氢气分压对对苯二甲酸加氢反应的影响

在实验装置和工业装置上分别考察了氢气分压对对苯二甲酸(TA)加氢反应的影响,实验室研究表明,氢气分压对TA中的对羧基苯甲醛(4-CBA)的加氢速率有一定影响,氢气分压在0.5-1.5 MPa均能较快使4-CBA还原降到25μg/g以下,在工业装置上要根据催化剂的不同活性周期来调节氢气分压,合理的氢气分压操作范围为0.5-1.2 MPa。     

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。     

抽余C5烯烃加氢制戊烷的表观动力学研究

在20 mL的微型反应器装置上对N i-Pd/A l2O3催化剂催化C5烯烃混合物加氢制戊烷表观动力学进行实验研究,考察了氢分压、温度、停留时间(液时空速)对反应速率的影响,通过对实验数据的拟合得到了戊烷加氢反应动力学的微分与积分模型。模型值和实验值的比较结果表明:在研究的氢分压、温度、液时空速工艺条件范围内,模型是适用的。     

工业NiW/Al2O3催化剂上喹啉的加氢脱氮宏观动力学

以喹啉为含氮模型化合物,在高压滴流床反应装置中考察了工业NiW/Al2O3催化剂RN-10上的加氢脱氮动力学规律,研究了反应温度330～420℃、氢分压1.2～5.2MPa、氢油比200～800(v/v)、重量空速(WHSV)20～70 h-1等反应条件对喹啉的加氢脱氮反应结果的影响.结果表明,反应温度对喹啉的脱氮率影响较大,提高反应温度可有效提高喹啉的脱氮率;同时,氢分压也是喹啉加氢脱氮的一个重要的影响因素,但是,当氢分压和氢油比较大时,氢分压和氢油比的变化对喹啉的脱氮率基本无影响.采用修正的n(n＜1)级反应动力学模型对实验数据进行拟合,求得了喹啉加氢脱氮反应的表观活化能为180.4 kJ·mol-1.经检验,模型计算结果与实验结果能较好地吻合.     

NiW/Al2O3催化剂上二苯并噻吩的加氢脱硫宏观动力学

以二苯并噻吩(DBT)为含硫模型化合物,在实验室中压滴流床反应装置中研究了工业NiW/Al2O3催化剂RN-10上的加氢脱硫反应的动力学规律,详细考察了工艺条件:氢分压2.4～4.5 MPa、氢油比150～700(v/v)、液时空速(WHSV)15～60 h-1、反应温度300～380C对DBT转化率的影响.实验结果表明:提高反应温度可大大提高DBT的转化率,但反应温度达到330℃后,再提高反应温度,对DBT转化率的提升有限;在较高氢分压的条件下,DBT的转化率受氢分压的影响很小;当氢油比较小时,随着氢油比的提高,DBT转化率逐渐增加,但当氢油体积比大到一定程度(500)时,继续增大氢油比对脱硫率几乎没有影响.采用修正了的2级反应动力学模型对实验数据进行拟合,求得了二苯并噻吩加氢脱硫反应的表观活化能为75.95 kJ·mol-1.经检验,模型计算结果与实验结果能较好地吻合.     

煤焦油加氢脱硫动力学研究

在小型固定床加氢装置上,用加氢保护催化剂和加氢精制催化剂对陕北的煤焦油进行加氢脱硫动力学研究。考察了反应温度、氢分压、液体体积空速等操作参数对加氢脱硫反应活性的影响,建立了煤焦油加氢脱硫反应的动力学模型。通过Levenberg-Marquardt法拟合出各动力学参数,并采用实测数据对模型进行了验证。结果表明,所建立的模型能够较为准确地预测产品硫的质量分数。     

对苯二甲酸加氢精制的反应规律

在高压磁力搅拌间歇反应釜中研究了粗对苯二甲酸在 Pd- C催化剂上加氢精制反应的规律。实验温度范围为 2 75～ 2 95℃ ,实验压力范围为 6 .0 8～ 8.0 8MPa(表压 )。研究发现加氢反应速率随着催化剂量和氢分压的增加而提高 ,在实验温度范围内 ,提高加氢温度 ,反应速率反而有所下降 ;投料中对苯二甲酸的质量浓度对反应速率也有一定影响 ,在 2 82℃反应条件下合适的质量分数为 2 5 %。     

对二甲苯氧化反应器连续全混流模型

在对二甲苯液相催化氧化动力学研究的基础上,比较了化学反应速率与气液传质速率的相对大小。结果表明,工业反应器中,该氧化过程受化学反应控制,动力学是影响反应速率的主要因素。从而不计传质,并将反应器考虑成CSTR模型,模拟计算结果与实际值比较吻合。用此模型对影响反应的各工艺条件的计算机试验表明,停留时间延长、催化剂浓度增加、温度升高、Br/Co(摩尔比)比增大有利于提高TA收率和降低4-CBA浓度,但燃烧消耗加剧;Co/Mn(摩尔比)配比对主反应影响不大,但燃烧副反应随Co/Mn配比增大而增大。     

Ni-Mo/γ-Al_2O_3催化剂加氢处理工艺条件的优化

采用固定床加氢装置对原料油(蜡油)进行加氢精制研究,采用控制变量法,考察了反应温度,液时空速,氢油比等对加氢效果的影响。以Ni-Mo/γ-Al_2O_3作为催化剂对加氢工艺进行优化,由数据表明升高温度、适当降低液时空速、增大氢油体积比,均有助于提高催化剂的脱硫和脱氮效果。Ni-Mo/γ-Al_2O_3催化剂在中高压条件下,反应温度为400℃,液时空速为0.25 h~(-1),氢油体积比在2 000左右时,加氢精制的效果最好。     

对苯二甲酸精制钯炭催化剂内扩散及有效因子的研究

在高压间歇反应釜研究了对苯二甲酸中杂质对羧基苯甲醛（4-CBA）在不同粒径的钯炭催化剂上进行加氢反应的特性。结果表明,催化剂粒径对4-CBA的加氢反应影响较大,催化剂的粒径减小,有效因子增大,反应速率增大,反应为内扩散控制。在反应温度150 ℃和240 ℃条件下,测定了钯炭催化剂内扩散有效因子,估算4-CBA在钯炭催化剂内的有效扩散系数Deff和催化剂的曲折因子,并提出了钯炭催化剂开发的改进方向。     

DOP液相催化加氢制DEHCH及其动力学研究

以邻苯二甲酸二异辛酯(DOP)为原料,考察了4种金属催化剂作用下加氢制取环己烷二甲酸二异辛酯(DEHCH)的催化效果,系统研究了反应温度、氢气压力、反应时间和催化剂用量的影响。结果表明,Rh/C的催化活性最高;反应温度对加氢反应速度的影响较小,而氢气压力和催化剂用量的影响比较显著。实验确定了DOP加氢的适宜工艺条件为:温度为170℃,氢气压力2.0 MPa,反应时间为4.0 h。在此条件下,DEHCH是反应的唯一产物,收率高达99.5%以上。DOP加氢的表观动力学分析表明,催化剂表面上的吸附氢气浓度是加氢过程的控制步骤。     

PTA产品中4-CBA异常高的原因分析

分析了PTA产品中4-CBA异常高的影响因素,并针对氢气系统、氧化产品品质、加氢催化剂对产品品质的影响,提出了处理异常情况的方法。     

Continuous slurry hydrogenation of soybean oil with copper-chromite catalyst at high pressure

Selective hydrogenation of soybean oil to reduce linolenic acid is accomplished better with copper than with nickel catalysts. However, the low activity of copper catalysts at low pressure and the high cost of batch equipment for high-pressure hydrogenation has precluded their commercial use so far. To evaluate continuous systems as an alternative, soybean oil was hydrogenated in a 120 ft × 1/8 in. tubular reactor with copper catalyst. A series of hydrogenations were performed according to a statistical design by varying processing conditions: oil flow (0.5 L/hr, 1.0 L/hr and 2.0 L/hr), reaction temperature (180 C and 200 C), hydrogen pressure (1,100 psig and 4,500 psig) and catalyst concentration (0.5% and 1.0%). An iodine value (IV) drop of 8–43 units was observed in the products whereas selectivity varied between 7 and 9. Isomerization was comparable to that observed with a batch reactor. Analysis of variance for isomerization indicated interaction between catalyst concentration and hydrogen pressure and between catalyst concentration and temperature. The influence of pressure on linolenate selectivity was different for different temperatures and pressure. Hydrogenation rate was significantly affected by pressure, temperature and catalyst concentration.     

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。     

苯酚催化氢转移制环己酮的新工艺

以3-(三苯基膦)二氯化钌[RuCl2(PPh3)3]作催化剂,甲酸钠为氢供体,研究了氢转移催化苯酚加氢制环己酮的新工艺。确定了氢转移加氢过程的适宜反应条件为：甲酸钠和苯酚用量摩尔比为4∶1,反应温度为70 ℃,反应时间为3.0 h,RuCl2(PPh3)3和苯酚用量质量比为5∶100。苯酚的转化率为100%,环己酮产率为95.1%。探讨了以甲酸钠为氢供体的反应过程,发现RuCl2(PPh3)3对苯酚氢转移加氢制环己酮具有优异的催化活性。     

丁二酸二甲酯催化加氢制备γ-丁内酯的工艺研究

在微型固定床反应器中,丁二酸二甲酯在复合铜基催化剂Cu-ZnO-ZrO2/A12O3作用下,催化加氢制备了γ-丁内酯。实验中考察了催化剂组成、反应温度、压力、氢酯摩尔比、溶剂比和液时空速等因素对加氢反应的影响。结果显示,在反应温度为220℃、压力为3.0 MPa、n(H2)∶n(丁二酸二甲酯)=150∶1、V(CH3OH)∶V(丁二酸二甲酯)=4∶1、床层液时空速为0.25 h-1的条件下,丁二酸二甲酯的转化率达到100%,γ-丁内酯的选择性达到90%。     

Effect of temperature,catalyst and charge gas on the mean chemical structures of the products from hydrogenation of Liddell coal

Liddell coal (New South Wales, Australia) has been hydrogenated at 400, 425 and 450 °C with excess tetralin as vehicle and nitrogen or hydrogen as charge gas for 4 h at reaction temperature. In some experiments a nickel-molybdenum catalyst was used. The structures of the liquid and solid products were investigated by nuclear magnetic resonance spectroscopy, gel permeation chromatography and combustion analysis. Increasing the hydrogenation temperature from 400 to 450 °C decreases the yield of liquid products but increases conversion. At higher temperatures the liquid products are smaller in molecular size and molecular weight and contain a greater proportion of aromatic carbon and hydrogen; the solid residues also contain a greater proportion of aromatic carbon. The changes in variation of yield and structure with temperature are independent of the presence of catalyst under nitrogen and the nature of the charge gas. However, as the reaction system is capable of absorbing more hydrogen than can be supplied by the tetralin, the products from reactions with hydrogen as charge gas contain more hydrogen, some in hydroaromatic groups. Catalyst has little, if any, role in dissolution of the coal when a nitrogen atmosphere is used. When nitrogen is used as charge gas, reactions of coal-derived liquids with the catalyst do not alter the hydrogen, carbon or molecular size distributions in the products. The results show that the changes in composition of the liquid and solid products with increase in hydrogenation temperature are due to pyrolytic reactions and not to increased hydrogenation of aromatic rings.