裂解碳五馏分热二聚反应本征动力学的研究

以中国石化北京燕山分公司提供的裂解碳五馏分为原料,采用高压反应釜考察了不同搅拌转速(200,400,600,700,800 r/min)对热二聚反应的影响。实验结果表明,在搅拌转速为700 r/min时已基本消除了外扩散对热二聚反应的影响。在此前提下进行了不同反应条件下的热二聚反应实验,采集了40~100℃之间7个温度点、反应时间为0~10 h的动力学数据。根据裂解碳五馏分热二聚反应的特性进行了一定的简化假设,建立了热二聚反应本征动力学模型,通过实验数据的最优化处理,求得了环戊二烯自二聚反应、双环戊二烯解聚反应、异戊二烯自二聚反应、环戊二烯与异戊二烯共二聚反应以及环戊二烯与1,3-丁二烯共二聚反应的动力学模型参数。实验值和模型计算值的比较结果表明,所建立的模型准确可靠。     

裂解C5热二聚反应本征动力学模型研究

本文研究了用于反应精馏工艺的裂解C5热二聚反应本征动力学模型。在1000 ml的高压反应釜中,研究了不同反应温度、时间对热二聚反应的影响。采用加权最小二乘法方法分析了动力学实验数据,建立了裂解C5热二聚反应本征动力学模型,获得热二聚反应的指前因子A和活化能Ea,如环戊二烯二聚反应的指前因子A= 4.39×105,活化能Ea=6.58×104 J/mol。利用动力学模型计算结果与实验结果相吻合,证明该模型准确可靠,可用于反应精馏工艺设计。     

裂解C5馏分热聚法脱环戊二烯的研究

采用管式反应器进行裂解C5馏分热二聚反应的研究,考察了原料浓度、反应温度、停留时间等对CPD(环戊二烯)转化率、选择性的影响,将反应产物进行精馏分离得到纯度(质量分数)大于80%的DCPD(双环戊二烯)。以试验数据为依据,建立了C5馏分CPD热二聚反应过程的动力学方程,并对相关参数进行了回归。     

聚α-烯烃中2,6-二叔丁基对甲酚热氧化动力学的研究

采用模拟试验研究了2,6-二叔丁基对甲酚在聚α-烯烃中的热氧化动力学。认为200℃以下时2,6-二叔丁基对甲酚在聚α-烯烃中的热氧化反应为拟一级反应,并导出了2,6-二叔丁基对甲酚的热氧化动力学方程。     

环戊二烯二聚过程动力学的研究

本文详细讨论了C_5馏份中环戊二烯二聚过程中存在的反应、影响因素及动力学規律。建立了包括三个C_5双烯、六个二聚、共二聚及解聚平行可逆反应的动力学模型。利用模型计算结果验証了试验数据,推荐了适宜的反应条件。     

丁二烯萃取精馏过程中的热聚合与阻聚剂的作用

以微型高压反应釜模拟丁二烯的萃取精馏过程,采用气相色谱内标法和重量法相结合研究了丁二烯的热聚合过程与阻聚剂的阻聚作用,考察了反应时间、反应温度、釜内气相氧含量、萃取剂种类、不同阻聚剂及用量对丁二烯热聚合反应的影响。结果表明,气相有氧条件下,丁二烯受热聚合产物分为二聚物和高聚物两部分;反应时间的改变对二聚物比例没有明显影响,而反应温度升高显著增加二聚体比例;釜内氧含量升高,高聚物生成量增大;不同种类萃取剂由于氧溶解量不同而影响高聚物转化率;适量阻聚剂的加入能够抑制高聚物的生成,对二聚物生成没有影响。阻聚剂2〖DK〗,2〖DK〗,6〖DK〗,6 四甲基哌啶氧化物(TEMPO)、二乙基羟胺(DEHA)和对叔丁基邻苯二酚(TBC)的阻聚效果从大到小依次降低。通过实验数据拟合得到了气相无氧条件下丁二烯二聚反应动力学参数。     

碳五加氢石油树脂反应工艺流程模拟

运用Aspen Plus及Polymer Plus模拟软件,通过对热力学参数的拟合,预加氢单双烯比、C_5热二聚转化率及聚合反应动力学参数的调整,建立了C_5加氢石油树脂反应部分的模型,并通过Aspen Plus灵敏度分析功能对聚合反应器进行了考察。结果表明,预加氢反应器及热二聚反应器各反应转化率的模拟值可与生产实测值较好地吻合,相对误差在3%以内;聚合反应采用6种C_（10）,1种C_（15）和1种C_（20）作为有效组分进行优化模拟,考察反应器出口物料黏度与反应转化率之间的关系,可实现操作条件的优化。     

NKC-9离子交换树脂细粉催化异丁烯水合反应动力学

采用半连续反应过程 ,使用NKC -9离子交换树脂细粉 ,改变催化剂浓度、反应温度、反应压力、搅拌转速和异丁烯浓度等条件 ,对异丁烯水合反应动力学进行了实验研究。利用数学模型和非线性最小二乘法对实验数据进行了参数识别 ,得到了动力学模型参数。应用该反应动力学模型对异丁烯水合反应过程进行模拟 ,模拟结果和实验结果符合得较好     

乙烯二聚制丁烯-1扩大试验

本文叙述了乙烯催化二聚制丁烯-1工艺开发过程。总结了实验室的基础研究工作,简述乙烯二聚反应动力学规律、阐述了扩试条件和流程、并列出试验结果,最后着重讨论了本工艺几个重要问题,得出了结论。     

酸性树脂催化剂上丙烯醛水合动力学研究

以阳离子交换树脂为催化剂，对丙烯醛水合本征动力学进行了研究，通过热力学和动力学分析建立了丙烯醛水合反应动力学模型。实验结果表明，丙烯醛的水合具有一级串联不可逆的特征。根据实验数据，用最小二乘法，得到了本征动力学模型参数。统计检验结果表明，建立的丙烯醛水合反应动力学模型是可行的。     

规模化聚对苯二甲酸乙二醇酯终缩聚的流程模拟

归纳了目前已报道的关于聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)终缩聚的动力学机理及参数、传质机理及参数,建立了相应的数学模型;考察了缩聚、醇解、酯化、水解、热裂解、二甘醇和乙醛生成反应的速率常数和传质因子对PET终缩聚的影响;采用工厂的实际数据对模型进行了修正。结果表明,缩聚、醇解、热裂解反应的速率常数对二甘醇、乙醛和PET的质量流量及PET的相对分子质量影响较大;热裂解反应的速率常数、酯化反应速率常数对对苯二甲酸的质量流量影响较大;传质因子对PET的数均相对分子质量(Mn)影响较大。根据修正后的PET终缩聚的机理模型,得到羧基转化率、PET的Mn、端羧基值等模型数据与实测数据相对偏差在2%以内。     

Cu/ZnO/Al_2O_3催化剂上仲丁醇脱氢反应动力学研究

采用管式连续流动固定床反应器,对仲丁醇在Cu/ZnO/Al_2O_3催化剂上的脱氢反应本征动力学进行了研究,通过双曲线动力学模型和幂函数动力学模型两种模型计算了该反应的各项参数以及反应的表观活化能,将实验数据用SPSS统计分析软件对动力学模型进行非线性最小二乘法参数拟合,确定了反应机理并求出了表观活化能。实验结果表明,采用双曲线动力学模型时,仲丁醇在催化剂表面的脱氢反应为速率控制步骤,表观活化能为64.75 kJ/mol;采用幂函数动力学模型时表观活化能为81.89 kJ/mol。用相关指数R~2和F分布对两个速率方程进行了检验,两个速率方程的R~2均接近于1,F>10F_α,且用双曲线动力学模型时结果的相关度较高。     

苯胺与乙醚N-乙基化反应动力学

研究了在氧化铝催化剂上 ,苯胺与乙醚气相N -乙基化反应的动力学 ,得到了幂函数型动力学模型。动力学试验表明 ,当内循环无梯度反应器的转速超过 80 0r/min及催化剂粒度大于 40目时 ,即可排除内外扩散对反应的影响。建立了幂式速率模型 ,并采用非线性最小二乘法对模型参数进行了估值 ,计算值与试验值一致性较好。利用线性回归对两步反应的活化能进行了计算。     

碳五反应精馏中共聚物的研究

对反应精馏的环戊二烯二聚过程中 ,伴随的异戊二烯、间戊二烯和环戊二烯反应产生的共二聚物进行了研究。温度是影响共二聚物生成量的主要因素 ,而异戊二烯含量的影响比间戊二烯含量大得多。同时根据试验结果提出了80℃的共二聚反应速率方程。     

超支化聚氨酯多元醇的反应动力学

以异佛尔酮二异氰酸酯和三羟甲基丙烷为单体,采用溶液聚合法,在无催化剂的条件下合成了端羟基的超支化聚氨酯多元醇(HBPU),并采用二正丁胺滴定法对反应进行了动力学研究。实验结果表明,HBPU的反应分为预聚反应和聚合反应两步进行。预聚反应最佳反应条件为n(NCO)∶n(OH)=2∶1,反应温度80℃,反应时间60 min;聚合反应的最佳条件为n(NCO)∶n(OH)=1∶3,反应温度80℃,反应时间120 min。HBPU的预聚反应动力学遵循二级反应,反应活化能为71.4 k J/mol,聚合反应动力学遵循三级反应,反应活化能为51.1 k J/mol;聚合反应的活化能比预聚反应的活化能小,说明预聚反应受温度的影响更大,无催化剂的情况下,氨基甲酸酯的自催化效应在HBPU聚合反应中起着重要的作用。     

丙烯二聚合成4-甲基-1-戊烯反应的热力学研究

利用Benson基团贡献法和ABWY法计算了丙烯二聚反应产物的标准生成焓、标准熵和摩尔定压热容,对298K~700K温度下丙烯二聚合成4-甲基-1-戊烯反应体系的反应热、吉布斯自由能以及反应平衡常数进行了详尽的计算,分析了不同反应步骤的热力学平衡与限度,对不同反应发生的热力学可能性与顺序进行了判断,考察了反应温度和压力对丙烯二聚反应化学平衡的影响,计算了特定工艺条件下丙烯二聚各反应的平衡转化率。结果表明:丙烯二聚反应是放热反应,低温时反应均能够自发地进行,且能够进行到较高的程度;从热力学上看,低温、高压有利于丙烯二聚合成4-甲基-1-戊烯反应的进行;除了生成1-己烯外,其它副反应均比生成4-甲基-1-戊烯反应更容易进行;丙烯二聚合成4-甲基-1-戊烯反应适宜的工艺条件为400K~450K,8MPa~15MPa,且在温度428K,压力10MPa下,丙烯二聚各反应的平衡转化率接近于100%。     

裂解C_5馏份热二聚制双环戊二烯

采用分段管式反应器进行裂解Ｃ５馏份热二聚反应的研究。通过工艺条件试验，考查了Ｃ５原料中环戊二烯（ＣＰＤ）浓度、各段反应温度、停留时间等对ＣＰＤ转化率、双环戊二烯（ＤＣＰＤ）收率及选择性的影响。以试验数据为依据，建立了描述热二聚反应的数学模型，并对模型中若干参数进行了回归。应用数学模型对该过程的工艺条件进行优化。     

极性溶剂中微量环戊二烯的二聚反应

对微量环戊二烯(CPD)在极性溶剂二甲基甲酰胺(DMF)、甲基吡咯烷酮(NMP)和乙腈(ACN)中的二聚反应进行了研究,考察了反应温度、反应时间、溶剂中CPD初始含量对极性溶剂中微量CPD二聚反应的影响,讨论了极性溶剂的溶剂效应,并与非极性C5溶剂中常量CPD二聚反应过程进行了比较。实验结果表明,极性溶剂可以促进微量CPD二聚反应的进行,极性中等且结构简单的DMF对CPD二聚反应的促进作用最大,极性最强的NMP次之,极性最弱的ACN的促进作用最弱。在3种极性溶剂中,反应初始阶段CPD转化率和DCPD收率都随反应时间的延长、反应温度的升高和CPD初始含量的增加而增大;在105～125℃内,反应4 h后CPD的二聚反应趋于平衡。     

加氢裂化集总反应动力学模型研究

根据加氢裂化反应机理和反应特征，建立了通用性较强的加氢裂化集总动力学模型；采用序列二次规划方法进行参数估计，确定了反应动力学参数。研究结果表明，模型能很好地拟合实验数据，并具有良好的预测性能。     

胶凝酸反应动力学试验研究

介绍了胶凝酸反应动力学的试验方法及基本原理,进行了普通酸和胶凝酸与灰岩的反应动力学试验,得到不同条件下的酸岩反应动力学参数及反应动力学方程,对优化碳酸盐岩油藏酸压设计有一定的指导作用。