膜反应器中乙苯脱氢制苯乙烯热力学分析

本文关注膜反应器中乙苯脱氢生成苯乙烯这一反应体系,通过热力学分析,首先计算了不同条件下,该反应体系的吉布斯自由能变ΔG及平衡常数K。由于膜反应器可实现反应过程中所生成H2的选择性移除分离,从而可打破反应热力学平衡限制,促使平衡向生成反应产物苯乙烯的方向移动,提高乙苯的平衡转化率。因此,本文着重计算分析了H2移出时乙苯平衡转化率的变化情况,并与传统固定床反应器进行了对比分析,印证了膜反应器在促进乙苯脱氢制苯乙烯转化率提高方面的优势。     

GS-08M乙苯脱氢催化剂的工业试用

主要介绍了GS-08M乙苯脱氢催化剂在工业试用的23个月中，在指定的操作温度、压力、汽烃比、进料量的条件下，乙苯总转化率、苯乙烯选择性和苯乙烯单收都达到了试验的要求，此次试验的成功不仅取得了良好的经济效益，而且对乙苯脱氢催化剂国产化有着深远意义。     

二氧化碳氧化乙苯脱氢制苯乙烯研究评述

综述了二氧化碳氧化乙苯脱氢(CO2 EBDH)反应的研究进展,讨论了催化剂及各种反应条件对活性的影响,分析了反应历程和机理。     

铁酸盐系乙苯氧化脱氢反应新型催化剂的开发

采用不同方法制用系列铁酸镁、铁酸锌样品，其中，过量尿素爆炸分解法是本工作首创。由该法制得的Ｄ型－铁酸镁和Ｄ型－铁酸锌样品在乙苯氧化脱氢反应中表现出优异的性能。在Ｄ型－铁酸镁上，反应温度４００℃，Ｏ＿２／乙苯＝３．０（摩尔比），乙苯重量空速２．８６ｈ￣（－１）时，可实现苯乙烯单收达４０％。电子自旋共振（ＥＳＲ）分析发现，Ｄ型样品具有较低的原子配位对称性，因而可以与对称性较低的乙苯分子实现更好的匹配作用。     

二乙苯脱氢制二乙烯基苯热力学及反应特性研究

对二乙苯脱氢制取二乙烯基苯进行了热力学分析和反应特性研究.采用Benson基团贡献法计算了间、对位二乙苯一步脱氢反应r1和二步脱氢反应r2的标准摩尔焓变(Δr H-m)、标准摩尔Gibbs自由能(Δr G-m)及平衡常数(K-P).结果表明:间、对位二乙苯脱氢热力学性质相近,脱氢反应r1和r2的 Δr H-m一致;相同...     

二氧化碳低温氧化乙苯脱氢反应催化剂的研究

采用等体积浸渍法制备负载催化剂用于乙苯二氧化碳氧化脱氢反应.在石英管式流动反应器中较系统地考察了催化剂的催化活性,涉及不同载体、助剂、焙烧温度及反应温度等条件对催化剂活性影响分析,并对催化剂的稳定性做了评价.研究发现,V+K/γ-Al2O3和V+Mg/γ-Al2O3在低温反应中具有较高的反应活性及稳定性.     

乙苯催化氧化脱氢合成苯乙烯的研究

研究了Ｖ－Ｍｇ－Ｏ系催化剂的组成对乙苯氧化脱氢制苯乙烯的催化活性的影响。试验结果表明，Ｖ＿２Ｏ＿５的含量有一适宜的范围，加入适量第三组份Ｋ＿２Ｏ、ＣｏＯ、ＺｎＯ或稀土元素的氧化物能改善催化剂的氧化脱氢活性，其中稀土氧化物的引入，效果尤为显著。由ＸＲＤ对晶相组成的测试结果发现，引入稀土氧化物后有新晶相Ｍｇ＿２Ｖ＿２Ｏ＿７生成。研究了在Ｖ－Ｍｇ－稀土－Ｏ催化剂上乙苯氧化脱氢反应条件的影响。在５００℃、常压、乙苯重量空速１．５ｈ￣（－１）、乙苯：Ｏ＿２：Ｎ＿２：Ｈ＿２Ｏ为１：１．２：２０：８（ｍｏｌ）的条件下，乙苯转化率达７６％，苯乙烯收率达６７％。     

高活性低水比乙苯脱氢催化剂

低水比乙苯脱氢催化剂的最佳配方(份,质量,下同)为:氧化铁70~72,碳酸钾13,草酸铈8~10,钼酸铵1~2,氧化镁1~2,氧化钙1~2,氢氧化钠1。在此配方下,各化合物混合1 h后加入200 m L去离子水,捏合约1 h可制备外径为2.8~3.2 mm,长度为6~8 mm,堆密度为(1.35±0.05)g/m L,侧压强度为25~30 N/mm的低水比乙苯脱氢催化剂。在等温装置和4 L绝热负压侧线装置上,分别对催化剂的主组成、活性及稳定性进行了评价。结果表明:于等温装置上,在碳酸钾用量为13份,以氢氧化钠为钠源(1份,焙烧后加入)的条件下,与碳酸钠相比,前者催化剂活性较高,乙苯转化率达到79.0%,苯乙烯选择性为96.5%;于绝热负压侧线装置上,在低水比为1.05下连续运行500 h时,采用自制低水比乙苯脱氢催化剂的乙苯平均转化率保持在66%以上,苯乙烯平均选择性在97%以上,催化剂表现出良好的活性和稳定性。     

丁烯脱氢制丁二烯反应热力学分析

对丁烯催化脱氢和氧化脱氢制丁二烯两种反应体系进行了热力学分析,得到反应的标准摩尔焓变Δ_rH_m~θ、标准摩尔吉布斯自由能变Δ_rQ_m~θ和标准平衡常数K_p~θ等基础数据,考察了温度、压力和水烯比等对催化脱氢反应平衡转化率的影响,以及空气中氧气浓度、水烯比和副反应对氧化脱氢反应绝热温升的影响。结果表明:丁烯催化脱氢单程转化率低,高温、低压、高水烯比有利于提高平衡转化率;丁烯氧化脱氢为强放热反应,绝热温升较大,采用空气、高水烯比和高选择性可降低反应的绝热温升。     

氧化再热法乙苯脱氢制苯乙烯

氧化再热法乙苯脱氢制苯乙烯工业开发,目前已引起苯乙烯工业界关注。本文对此技术的原理、催化剂、流程设计及技术经济比较作一简要评介。     

甲醇液相氧化羰基合成碳酸二甲酯过程热力学分析

对甲醇液相氧化羰基化法合成碳酸二甲酯过程的反应焓变、反应熵变、吉布斯自由能变、平衡常数及平衡转化率进行了热力学估算。结果表明:此反应为一放热反应,反应条件下向正方向自发进行的趋势明显,热力学平衡常数很大,甲醇平衡转化率比较大,预示催化甲醇液相氧化羰基化反应具有进一步开发的潜力。     

用钯膜反应器提高乙苯脱氢性能

研究了乙苯在复合金属钯膜反应器中脱氢反应生成苯乙烯的过程。实验结果表明,与传统的乙苯脱氢固定床反应器相比,钯膜反应器乙苯转化率可提高14.2%,而对产物苯乙烯的选择性影响不大,说明钯膜反应器是提高苯乙烯产率的有效方法。     

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。     

膜反应器中的乙苯脱氢

研究了膜反应器中的乙苯脱氢过程,与固定床相比,选择性由92～95％提高到97～99.7％;在水/乙苯比为1:1(m)时转化率提高了一倍;甚至在无水条件下,反应也能稳定进行,且转化率超过了平衡转化率。     

乙苯脱氢反应数学模型的建立

采用数理统计分析方法建立了乙苯脱氢反应多元回归数学模型，进行了模型的拟合优度及方程的显著性检验，确认了模型的可信度。结果表明：温度对乙苯转化率影响最大，出口压力对苯乙烯选择性影响最大。在生产中可据此来调控各因素，使乙苯脱氢催化剂得以发挥最大效能。     

提高乙苯脱氢催化剂效能的有效措施

结合乙苯脱氢制苯乙烯反应的主要影响因素,较详细地介绍了提高催化剂效能的有效措施,对相关装置有较好的参考价值。     

丁烯氧化脱氢制丁二烯反应过程的热力学分析

在200 mL固定床反应器上,采用催化剂LH-39,以混合C4馏分为原料,研究了丁烯氧化脱氢制丁二烯的反应特性,并对该反应过程进行了热力学分析。结果表明,在常压,反应温度为350~410℃,丁烯体积空速为400 h-1,氧/丁烯(摩尔比)为0.68~0.72,水/丁烯(摩尔比)为12~17的条件下,丁烯转化率最高可达85%,丁二烯选择性达93%,丁二烯收率达79%; 反应温度是该过程的主要影响因素,随着反应温度的升高,丁烯转化率先增大后减小,较适宜的反应温度为380~390℃; 在反应温度为382℃时,丁烯氧化脱氢反应过程的氧化反应放热量为201.7 k J,绝热温升理论计算值为228.0℃,Aspen Plus软件模拟值为237.5℃。     

CO_2为氧化剂的有机物催化氧化脱氢反应的热力学分析

CO_2作为氧化剂,不仅能促进有机物脱氢反应、避免深度氧化副反应,而且本身转化为CO,实现资源化利用。本文综述了CO_2氧化有机物脱氢反应催化剂研究进展,并进行了平衡转化率计算,结果表明,文献报道的催化剂上反应物转化率与其平衡转化率尚有较大差距,因此,开发高活性催化剂仍是提高脱氢反应效率的主要方向;对CO_2为氧化剂可能的正丁烯、环己烷、甲醇、5-羟甲基糠醛脱氢反应进行了热力学计算,结果表明,较单纯脱氢反应,加入CO_2能显著提高平衡转化率;尤其是发现5-羟甲基糠醛脱氢制呋喃二甲醛反应,CO_2加入打破了热力学限制,且可获得较高的平衡转化率,这对生物质平台分子5-羟甲基糠醛的高效利用具有重要指导意义。     

乙苯脱氢催化剂产品质量的改进

在乙苯脱氢LH 365催化剂的工业放大生产中,采用将氧化铁的加入量在原配方量的基础上提高3.5%～5.0%,微量元素氧化物（氧化钴、氧化钛、氧化锡、氧化锰等）采用捏合加入方式,催化剂采用两步法干燥及调整催化剂活化工艺等手段,可生产出质量稳定的催化剂.结果表明,该产品达到了合同指标,同时接近小试催化剂的性能.