果表明,在高空速条件下(重时空速3.5 h-1),能保持较高的总转化率(45%以上)和总选择性(88.5%以上)并具有较高的重芳烃处理能力,高空速下C10重芳烃转化率高达63%以上。通过复合床工艺优化,HLD-002甲苯歧化与烷基转移催化剂在高空速下能保证产品苯纯度合格。工业侧线试验结果表明,HLD-002催化剂满足大规模工业应用的要求。     

USY分子筛上苯与多仲丁苯烷基转移反应

在微型固定床反应器上研究USY分子筛对苯与多仲丁苯烷基转移反应的催化性能,考察反应温度、原料配比和空速等工艺条件对反应的影响。采用NH₃-TPD、吡啶IR吸附和N2吸附-脱附等手段对USY分子筛酸性质和孔结构进行表征。结果表明,USY分子筛在烷基转移反应中具有较好的催化性能,二仲丁苯转化率为87.7%,三仲丁苯转化率为19.3%,仲丁苯选择性为91.38%,与USY分子筛的多级孔道和较多B酸位有关。多仲丁苯转化率和仲丁苯选择性随反应温度的提高而增大,原料中苯的增加可提高仲丁苯选择性,空速对二仲丁苯转化率影响较小,但对仲丁苯选择性和三仲丁苯转化率影响显著。USY分子筛上反应较适宜的工艺条件为：反应温度240 ℃,反应压力3 MPa,苯与二仲丁苯物质的量比16,二仲丁苯空速1.4 h^-1。     

Kinetic Investigation in Transalkylation of 1,2,4 Trimethylbenzene with Toluene over Rare Earth Metal-Modified Large Pore Zeolite

Gas-phase transalkylation of 1,2,4 trimethylbenzene (1,2,4-TMB) with toluene was carried out for the production of xylene in a fixed-bed reactor at 1?atm pressure over cerium-modified NaX zeolites. The modified zeolites were characterized by Energy Dispersive Spectra, X-ray Diffraction, and Scanning Electron Microscopy. The acidic properties of metal-modified zeolites were studied using the Temperature Programmed Desorption profile of ammonia. The effects of various parameters like cerium content, catalyst loading, temperature, reactant mole ratio, and space-time were investigated to select the optimum process conditions to maximize the specific product of transalkylation. NaX zeolite modified with cerium exhibited higher activity and stability than the unmodified zeolite in time-on-stream study. Maximum toluene conversion of 44.96% and xylene selectivity of 55.13% were obtained over CeX₁₀ (X zeolite exchanged with 10% ceric ammonium nitrate solution) at 723?K, reactant mole ratio 2.5, and space-time 4.44?kg?·?h/kmol. Experimental data was fitted in the Langmuir–Hinshelwood–Hougen–Watson (LHHW) model based on dual-site, single-site, and stoichiometric equations. The kinetic and adsorption parameters for toluene conversion were calculated using nonlinear regression. The activation energy for this transalkylation reaction was found to be 60.3?kJ/mol.     

Characteristics of YSZ synthesized with a glycine-nitrate process

The amount of glycine addition was optimized for synthesizing (Y₂O₃)_0.08(ZrO₂)_0.92 (YSZ) powders with a glycine-nitrate process. The effect of glycine quantity was investigated on the phase structure, sintering behavior, electrical performance and microstructure of the resulted YSZ powders. With the increase of glycine addition, the crystallite size of the YSZ powder increased, the specific surface area decreased, and the density of the sintered YSZ pellets decreased when they were fired at the same temperature. Thermodynamic calculation showed that the flame temperature of the glycine-nitrate combustion reaction was much higher when more glycine was used. A highly loose powder was thus obtained with low quantity of glycine addition. When 70% of stoichiometric amount of glycine was used, YSZ powder had the highest densification rate. AC impedance spectroscopy showed that the amount of glycine had effects not only on total conductivity, but also on grain boundary and bulk contributions. The highest conductivity attained a value of 0.027 S cm⁻¹ at 800 °C for YSZ prepared with 80% of stoichiometric amount of glycine.     

HAT-099甲苯与重芳烃烷基转移催化剂的研制与工业应用

采用改性丝光沸石分子筛(HCM)制备甲苯与重芳烃烷基转移催化剂HAT-099,采用氨气程序升温脱附实验(NH3-TPD)和吡啶吸附-红外光谱(Py-IR)对HCM进行表征,并考察了催化剂HAT-099的工业应用情况。结果表明,HCM分子筛的总酸量和强酸量分别比改性前的丝光沸石增加了60%和67%。在反应温度340～420℃,反应压力2.5～3.0 MPa,原料中甲苯与碳九及以上重芳烃(C9+A)质量比为(60:40)～(40:60),其中碳十芳烃(C10A)质量分数5%～12%,WHSV2～3 h-1,氢烃物质的量之比为3.0～4.0的工况下进行工业试验,C10A转化率达68.5%,产物C8A中的乙苯质量分数为1.5%,催化剂综合反应性能良好。     

苯酚作用下竹粉微波液化的工艺研究

以苯酚为液化剂,浓硫酸为催化剂,采用微波加热的方式对竹粉进行了液化处理,探讨了酚／竹固液比、催化剂用量、反应时间等因素对液化的影响。结果表明,当微波功率为500W、酚／竹固液比为4：1、浓硫酸为8％、液化温度为150℃、反应时间为8min时,液化效果最优,所得产物的残渣率仅为O．289％。采用红外光谱对竹粉液化前后官能团变化进行了分析,结果表明,经过苯酚液化后芳环被引入到竹粉的分子结构中。     

汽爆秸秆对磷矿粉溶解作用及其溶解残渣对小麦生长的影响

为探究生物质对磷矿粉的溶解作用,以玉米秸秆为原料,利用蒸汽爆破（汽爆）技术释放有机酸,在高温水热条件下溶解磷矿粉并制备含磷腐殖酸。通过实验对汽爆秸秆溶解磷矿粉工艺进行了探究及优化,并利用傅里叶红外光谱（FT-IR）、扫描电子显微镜（SEM）和X射线荧光光谱（XRF）进行分析和表征。研究结果表明：15 g汽爆秸秆与1 g磷矿粉以及75 mL水在170℃、加入10% CaCl₂的条件下,反应3 h的溶磷量为1.46 mg/g（以秸秆质量计,下同）。加入与磷矿粉相同质量的NaHSO₄后可使体系pH值降低至2,pH值的降低是磷溶出的关键因素,溶磷量提高为13.10 mg/g。溶磷后的秸秆制备腐殖酸作为小麦盆栽肥料,用量0.2%时,小麦株高、根长、叶绿素含量和相对电导率均显著高于空白组。     

HAT-097B甲苯歧化催化剂反应性能的研究

研究了以β沸石为主体的HAT-097B催化剂在催化甲苯和C₉芳烃歧化与烷基转移反应中，反应空速、温度及原料中C₁₀芳烃含量对反应性能的影响。结果表明，该催化剂在重量空速2.5h^-1，反应温度380℃时反应转化率高达47%，并可使用C₁₀芳烃含量达8%的反应原料，可综合利用芳烃资源，具有良好的工业化前景。     

自蔓延高温技术制备ZrC粉体(英文)

采用自蔓延高温合成(self-propagating high-temperature synthesis,SHS)技术,以 Zr+C 为反应体系合成了 ZrC 粉末。研究了实验参数对 SHS过程中点火电流、燃烧温度的影响。采用了 3 种碳源,研究了其对最终产物形貌及化学组成的影响。通过添加不同含量的 NaCl 作为 SHS 稀释剂,控制产物粒径及形貌。结果表明:炭黑是高温自蔓延法制备 ZrC 粉体的最佳碳源。由该体系制备的 ZrC 粉末粒径在 0.5～1 μm之间,氧含量为 0.38%。随稀释剂 NaCl 含量增加,体系燃烧温度降低,产物粒径减小。当 NaCl 含量为 30% (质量分数)时,体系燃烧温度下降至 1 810 K,产物 ZrC 粉末的粒径减小至 50 nm。     

FTH-2催化剂上重芳烃烷基转移反应动力学研究

对在FTH-2催化剂上重芳烃烷基转移反应的本征动力学进行了研究。在排除内外扩散影响后,结合变空速实验确定反应的主反应,并进行动力学实验,建立动力学模型,采用常微分方程的参数估值法进行参数估值,利用Matlab编程对参数进行优化计算,并检验模型参数,确定苯与重芳烃的烷基转移反应的本征动力学方程为:r_1=1.3027×10~4exp(-6.927/RT)·y_(TIPB)~(0.73)·y_B~(2.41)·y_(IPB)~(-0.64)