2,3-二氯吡啶催化加氢动力学研究

采用液相还原法制备了Pd/C催化剂,在压力0.6 MPa、温度303～323 K、转速800 r/min的条件下应用于2,3-二氯吡啶催化加氢反应动力学研究,建立了动力学反应模型,对动力学参数进行了估值。其中3-氯吡啶催化加氢反应为2.1级反应,反应速度方程为：■,活化能44.14 kJ/mol, 2-氯吡啶催化加氢反应为1级反应,反应速率方程为：■,活化能72.28 kJ/mol, 2,3-二氯吡啶催化剂加氢反应为3级反应,反应速度方程为：■,活化能81.13 kJ/mol。     

对羧基苯甲醛在Pd/AC催化剂上加氢反应表观动力学

在实验室间歇高压釜中对Pd/AC催化剂上对苯二甲酸(TA)加氢精制过程的对羧基苯甲醛(4-CBA)加氢反应进行了研究。考察了氢分压、反应温度、催化剂颗粒大小对4-CBA消失速率的影响,并采用幂函数动力学模型拟合得到了接近工业反应温度范围的表观动力学方程。结果表明,氢分压0.35~1.0 MPa时,对4-CBA加氢反应的速率影响很小,反应速率对氢分压可视为零级,随着温度升高和催化剂颗粒减小,4-CBA加氢反应速率显著增加;工业条件下的TA加氢精制过程存在着严重的内外扩散,4-CBA加氢反应的表观活化能为28 kJ/mol,对4-CBA的反应级数为1.23。     

对羧基苯甲醛在钯炭催化剂上串联加氢反应宏观动力学

在高压间歇反应釜中研究了对苯二甲酸中杂质对羧基苯甲醛（4-CBA）在钯炭催化剂上进行加氢反应的特性,考察了反应温度、氢气分压、内扩散对4-CBA加氢反应的影响。结果表明,4-CBA的加氢反应是一个中间产物为对羟甲基苯甲酸（4-HMBA）的串联反应,加氢反应内扩散影响严重;温度和氢气分压提高,反应速率增大;温度和氢气分压对4-HMBA加氢生成对甲基苯甲酸（PT）的影响大于对4-CBA加氢生成4-HMBA的影响。采用幂函数动力学模型拟合得到了4-CBA串联加氢反应体系的宏观动力学方程。4-CBA加氢生成4-HMBA反应的表观活化能为16．98kJ／mol,对4-CBA和H2的反应级数分别为0．96和0．24;4-HMBA加氢生成PT反应的表观活化能为23．44kJ／mol,对4-HMBA和H2的反应级数分别为0．61和0．75。     

骨架镍催化1-环己烯乙腈选择加氢制备1-环己烯乙胺反应动力学研究

1-环己烯乙腈选择加氢是1-环己烯乙胺生产中的关键步骤之一。采用骨架镍催化剂在间歇高压釜中考察1-环己烯乙腈选择加氢制备1-环己烯乙胺的反应动力学。在消除内外扩散影响的条件下,通过测定催化加氢过程中1-环己烯乙腈浓度随时间的变化关系,获得了1-环己烯乙腈催化加氢动力学模型。动力学模型表明,1-环己烯乙腈选择加氢制备1-环己烯乙胺,对1-环己烯乙腈为零级反应而对氢压为一级反应。根据实验数据拟合出动力学参数,其中指前因子k0和活化能Ea分别为23.64和27.96 kJ mol 1。将动力学模型的方程、反应速率和反应物浓度的计算值和实验值进行比较,表明模型具有较高的拟合精度,能准确反映骨架镍催化1-环己烯乙腈选择加氢制备1-环己烯乙胺反应过程及其动力学特征。     

鼓泡反应器中仿生催化环己烯环氧化的动力学研究

研究针对仿生催化环己烯环氧化工艺,从气液反应传质强化出发,进行了鼓泡反应器中的环己烯环氧化动力学研究。研究得出,环己烯的反应级数为1.0,活化能为54.58kJ/mol,指前因子为1.8×10⁵ s^-1。异丁醛的反应级数为1.5,活化能为28.5kJ/mol,指前因子为9.2×10³ s^-1,2-环己烯醇的生成速率为1.0×10^-4mol/(L·min),2-环己烯酮生成速率为3.0×10^-4mol/(L·min),2种副产物反应级数均为0级。反应动力学符合米氏方程。     

二甲基苯基硅氧基封端聚(二甲基-甲基苯基)硅氧烷共聚物的热分解性能及动力学研究

以1,1,3,3-四甲基二苯基二硅氧烷为封端剂,八甲基环四硅氧烷与甲基苯基环硅氧烷混合物为共聚单体,在阴离子催化剂作用下合成了二甲基苯基硅氧基封端的聚(二甲基-甲基苯基)硅氧烷共聚物。采用非等温TG技术,在惰性气氛和5.0、10.0、15.0和40.0 K min 1线性升温速率条件下,考察了共聚物非等温热降解机理及反应动力学,采用Friedman-Reich-Levi、Flynn-Wall-Ozawa和Kissinger等方法对非等温动力学数据进行分析,所得平均表观活化能分别为113.64、115.69和145.80 kJ mol 1。采用等转化率法确定出共聚物热分解反应符合Avrami-Erofeev方程,反应机理为随机成核和随后生长。采用Crane和Doyle方法研究了不同升温速率对反应级数、活化能和指前因子的影响,结果表明降解反应为一级反应,反应活化能介于152.46~183.13 kJ mol 1之间,指前因子介于4.25×109~4.02×109s 1。同时采用等温TG技术得到失重5%和10%条件下的寿命方程,对共聚物的寿命进行了预测。     

Ni—Mo／TiO2-Al2O3催化剂上柴油加氢脱硫反应动力学研究

以混合柴油为原料,采用高压滴流床反应器,在反应温度280—360℃、氢分压5-7MPa、氢油体积比300～900、液时空速1—6h。的条件下,考察了柴油在Ni-Mo／TiO2-Al2O3催化剂上的加氢脱硫反应规律,并建立了柴油加氢脱硫经验型模型。采用Levenberg—Marquard优化方法,对实验数据进行回归,确定了反应动力学模型中的有关参数,得到的反应级数为2．9,加氢脱硫反应的表观活化能为143613J／mol,同时得到了在实验条件范围内Ni—Mo／TiO2-Al2O3催化剂上柴油的加氢脱硫动力学方程。经检验,模型计算结果与实验数据吻合良好。     

苯与长链烯烃在HPWA/SBA-15催化剂上的本征反应动力学研究

采用HPWA/SBA-15催化剂对苯与长链烯烃的烷基化反应过程进行了研究。反应过程在固定床反应器中进行,且消除了内外扩散的影响。在反应压力2.0 MPa,原料苯烯摩尔比10∶1的条件下,改变反应温度和质量空速得到了烷基化反应本征动力学实验数据。实际动力学方程计算线形回归约为r=kcA,频率因子k0=2.35×1019h-1,反应活化能Ea=153.93 kJ/mol。依据L-H和R-E机理推导出的模型方程约为r=k′cA,频率因子k0′=1.08×1019h-1,活化能Ea=151.39 kJ/mol。因此,可近似认为表面反应是反应的速率控制步骤。     

顺酐加氢制备丁二酸的动力学研究

在等温积分固定床反应器及自制催化剂上,对顺酐加氢生成丁二酸的反应动力学进行了研究,得到该反应的活化能Ea为63.13 kJ/mol,指前因子A为1.98×106L.mol-1.h-1,反应的动力学方程为:r=1.98×106×exp(-63130/RT)×CMA。     

CoMo/Al2O3-TiO2催化剂上加氢深度脱硫反应及其宏观动力学

采用气液固三相滴流床反应器,在反应温度(493~558) K,氢压(1.5~3.0) MPa和氢油体积比为200~800条件下,研究了苯并噻吩和二苯并噻吩模型化合物在钴钼基催化剂上加氢脱硫反应及其宏观动力学。根据幂函数型动力学方程,以全局通用算法结合马夸特算法对动力学参数进行估值,建立了与实验数据相吻合的柴油中含硫模型化合物的深度加氢脱硫反应动力学模型。其中,苯并噻吩的一级方程活化能为3.985×104 J·mol^-1,二苯并噻吩的二级方程的活化能为3.130×104 J·mol^-1。残差检验和统计学考察表明,模型计算结果和实验数据吻合良好。     

催化裂化轻汽油中烯烃加氢反应宏观动力学

基于流化催化裂化(FCC)轻汽油(初馏点-358 K)中所含烯烃组分的性质,将其划分为4个集总,采用管式滴流床反应器,在压力0.5-2 MPa、反应温度353-413 K、液体空速2.5-7.5 h-1的条件下,对烯烃在镍加氢催化剂上的加氢反应进行宏观动力学研究.实验结果显示:n-C4＝,n-C5＝,i-C5＝,n-C...     

Oxidative dehydrogenation of n-butane and 1-butene on undoped and K-doped VOx/Al2O3 catalysts

The oxidative dehydrogenation (OXDH) of n-butane and 1-butene on undoped and K-doped alumina-supported vanadia catalysts has been studied. The low selectivity to OXDH products on alumina-supported vanadia catalysts is a consequence of the isomerization of olefins (low temperatures) and the formation of carbon oxides (high temperatures) on acid sites. The presence of potassium results in a decrease of the number of acid sites and a higher selectivity to OXDH products from both n-butane and 1-butene. Infrared spectroscopy data of 1-butene adsorbed on the catalysts suggest the presence of different adsorbed species: (i) O-containing species on the undoped catalyst, or (ii) adsorbed butadiene on K-doped catalyst. A reaction network including parallel and consecutive reactions is proposed.     

助剂对碳四馏分选择性加氢Pd/Al2O3催化剂性能的影响

以Al₂O₃为载体,Pd为活性组分,Ag和Li为助剂,制备碳四馏分选择性加氢脱除丁二烯催化剂,并对催化剂进行XPS、TPR和TPD表征。结果表明,加入助剂Ag使Pd的电子云密度升高,而加入助剂Li使催化剂表面酸中心数量减少。催化剂评价结果表明,加入助剂Ag和Li后,催化剂的1-丁烯双键异构活性降低,加氢选择性提高。     

Hydroformylation of olefins by Au/Co3O4 catalysts

The hydroformylation of olefins over supported gold catalysts in an autoclave reactor under mild conditions (100–140 °C, 3–5 MPa) has been studied. Over Au/AC (activated carbon), Au/PVP (polyvinylpyrrolidone), Au/Al₂O₃, Au/TiO₂, Au/Fe₂O₃, Au/ZnO, Au/CeO₂ and Co₃O₄, 1-olefin mainly remained unchanged and the major products were isomerized olefins or hydrogenated paraffin. In contrast, Au nanoparticles deposited on Co₃O₄ led to remarkably high catalytic activities in hydroformylation reaction with selectivities above 85% to desired aldehydes. The hydroformylation of olefins proceeds preferentially at temperatures below 140 °C, above which the reactions of olefins gradually shifted to isomerization and then to hydrogenation. It appeared that the activity and selectivity of hydroformylation reaction strongly depend on the molecular structure of olefins, which could be ascribed to steric constraints as internal olefins are relatively inappropriate to form alkyl group and subsequent acyl group by insertion of CO. The Au/Co₃O₄ catalyst can be recycled by simple decantation with slight decrease in catalytic activity along with an increase in recycle times, which is a great advantage over homogeneous catalysts. The role of gold nanoparticles can be assumed to dissociate hydrogen molecule into atomic species which reduce Co₃O₄ to Co metal under mild reaction conditions.     

CeO2改性Ni/γ-Al2O3催化剂上顺酐加氢制备丁二酸酐

采用等体积浸渍法制备CeO₂改性Ni/γ-Al₂O₃催化剂,通过BET、XRD、H₂-TPR和SEM等对催化剂结构及物化性能进行表征,考察Ni-CeO₂/γ-Al₂O₃催化剂对顺酐催化加氢制备丁二酸酐催化性能的影响。结果表明,引入适量CeO₂可提高催化剂活性组分Ni的分散度,增加催化剂比表面积,提高催化剂热稳定性。采用负载CeO₂质量分数5%的Ni-CeO₂/γ-Al₂O₃催化剂,在反应温度120 ℃、反应压力2.0 MPa和空速0.6 h^-1条件下,顺酐转化率为99.5%,丁二酸酐选择性为99.4%。     

Kinetics and slurry-type reactor modelling during catalytic hydrogenation of o-cresol on Ni/SiO2

The effect of kinetic parameters (reactant concentrations, temperature) was investigated on the initial reaction rate for the catalytic hydrogenation of o-cresol on Ni/SiO₂, carried out in a batch or semi-batch agitated slurry-type reactor.

The data were interpreted by a kinetic model based on the Langmuir-Hinshelwood mechanism with non-dissociative and non-competitive adsorption of o-cresol and hydrogen on different sites, where the limiting step is due to the reaction of adsorbed reactants. The activation energy (E_a = 82 kJ/mol) is in good agreement with previous literature values reported for the catalytic hydrogenation of phenol.

Taking into account thermodynamic (solubilities) and mass transfer kinetics (k_La) data measured in situ, the integral reactor conversion rate of this three-phase catalytic reaction was simulated accurately in the physical regime by taking into account external and internal mass transfer resistances.     

催化裂化轻汽油选择性加氢除二烯烃工艺研究

主要进行了催化裂化轻汽油选择性加氢除二烯烃工艺条件优化研究,从反应温度、氢/油体积比和反应压力等3个方面考察了其对选择性加氢和3-甲基-1-丁烯异构为2-甲基-1-丁烯的异构化率的影响,确定选择性加氢的较优工艺条件为反应温度60℃、氢/油体积比30、反应压力1.5 MPa。在此基础上进行了选择性加氢催化剂1500 h寿命试验。试验数据表明,在1500 h的考察期内,催化剂表现出良好的活性稳定性。     

混合碳四选择加氢制1-丁烯工艺设计

根据裂解混合碳四选择加氢制丁烯工艺和催化剂评价研究结果,提出一种提高1-丁烯收率的加氢工艺流程设计方案。该工艺流程采用烃类蒸汽裂解装置所产混合碳四做原料,经过两段加氢反应器进行选择加氢,将混合碳四中的炔烃和1,3-丁二烯加氢生成富含1-丁烯的碳四物流。流程模拟计算结果表明,加氢后,1,3-丁二烯含量小于10×10^-6,1-丁烯选择性大于55%。     

Isomerization of n-hexane over nickel-loaded zeolite catalysts

The isomerization of n-hexane to branched-chain isomers was studied over various zeolite supports containing nickel between 1 to 5 wt%. NaA, NaY, CaY and Zeolon 900H were loaded with nickel by an impregnation technique. It was observed that at a nickel content of about 2.5 wt%, all the catalysts showed maximum activity for isomerization. A catalyst containing 1 wt% Ni/CaY gave the maximum selectivity among all the catalysts studied. Increasing the nickel loading beyond 2.5 wt% Ni with CaY and Zeolon 900H led to more hydrocracking. No major change in the activity and selectivity of Ni/NaA catalysts was observed beyond 2.5 wt% Ni, whereas the activity of Ni/NaY catalysts remained almost constant over the range of nickel content studied. A catalyst containing 2.5 wt% Ni on Zeolon 900H gave the maximum yield of isomers at 643°K. The apparent activation energy of the reaction was found to be 48.6 kJ/mol for 1 wt% Ni on Zeolon 900H catalyst.     

磷化钨催化剂C5石油树脂加氢性能探索

采用共浸渍和氢气程序升温还原法, 以γ-Al₂O₃为载体,制备负载W质量分数30%（以WO₃计）的磷化钨催化剂,对催化剂进行XRD、BET、SEM和TG/DTA表征,考察催化剂的C₅石油树脂加氢反应性能,并研究助剂Ni和Co对催化剂结构和加氢反应活性的影响。结果表明,助剂的加入能改善催化剂表面活性组分的分散性和增加WP/γ-Al₂O₃催化剂的比表面积,对WP/γ-Al₂O₃催化剂活性组分与载体之间的相互作用也可能存在影响,Co或Ni对磷化钨催化剂C₅石油树脂加氢反应均有不同程度的改善作用。