高压液相喷射反应器内合成2,6-二异丙基苯胺的工艺研究

通过Aspen-Plus软件对釜式反应器内苯胺与丙烯的气液平衡进行模拟,并对釜式反应器与高压液相喷射反应器(LJR)内苯胺与丙烯烷基化反应合成2,6-二异丙基苯胺(DIPA)进行了实验对比,分析了DIPA收率低的原因。在LJR内考察了反应温度、反应压力、反应时间和液体循环速率对烷基化反应的影响。实验结果表明,在相同反应条件下,在LJR内苯胺转化率和DIPA的选择性均比釜式反应器内高20%以上;在反应温度300～310℃、反应时间6～8 h、液体循环速率10～12次/h的条件下,苯胺的转化率大于80%,DIPA的选择性大于40%。在设备允许的情况下,应尽可能提高反应过程的压力。     

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。     

乙醇脱水固定床反应器数值模拟的研究

应用计算流体力学软件Fluent,选用多孔介质模型,对φ50 mm×500 mm的乙醇脱水固定床反应器建立了单管反应器整体反应数学模型,模拟了反应器内温度和浓度分布,并对模拟结果进行了实验验证。研究结果表明,催化剂床层上部的径向温差较大,最大温差可达50℃,是脱水反应发生的主要区域;在反应器内高温区域有利于产物乙烯的生成,低温区域则有利于乙醚的生成;在400℃、WHSV=1.0 h-1的条件下,温度分布的模拟值和实验值的偏差不超过10℃,反应器出口乙烯选择性的模拟和实验值分别为98.6%和96.9%,乙烯选择性相对误差1.8%。实验证实选用的模型能较准确模拟乙醇脱水反应器内温度和浓度的分布情况。     

乙醇脱水制乙烯等温固定床反应器的模拟

采用半经验的乙醇脱水制乙烯反应动力学模型,建立了乙醇脱水制乙烯等温固定床反应器的一维模型。利用工业生产数据对所建模型进行了验正,反应器出口温度、乙醇转化率、乙烯选择性的计算值与实际值的偏差分别是-1.65 K,-0.66%,0.43%。采用该模型模拟了加热介质温度、进料空速、乙醇含量对反应器轴向温度分布、乙醇转化率和乙烯选择性的影响。模拟结果表明,加热介质温度在643～683 K内可得到较好的反应器轴向温度分布和乙醇脱水反应结果;适宜的进料空速为0.6 h~(-1),进料空速过高乙醇转化率降低;乙醇含量高有利于提高乙烯的选择性。     

微通道反应器中炔烃的选择性催化半加氢反应研究进展

炔烃选择性催化半加氢反应与石油化工和精细化工生产密切相关,传统上多采用间歇工艺进行,存在自动化程度不高、反应效率低下以及安全隐患等问题。微通道反应器技术的进步使得以连续工艺进行炔烃选择性催化半加氢反应成为可能,有望从根本上解决间歇工艺所存在的问题。鉴于此,总结微通道反应器的类型以及相同反应器类型下催化剂的类别,对近年来微通道反应器中炔烃选择性催化半加氢反应的研究进展进行综述。微通道反应器包括催化毛细管反应器、填充床反应器、蜂窝反应器、独体反应器等,在炔烃选择性催化半加氢反应中的应用促进了石化领域生产技术与工艺的进步。总之,设备的微型化、过程的集成化是顺应可持续发展与高技术发展的需要,微通道反应器技术作为化工过程强化的一种新技术,在化学、化工、能源、环境等领域将会得到广泛的应用。     

浆态床反应器中熔铁催化剂的费托合成反应性能

研究了浆态床反应器中熔铁催化剂的费托合成反应性能,并与固定床反应器进行了比较。实验结果表明,熔铁催化剂在浆态床反应器中具有较好的费托合成反应活性和良好的稳定性;与固定床反应器相比,浆态床反应器中CH4和CO2的选择性明显降低。考察了反应温度、反应压力、合成气空速、合成气n(H2)∶n(CO)对浆态床反应器中熔铁催化剂费托合成反应性能的影响。实验结果表明,适当调变反应条件,可有效提高熔铁催化剂的费托合成反应活性,并使产物分布得到优化。在n(H2)∶n(CO)=1.6、2.0M Pa、250℃、GHSV=3 000h-1的条件下运行900h,浆态床反应器中CO的转化率达92%左右,CH4的选择性为5%左右,CO2的选择性为40%左右。     

过氧化氢异丙苯催化加氢法制备二甲基苄醇

采用浸渍法制备了负载Pd和Pt的HPC-1催化剂,并用X射线衍射和扫描电子显微镜等手段对催化剂进行了表征;同时分别在间歇式反应釜和固定床连续反应器中对过氧化氢异丙苯(CHP)催化加氢制备二甲基苄醇(DMPC)的反应活性进行了评价。实验结果表明,HPC-1催化剂中活性金属Pd和Pt以无定形非晶态形式负载于载体上;在优化的反应工艺(反应温度68℃、反应压力0.5MPa、液态空速2.0h-1、氢气流量150mL/min)条件下,无论是在间歇式反应釜内还是在固定床反应器内,CHP的转化率均大于99%,DMPC的选择性均大于97%,达到了现有硫化碱还原CHP制备DMPC工艺的水平;建立了反应温度为68℃时CHP在固定床反应器内进行催化加氢反应的宏观反应动力学模型,运用非线性最小二乘法计算得到该模型的反应级数为0.79,且CHP含量的计算值与实验值相吻合。     

制备二羟基酚类化合物的方法和设备

制备一种二羟基酚类化合物 ,其特点为高选择性 ,使用互相串联的多元氧化反应器 ,(1)将温度 30～ 10 0℃的单羟基酚类化合物、过氧化物、催化剂和可任选的酮化合物加入第一反应器内 ,氧化单羟基酚类化合物 ,得到反应混合物 ,它包含制备的二羟基酚类化合物、未反应的单羟基化合物、未反应的过氧化合物和催化剂 ;上述的反应混合物从第一反应器输出 ;(2 )为了进一步氧化未反应的单羟基化合物 ,从第一反应器输出的反应混合物将经过一个或多个后续反应器 ,同时在第 (1)和 (2 )步中 ,将一部分过氧化物加入第一反应器 ,将其余的过氧化物加入后续的至…     

异戊烯醚化反应过程研究

采用稳定汽油C5为原料与工业甲醇混合,在一定温度和压力条件下,通过装有阳离子型磺酸树脂催化剂的筒式膨胀床双反应器进行醚化反应,考察了实验条件对反应转化率的影响.在一阶反应器操作参数：反应器入口温度70℃,反应压力1.0MPa,反应空速6～8 h^-1,循环比为2,醇烯摩尔比为1.2;二阶反应器的操作参数：反应器入口温度50℃,反应空速1.0～1.2 h^-1条件下进行了100h考察试验.结果表明,该反应比较平稳,一阶反应器的平均转化率在53%以上,二阶反应器的平均转化率在70%以上,异戊烯生成TAME具有很高的选择性,大于99%.     

用沸石催化剂合成乙酸乙酯

用HZSM-5、HY、HZSM-12及HM沸石作催化剂,在釜式和固定床反应器内对乙酸和乙醇的酯化反应进行了研究。考察了反应温度、水、空速及反应物的摩尔比对HZSM-5上酯化反应的活性和选择性的影响。在HZSM-5沸石上进行了1000小时的寿命实验,乙醇的转化率在97％以上,酯化的选择性为100％。     

乙烯氧化制环氧乙烷反应器操作参数的优化

以乙烯氧化反应动力学为基础,建立了反应选择性的半经验半理论预测模型,并以提高反应选择性为主要目标,对反应器的操作参数进行优化计算,确定了生产装置在不同阶段的最佳工艺参数。优化结果表明,反应选择性可提高2%以上。     

多级固定床反应器串联的环氧乙烷催化水合制乙二醇工艺的研究

以HCO3-型强碱性阴离子交换树脂为催化剂,采用多级固定床反应器串联的催化水合工艺(简称多级工艺)对环氧乙烷(EO)制乙二醇(EG)的反应进行了研究,并与采用单个固定床反应器的单段工艺进行了对比,考察了水与EO的摩尔比(简称水比)和重时空速对多级工艺中EO转化率和EG选择性的影响。实验结果表明,与单段工艺相比,多级工艺采用多段进料的方式,有效移除反应中放出的热量,降低了催化剂的膨胀率,提高了催化剂的使用寿命;在3个反应器温度分别为77,75,70℃、水比为8、重时空速为2.0h-1、压力为1.0MPa的条件下,连续运行2880h,EO转化率约为99%,EG选择性约为97%。     

乙烯氧化制环氧乙烷固定床反应器的模拟及稳定性分析

在筛选出合适的乙烯氧化制环氧乙烷动力学方程的基础上,对工业固定床氧化反应器进行一维和二维模型的模拟计算。考察操作工艺参数对反应器稳定性、转化率影响的敏感性以及N_2和CH_4做致稳气时反应温度和转化率的轴向、径向分布。     

乙烯氧化反应器操作数据分析

本文对乙烯氧化反应器近五年的操作运行数据进行了分析，获得了在银催化剂上进行乙烯氧化反应的速率衰减曲线和选择性衰减曲线。     

乙烯氧化反应器模拟与优化软件设计

提出了乙烯氧化反应器定态和动态优化相结合的优化策略。为降低优化方法对操作经验的过分依赖,优化时采用一维拟均相反应器模型和广义幂函数型失活动力学模型。为了顾及催化剂失活的动态效应和使多优化变量的乙烯氧化反应器的动态优化得以实现,将对床层温度敏感的两个操作变量反应温度和二氯乙烷含量作为动态优化变量。开发了将模拟、参数估计和优化等任务集成的乙烯氧化反应器优化软件,使定态与动态优化相结合的优化策略易于实施。     

乙炔加氢反应器的模拟与分析

利用乙炔和乙烯的反应动力学参数,结合工业上的实际运行数据,得出关于乙炔和乙烯加氢的动力学方程。采用Aspen软件对乙炔转化器进行模拟计算,得出乙炔选择加氢的最佳反应温度为45～80℃,模拟计算结果与实际运行数据吻合。通过对碳二加氢工业催化剂的一个周期实际运行数据的分析,提出了乙炔转化器的最优操作方案。     

乙二醇污水对碳钢的腐蚀性研究

生物流化床反应器是一种高效好氧水处理设备,用于乙二醇污水处理时效果良好。但在试验过程中,发现碳钢材质的反应器腐蚀严重。根据碳钢挂片在不同条件下的腐蚀速率,研究腐蚀发展程度和表面形貌图像特征的关系。重点通过不同条件下乙二醇污水对碳钢、不锈钢挂片的腐蚀速率对比,探讨其腐蚀机理,说明生物流化床处理乙二醇污水设备中腐蚀以点腐蚀为主的特征。结果表明,处理乙二醇污水生物流化床反应器选用碳钢材质腐蚀较严重,且表面形成较深的腐蚀坑,设备需要做防腐蚀处理或选用其它耐腐蚀材质。不锈钢材质在处理乙二醇污水生物流化床反应器中具有较好的抗腐蚀能力。     

BCES催化剂在CX工艺装置上的工业应用

采用BCES催化剂在CX工艺装置上进行工业应用试验,生产了高密度聚乙烯(HDPE)管材料和牌号为5000S的产品。考察了BCES催化剂的性能及其在CX工艺装置上运行的平稳性、经济性及制备的聚乙烯产品的性能。BCES催化剂的聚合活性与BCE催化剂相当,但聚合物堆密度更高、聚合物粒径分布更集中且细粉含量更低。在CX工艺装置上应用BCES催化剂时装置运行平稳,聚合釜液位、搅拌电流、离心机扭矩和干燥蒸汽用量等运行参数明显降低,实现了HDPE管材料的长周期稳定生产。工业应用试验结果表明,将BCES催化剂应用于CX工艺装置上有利于提高装置负荷、节约能耗及降低产品成本。     

草酸二甲酯加氢制乙二醇反应器模拟分析

依据草酸二甲酯(DMO)加氢制乙二醇(EG)的动力学建立了反应器的拟均相二维模型,利用Matlab编程和Excell进行了模拟计算;分析了管壁温度、液时空速、管径等因素对反应的转化率、选择性、热点和时空产率的影响;并得出了典型工况下浓度分布和温度分布,为该工艺的工业放大和反应器设计提供了依据。