响应面法分析优化苯与乙烯的烷基化反应

对改性β-分子筛催化的苯与乙烯的烷基化反应的工艺条件进行了优化。通过单因素实验确定了反应温度、空速、乙烯与苯的摩尔比的取值范围,并用响应面法(Box-Behnken设计法)确定最佳工艺参数为:反应温度154℃,空速2h-1,乙烯与苯的摩尔比1∶3。在此条件下,苯的转化率达到56.274%、乙苯的选择性达到86.592%。     

HZSM-5择形催化剂上乙苯烷基化反应生产对二乙苯的研究

针对乙苯与乙烯烷基化法生产对二乙苯的工艺过程,利用1 500 t/a对二乙苯的工业装置,对装有镁改性HZSM-5分子筛的固定床反应器中的乙苯烷基化反应工艺条件进行了研究。考察了反应温度、空速和原料质量比对反应的影响,并进行了分析和讨论。结果表明,在不同的工艺条件下,产物中邻、间二乙苯的质量分数均随对二乙苯的质量分数升高而升高,但间、邻二乙苯质量分数过高,增加了产品分离的难度,很难得到高纯度的对二乙苯产品。乙苯的转化率及反应产物中邻、间、对二乙苯的质量分数均随着反应温度的升高,在保证产品质量的前提下,375℃为适宜的反应温度。在乙苯循环反应过程中,乙苯质量空速应在3 h-1左右,同时乙苯与乙烯的原料质量比不宜过大,在17左右适宜。     

乙苯合成生产工艺与技术研究进展

归纳了利用苯与乙烯烷基化反应合成乙苯的几种工艺过程及近年来研究发展的情况。对世界上几种典型的工艺过程 ( Al Cl3法、Alkar法、Mobil- Badger气相法、Unocal/Lummus/UOP液相法、中科院大连物理化学研究所气相法和 CDTech催化蒸馏法 )的工艺条件、应用情况及优缺点进行了比较     

催化蒸馏法干气制乙苯计算机模拟

针对催化蒸馏法干气制乙苯过程,建立非平衡级模型,并进行了计算机模拟.结果表明,非平衡级模型可用于模拟催化蒸馏法干气制乙苯过程,模拟结果与试验值吻合较好.以模拟结果为依据,考察了各工艺条件的影响,并提出了催化蒸馏法干气制乙苯过程适宜的工艺条件.     

催化剂装填分率对催化蒸馏干气制乙苯过程的影响

在改性的β沸石催化剂上研究了催化剂与金属填料混合装填条件下,催化剂装填分率对催化蒸馏干气制乙苯过程的影响。通过冷模试验考察了催化剂装填分率对催化剂床层流体力学性能的影响,并在小型的催化蒸馏干气制乙苯装置上考察了催化剂装填分率对反应结果的影响。试验结果表明,催化剂装填体积分率直接影响催化剂床层的流体力学和反应性能。就催化蒸馏干气制乙苯过程而言,适宜的催化剂装填体积分率为10％～30%。     

固定床乙苯脱氢制苯乙烯工艺条件的研究

采用固定床反应器,在自制铁系催化剂的作用下,研究了乙苯脱氢制苯乙烯反应的工艺条件,应用气相色谱技术测定了不同工艺条件下的产物组成。结果表明,影响乙苯脱氢制苯乙烯反应的主要因素有反应温度、水与乙苯物质的量比及催化剂活性。反应温度的影响最为显著,当反应温度较低时,催化剂活性较低,产物平衡组成中苯乙烯含量低、未反应的乙苯含量高;当反应温度过高时,系列副反应加剧,催化剂表面结焦倾向加大,导致催化剂活性明显下降。确定了最佳的反应条件为:水与乙苯物质的量比(8~15)∶1、反应温度580~590℃。在此条件下,乙苯的转化率为89.29%、苯乙烯收率为64.59%、苯乙烯选择性为72.34%。     

催化干气制乙苯和高辛烷值汽油组分技术开发与应用

为充分利用炼油厂干气中的稀乙烯资源,设计开发了稀乙烯制乙苯成套技术(SGEB)。该技术采用预处理工艺脱除原料干气中的丙烯和丁烯,苯和乙烯气相烷基化反应部分使用高效SEB系列稀乙烯制乙苯催化剂,在反应温度(320~380)℃、反应压力(0.7~1.0)MPa和苯烯物质的量比为5.0~7.0条件下,乙烯转化率达99%以上。利用该技术进行生产的能耗和物耗较低,每吨乙苯的苯单耗为0.75 t、乙烯单耗0.275 t、综合能耗150 kg标准油,产品乙苯纯度超过99.8%,主要杂质二甲苯含量低于0.08%,该技术已在国内9套装置上成功应用。同时,根据部分炼油厂汽油辛烷值不够的实际情况,对干气制乙苯技术进行工艺优化设计,停用脱丙烯预处理单元,分离单元仅到苯分离塔为止,烷基化反应苯烯物质的量比可降低至4.0~5.0,每吨产品的能耗降低至约80 kg标准油,得到的调和汽油组分辛烷值高达108.1,有效利用干气资源满足了企业汽油调和辛烷值的要求。采用开发的两种技术,企业可根据市场和自身情况灵活选择生产乙苯或高辛烷值汽油组分。     

催化裂化干气烃化制二乙苯

在装有100 mL LaZSM5-Al-Mg催化剂的固定床反应器内进行了质量分数为68.5％的苯和质量分数为18.9％的乙苯混合原料与催化裂化干气制二乙苯反应，在反应温度340 ℃、反应压力0.7 MPa、乙苯空速7 h^-1和n(乙苯)∶n(乙烯)=4.5∶1的反应条件下，乙苯不转化，只消耗苯，乙烯转化率在90%左右，对二乙苯选择性和收率分别为85％和75％左右，无邻位二乙苯生成。同时考察了催化剂的运行寿命。     

响应面法分析优化乙苯-乙醇烷基化合成对二乙苯工艺的研究

运用响应面分析法对改性ZSM-5分子筛催化乙苯-乙醇烷基化合成对二乙苯的工艺条件进行了优化。在单因素实验的基础上,选取反应温度、乙苯质量空速、乙苯与乙醇摩尔比为影响因素,应用Box-Benhnken进行3因素3水平的实验设计,以乙苯转化率和对二乙苯选择性作为响应值,进行响应面分析。通过优化并经实验验证,得出最佳工艺参数为:反应温度352.4℃、乙苯质量空速6.56 h-1、乙苯与乙醇摩尔比5.67,在此条件下,乙苯转化率为8.12%,对二乙苯选择性为99.62%。     

二甲苯异构化反应催化剂操作条件研究

针对乙苯脱烷基转化为苯型的二甲苯异构化催化剂,利用生产数据对异构化反应工艺条件进行了研究。在进料质量空速(WHSV)为9.89 h-1、进料组成中乙苯质量分数4.81%、氢纯度(w)不低于70%的工艺条件下,考察了温度、压力对反应的影响,并进行了分析和讨论,提出了较适宜的操作条件是反应温度378℃、反应压力1.31 MPa。     

Microwave-assisted catalytic oxidative dehydrogenation of ethylbenzene on iron oxide loaded carbon nanotubes

The catalytic performance of multi-walled carbon nanotubes (MWCNTs) modified by iron oxide has been investigated for oxidative dehydrogenation of ethylbenzene in an integral fixed-bed reactor conventionally-heated and under microwave-assisted conditions. The morphology and microstructural characteristics of the obtained composites before and after the catalytic reaction were characterized by transmission electron microscopy and X-ray diffraction. The content 3wt.% of iron oxide supported on MWCNTs was found optimal in respect of the ethylbenzene conversion and styrene selectivity. All prepared composites were found more selective in a microwave field in the temperature range 380-450 °C. The transformation of Fe₂O₃ into Fe nanocrystals encapsulated by polyhedral graphite shells was observed only under microwave-assisted reaction conditions.     

负载型磷钼钒钴杂多酸盐催化氧化乙苯合成苯乙酮

采用浸渍法制备了系列负载型杂多酸盐催化剂,并将其应用于乙苯氧化合成苯乙酮的反应中。考察了载体类型、负载量、焙烧温度、催化剂用量、反应时间等因素对催化活性的影响。结果表明,以HZSM-5为载体,杂多酸盐Co_4HP_2Mo_（15）V_3O_（62）负载量30%,固定乙苯用量25mmol,催化剂用量0.4g,m（催化剂）：m（KBr）=2：3,n（乙苯）：n（过氧化氢）=0.125：1,反应温度80℃.反应时间1h,乙苯转化率达到82.21%,苯乙酮收率为55.75%。     

300kt/a干气制乙苯装置运行分析及优化

介绍了300kt/a催化干气制乙苯装置运行情况。装置从2016年6月首次投料一次开车成功,装置运行平稳,乙苯产品达99.836%,达到国家优级品指标。乙苯装置苯单耗0.747,乙烯单耗0.272,乙苯装置的综合能耗117.7kg,物耗和能耗均优于国内其他同类装置。通过设计上进一步优化,乙苯装置增加循环苯汽化器,提高装置的稳定性,降低操作难度。     

Keggin结构钼钒磷杂多化合物催化氧化乙苯合成苯乙酮

合成了一系列具有Keggin结构的钼钒磷酸铵杂多化合物,并以它们作催化剂、过氧化氢为氧化剂催化乙苯氧化合成苯乙酮。研究发现,在该反应中,催化剂具有较好的催化性能,且杂多化合物的钒原子数增加,其催化氧化活性增强,在优化条件下,乙苯转化率达81.7%,苯乙酮选择性为100%。     

沸石膜反应器苯脱氢反应性能

采用管式沸石膜反应器,研究了乙苯脱氢反应生成苯乙烯的性能。考察了不同渗透分离性能的沸石膜对乙苯脱氢反应的影响和不同沸石膜反应器上乙苯脱氢反应的规律。结果表明,与固定床操作条件下相比,沸石膜反应器乙苯转化率可提高近10％－16％,苯乙烯选择性可提高3％－5％。渗透分离性能是决定沸石膜提高脱氢反应性能的最重要因素,H2渗透量越大、H2／C3H8分离系数越高,对反应越有利。渗透分离性能相近但类型不同的沸石膜对乙苯脱氢反应性能有差异,其中Fe-ZSM-5沸石膜反应性能较好,这是杂原子Fe进入沸石骨架后引起的。反应后膜的渗透分离性能略有变化。     

大庆炼化100kt/a催化干气制乙苯装置工业应用

介绍了我国自主知识产权的催化干气制乙苯第三代技术的工艺特点,以及该技术在大庆炼化公司100kt/a乙苯装置的工业应用和运行情况,生产实践表明:该装置的工艺设计方案先进合理,催化剂性能优异;所生产的乙苯产品纯度达99.8％以上,二甲苯含量低于700×10-6,达优等品标准;装置运行平稳,易于控制,满足了工业生产的要求.尤...     

Zeolite encapsulated Ru(III), Cu(II) and Zn(II) complexes of benzimidazole as reusable catalysts for the oxidation of organic substrates

Ru(III), Cu(II) and Zn(II) complexes of benzimidazole (BzlH) have been synthesized in the supercages of zeolite-Y by the flexible ligand method and were characterized by spectroscopic (IR, UV–Vis and ESR) studies, XRD and thermogravimetric analysis, surface area, and pore volume measurements. The zeolite encapsulated complexes catalyzed the oxidation of ethylbenzene, benzoin, and cyclohexanol. Various parameters, such as concentration of oxidant and catalyst, reaction time, temperature of the reaction and type of solvents have been optimized to obtain the maximum transformation of ethylbenzene to a mixture of acetophenone, benzaldehyde and styrene. Under the optimized reaction conditions, [Ru(BzlH)]-Y gave 80.4 % conversion of ethylbenzene in 1 h. All these zeolite encapsulated complexes were more selective towards acetophenone formation. Oxidation of benzoin catalyzed by [Cu(BzlH)]-Y, [Ru(BzlH)]-Y and [Zn(BzlH)]-Y encapsulated complexes resulted in 75.5, 78.7 and 59.9 % conversion respectively to give benzaldehyde as exclusive product. A maximum conversion of 39.1 % cyclohexanol with [Cu(BzlH)]-Y was achieved to give cyclohexanone. The activity of neat complexes towards these reactions was also carried out. The encapsulated catalysts were significantly more active than neat complexes and recyclable without much loss in catalytic activity.     

掺杂炭纤维对乙苯脱氢催化剂性能的影响

在氮气保护及程序控温条件下,制备了具有一定孔隙的炭纤维掺杂的乙苯脱氢催化剂。通过对比表面积、孔隙度的测定,发现微孔数量随炭纤维加入量的增加而增加,炭纤维催化剂得到了活化。催化剂的扫描电镜分析、侧压强度及抗拉强度测试证明,炭纤维使催化剂的机械强度明显提高。乙苯脱氢实验表明,苯乙烯选择性随炭纤维的加量增大;乙苯的转化率则存在最大值。考虑机械强度与催化活性,加入6%炭纤维的催化剂最佳。