钯膜反应器中乙苯脱氢反应的研究Ⅰ.实验研究

在乙苯脱氢反应中利用钯膜反应器对氢的渗透作用使反应生成的氢不断从反应区移出，提高了乙苯脱氢转化率和苯乙烯生成选择性。在分离侧吹扫气中混入氧气，可以达到反应与分离、脱氢反应的吸热与氢的氧化反应放热的耦合，有利于使转化率和选择性的提高和能量的合理利用。对膜反应器的反应性能进行了研究。     

钯膜反应器中乙苯脱氢反应的研究：I.实验研究

在乙苯脱氢反应中利用钯膜反应器对氢的渗透作用使反应生成的氢不断从反应区移出，提高了乙苯脱氢转化率和苯乙烯生成选择性。在分离侧吹扫气中混入氧气，可以达到反应与分离、脱氢反应的吸热与氢的氧化反应放热的耦合，有利于使转化率和选择性的提高和能量的合理利用。对膜反应器的反应性能进行了研究。     

丙烷脱氢制丙烯技术研究

讲解了丙烷脱氢制丙烯的几种工艺:催化脱氢、氧化脱氢和膜反应器脱氢。文章综合讨论了丙烷脱氢制丙烯催化剂的研究现状。虽然丙烷脱氢制丙烯的工业化已经构建,但催化剂的性能需要进一步提高。氧化脱氢制丙烯的研究及膜反应器在丙烷脱氢化学反应之中的优势,研发高稳定性、高透氢性的氢分离膜预计能大大提高丙烯收率。     

微孔金属镍膜反应器中环己烷脱氢反应的研究

研究了以微孔金属镍膜构成的膜反应器．考察了微孔金属镍膜对环己烷脱氢反应混合气的透气性能及对反应转化率的影响。研究结果表明，苯、环己烷及氢在微孔金属镍膜的透过常数随温度的增加而加大，在２２０℃时，环己烷、苯、氢的透过常数之比为１：１．１：３．９，其透过常数较之一般的微孔膜高出１—２个数量级。在环己烷脱氢反应中，微孔镍膜反应器能明星移动化学平衡，在一定反应条件下，环己烷的脱氢转化率明显地随反应侧与吹扫侧流速的改变而改变。     

惰性膜反应器用于丙烷氧化脱氢制丙烯

研究了惰性陶瓷膜反应器中丙烷氧化脱氢制丙烯反应,采用部分涂覆的多孔陶瓷膜作为空气分布器向V-Mg-O催化剂床层供氧,以降低反应区氧气分压来提高丙烯选择性.用X-射线衍射(XRD)、程序升温脱附(TPD)、程序升温还原(TPR)、低温氮吸附(BET)等方法对催化剂进行了表征.比较了惰性膜反应器(IMR)与传统的固定床反应器(FBR)在丙烷氧化脱氢反应中的性能.结果表明,IMR优于FBR,IMR的丙烯选择性为57.4%,丙烯收率为22.1%.     

YBa_2Cu_3O_(7-δ)膜反应器中CH_4制合成气膜稳定性考察北大核心CSCD

以Ni/ZrO_2为催化剂,以钙钛矿材料YBa_2Cu_3O_(7-δ)(YBCO)为透氧膜,在膜反应器中研究了反应温度和膜透氧量等因素对CH_4部分氧化制合成气反应的影响,考察了YBCO膜的稳定性,并采用XRD,SEM,EDS等方法对反应前后的YBCO膜进行表征。实验结果表明,在膜反应器中,由CH_4转化率和CO选择性可确定最佳反应温度为875℃;反应一定时间后,膜透氧量、CH_4转化率和CO选择性均达到稳定;透氧量随着温度升高而升高,说明温度越高膜的稳定性越差,高温下膜结构易遭到破坏。表征结果显示,反应后膜的钙钛矿结构消失,出现一些新物相;反应后膜的晶粒边界消失,膜表面出现颗粒及一些小的裂痕;在高温还原性气氛下,金属元素Y,Cu,Ba被还原出来,并在膜的表面富集成颗粒状,说明高温可破坏膜的稳定性,需要进一步改进。     

异丁烷脱氢催化剂的研究进展

介绍了用于异丁烷脱氢反应的催化剂体系,即无氧脱氢催化剂体系和有氧脱氢催化剂体系。无氧脱氢催化剂操作条件苛刻,积碳失活快,而反应的选择性较高;有氧脱氢催化剂操作温度低,但深度氧化造成了目的产物的选择性差。对比了两种催化剂体系中采用不同活性组分的催化剂催化性能的差异。介绍了膜反应器在异丁烷脱氢反应中的应用,膜反应器能将生成的氢气迅速地分离,提高反应的转化率,并提出了可能的反应机理     

乙苯脱氢多孔膜反应器的研究

采用管形结构的填充床纳滤不对称γ－Ａｌ２Ｏ３／α－Ａｌ２Ｏ３膜反应器，考察了膜反应器的操作条件：进样速度、吹气流量、水和乙苯摩尔比和反应温度等对转化率和苯乙烯选择性的影响。结果表明，膜反应器中乙苯脱氢转化率以及苯乙烯选择性均高于相同操作条件下填充床反应器中的值，转化率平均提高约４．５％，苯乙烯选择性约２％左右。试验还表明，降低进样速度，提高乙苯和水的比例或提高吹气速率均可提高膜反应器中乙苯转化率，同时可保持选择性基本不变。并且用动态毛细凝聚法和扫描电子显微镜研究了纳滤膜反应前后的稳定性。结果表明，膜的Ｋｅｌｖｉｎ孔径在反应前后有明显变化。     

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。     

膜催化氧化正丁烷制顺酐

以多孔玻璃管为基体，制备４种用于正丁烷氧化制顺酐的膜反应器。在一定的操作条件下，考察了固定床反应器与这４种膜反应器在正丁烷氧化制顺酐中的反应性能并加以比较，发现ＹＳＺ膜反应器可获得高于固定床反应器的选择性和收率。     

钯基膜反应器研究进展

论述了钯基膜的分离与反应性能和膜的制备方法。介绍了两种典型的钯基膜反应器结构模型和它们在加氢、脱氢及氢转移反应体系中的应用情况。展望了钯基膜反应器的发展前景。     

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。     

膜催化技术及其应用

膜催化技术是近年来在多相领域中出现的一门前沿学科。介绍了膜材料的种类,膜催化反应、膜反应器的机理、性能及种类。综述了膜催化技术的现状、应用及发展。指出了膜催化技术向工业化发展的过程所面临的问题及发展前景。     

丙烷化学链氧化脱氢过程模拟与能耗分析

采用金属氧化物催化丙烷氧化脱氢的化学链反应过程，利用晶格氧选择性燃烧生成氢，推动反应热力学平衡向生成丙烯方向移动，提高丙烯收率，降低过程热负荷；基于Aspen Plus软件对传统丙烷脱氢工艺(Oleflex)和化学链氧化脱氢工艺进行全流程模拟，对比分析两工艺的能耗；并基于流程模拟与分析，对氢气转化率和反应-再生系统设计进行了讨论。结果表明，对于化学链氧化脱氢工艺，由于不需要临氢环境，氢气与催化剂晶格氧及积炭的反应使其能耗比Oleflex工艺降低 43.01%。若采用丙烯 丙烷热泵精馏分离技术替代传统精馏技术，化学链氧化脱氢过程总能耗比Oleflex工艺可进一步降低。随着氢气转化率的提高，脱氢反应系统对下游供热的能力将逐渐提升。     

膜反应器中环己烷的脱氢

使用化学镀的方法，在多孔陶瓷底膜上分别沉积一层薄的钯银镀层，经焙烧处理，形成了钯银合金／陶瓷复合膜。该复合膜的钯银合金顶层很薄，因此复合膜的氢气渗透率大，成本低。研究了在该复合膜中的环己烷脱氢反应，获得了环己烷超平衡转化率的结果，并考察了各种因素如反应温度、空速和吹扫气流量等对环己烷转化率的影响