FX-01催化剂上苯与二乙苯烷基转移 Ⅰ.工艺条件及催化剂寿命

研究了ＦＸ－０１催化剂上苯与二乙苯烷基转移反应的工艺条件。在ＦＸ－０１催化剂上，当原料中水的质量分数为（５０～１００）×１０－６时，适宜的反应温度２４０～２６０℃，反应压力２．６～３．４ＭＰａ，总质量空速４～１０ｈ－１，苯／二乙苯的摩尔比为８／１～１２／１。经过１２００ｈ的寿命试验，催化剂的活性和选择性没有明显变化，二乙苯的转化率＞５０．０％，生成乙苯的选择性超过９３．０％。并用ＩＲ、ＸＲＤ及酸性测定等方法表征了寿命试验反应前后催化剂的结构和酸性的变化。表征结果说明该催化剂有很好的稳定性，具有工业应用前景。     

沸石催化剂上苯与二乙苯烷基转移反应动力学及反应器模拟

应用等温液固积分反应器和Gauss -Newton法求得 β沸石催化剂上苯与二乙苯烷基转移反应本征动力学方程 ,考虑到内外扩散的影响求得宏观动力学方程 ,并对用于烷基转移反应的液固相反应器进行模拟计算。确定了操作条件 :2 40～ 2 80℃ ,n(苯 ) /n(二乙苯 ) =8～ 12 ,总质量空速 5～ 10h- 1 。     

沸石催化剂上二乙苯烷基转移反应中水的作用

考察了沸石催化剂ＦＸ ０１上苯与二乙苯的烷基转移反应,发现反应原料中存在的水及催化剂表面吸附的水对ＦＸ ０１催化剂的活性和选择性均有较大影响。随着预处理温度的升高,催化剂表面Ｂ酸量减少,Ｂ酸强度增加,反应活性提高,选择性降低。转化率随原料中含水量的增加而降低,选择性随之升高。原位红外结果说明,吸附的水降低了催化剂对苯及二乙苯吸附能力的同时也减缓了二乙苯的分解 稠化程度。水的这种作用可归结为改变了催化剂表面的酸性质。     

沸石催化剂上二异丙苯与苯烷基转移反应的研究Ⅱ.本征反应动力学

应用等温固定床连续流动积分反应器，在消除了内、外扩散影响的条件下，进行动力学试验；按照Ｈｏｕｇｅｎ－Ｗａｔｓｏｎ方法，推导出１００个机理性动力学模型；采用模型鉴别的序贯试验设计安排试验点以及后验概率为模型鉴别准则，应用最小二乘法对常微分方程形式的动力学模型进行参数估值。从而得出二异丙苯与苯烷基转移反应体系的本征动力学模型     

AB-97-T催化剂上苯与多乙苯气相烷基转移反应工艺条件的研究

考察了苯与多乙苯气相烷基转移反应制乙苯过程中反应温度、压力、苯与二乙苯质量比、空速等工艺参数对以ZSM-5沸石为活性组元的AB-97-T催化剂性能的影响。结果表明,当反应温度420-445℃,压力0.5-0.7MPa,空速25.0-35.0h-1,苯与二乙苯质量比(2.5-4.0):1条件下,AB-97-T沸石催化剂对二乙苯转化率大于55%,乙苯选择性大于99.0%。     

磷钨酸催化苯与多乙苯的烷基转移反应

采用搅拌高压釜，以磷钨酸为催化剂，研究了苯与多乙苯的烷基转移反应，多乙苯主要是二乙苯和三乙苯，结果表明，磷钨酸的预处理温度，反应温度，苯与多乙苯中乙基的摩尔比，反应原料中的水分及磷钨酸与反应原料的质量比，都显著地影响二乙苯和三乙苯的转化率以及乙苯的选择性，磷钨酸的催化活性和其酸强度密切相关，磷钨酸的酸强度越高，其催化活性也越高，磷钨酸的酸强度同时受预处理温度和反应原料中水分的影响。较好的烷基转移反应条件为：磷钨酸预处理温度210－230℃，反应温度160－200℃，反应原料中的水分含量≤50mg/kg，苯与多乙苯中乙基的摩尔比＞6．6，磷钨酸与反应原料的质量比＞0．0456，在上述反应条件下，二乙苯的转化率＞86％，三乙苯的转化率＞79％，生成乙苯的选择性＞99％。     

FX-01催化剂上苯与丙烯烷基化Ⅰ.反应本征动力学

研究了FX－01沸石催化剂上苯与丙烯的烷基化反应动力学。在等温鼓泡床反应器中进行动力学试验,采用序贯试验设计法安排试验点。试验在排除了内扩散影响、但存在外扩散阻力的条件下进行,测得宏观反应速率,由关联式计算外扩散传质系数,采用常微分方程参数估值Gauss－Newton法进行模型参数估值,得到反应的幂数型本征动力学模型。     

FX-01催化剂上苯与丙烯烷基化Ⅰ.反应本征动力学

研究了FX－01沸石催化剂上苯与丙烯的烷基化反应动力学。在等温鼓泡床反应器中进行动力学试验,采用序贯试验设计法安排试验点。试验在排除了内扩散影响、但存在外扩散阻力的条件下进行,测得宏观反应速率,由关联式计算外扩散传质系数,采用常微分方程参数估值Gauss－Newton法进行模型参数估值,得到反应的幂数型本征动力学模型。     

负载杂多钨酸催化剂上苯与二异丙苯烷基转移反应

在负载杂多钨酸催化剂上，考察了反应原料组成、杂多钨酸负载量(lcat)、催化剂对反应物质量比(mcat／mrea)、反应温度(T)、反应时间(t)及原料中苯基(C6H5-)和异丙基((CH3)2CH—)的摩尔比(n(C6)／n(i—C3))对苯与二异丙苯烷基转移反应的影响。结果表明，苯与二异丙苯的反应是由多个可逆反应组成的平衡体系，产物组成仅与反应温度和n(C6)／n(i—C3)有关；增加杂多钨酸负载量和催化剂用量、提高反应温度均能缩短反应的平衡时间，但反应温度高于180℃、n(C6)／n(i—C3)低于3时，异丙苯的选择性下降。     

在沸石催化剂上二异丙苯与苯烷基转移过程的研究Ⅰ.反应条件及水对催化性能的影响

研究了反应条件、催化剂和原料含水量对催化剂活性及稳定性的影响。试验证明，催化剂需要在合适的温度及时间进行预处理；催化剂活性及稳定性与反应温度及含水量有关。含水量越低，反应温度越高，催化剂的活性越高，但对目的产物的选择性不利。水对催化剂性能影响的机理可能是：水吸附在催化剂表面上，阻碍反应物进入孔内的反应活性位；影响了催化剂的酸性质     

FX-01催化剂上苯与二乙苯烷基转移

The kinetics of diethylbenzene transalkylationwith benzene over FX-01 catalyst has been studied,and the rate equation has beenobtained.The model for liquid-solid fixed-bed reactor for producing 15 000 tonsethylbenzne per year is proposed based on this rate equation.The technical dimensions ofthe reactor arediameter 0.35 m,height 9 m,catalyst load 486 kg.The appropriateoperating conditions aretemperature 250～260 ℃,WHSV of total feedstock over 5 h^－1and feed molar ratio of benzene-to-diethylbenzene 8／1～12／1.     

多乙基苯与苯液相烷基转移反应热力学研究

以二乙基苯为代表,通过详细的热力学计算,探讨了不同反应条件对二乙苯与苯烷基转移反应平衡的影响。研究表明,反应温度对热力学平衡的影响不大,但是对动力学的影响很明显。通过提高催化剂活性,降低二乙苯与苯烷基转移的反应温度,可抑制烷基C—C键的裂解,减少生成副产物甲苯、二甲苯等,有利于提高乙苯质量。此外,提高苯/二乙苯的摩尔比,有利于抑制二甲苯生成,尤其是低温下反应受动力学控制时,能大幅度提高乙苯平衡产率。     

在分子筛催化剂上苯和多乙苯液相烷基变换反应的数学模型研究

研究了３种层次不同的苯和多乙苯烷基交换反应数学模型，包括两种动力学模型和一种可计算在不同条件下多乙苯转化率的经验数学模型，结果表明二级反应动力学模型虽可给出正向及逆向反应速率常数ｋ值，但计算精度低；类二级反应动力学模型既可给出了正向及逆同反应ｋ值，还能使多乙苯转化率的计算平均相对误差降到５％以下，经验数学模型可给出多乙苯转化率与过程变量关系的等值线图。     

FX-02沸石催化剂上苯与乙烯烷基化的反应动力学

用半连续式无梯度反应器在１３０～２１０℃范围内研究了苯与乙烯在ＦＸ－０２沸石催化剂上烷基化反应的本征动力学。应用改进的Ｇａｕｓｓ－Ｎｅｗｔｏｎ法对常微分形式的动力学模型进行了参数估值,得到了双曲函数形式的本征动力学方程。经模型检验证明是适宜的,可以用于工业反应过程模拟。     

乙苯歧化制间二乙苯催化剂的研究

研究了乙苯在不同硅铝比的HZSM-5和Hβ沸石上的歧化反应规律。硅铝比高的HZSM-5对间二乙苯的选择性和反应稳定性较好。沸石的表面酸量和孔径是控制选择性和稳定性的两个重要因素。     

苯和乙醇制乙苯工艺中液相烷基转移反应的研究

对合成的Y型分子筛进行改性,研究它们在苯和乙醇制乙苯工艺中的液相烷基转移反应性能,得到一种活性较高、稳定性较好的催化剂.考察了在该催化剂作用下苯与乙醇制乙苯工艺中的液相烷基转移反应,实验得到较佳的工艺条件为:反应温度120～230℃,反应压力3.0～3.8 MPa,苯和二乙苯质量比2.0～8.0,总物料空速0.5～3....     

芳烃在Hβ沸石上的烷基转移反应研究

考察了芳烃在Ｈβ沸石上的烷基转移反应中温度、空速、原料比以及ＳｉＣｌ４脱铝、金属氧化物改性对催化活性和选择性的影响，并将Ｈβ沸石与ＨＭ、ＨＺＳＭ－５的催化活性进行了比较。     

乙苯与乙烯烷基化反应生成对二乙苯的动力学研究

利用中国石油辽阳石化公司1 500 t/a对二乙苯生产装置,在镁改性HZSM-5分子筛催化剂存在下,在固定床反应器中,研究了乙苯与乙烯发生烷基化反应的动力学。结果表明,生成对二乙苯的反应级数约为2.0,反应活化能Ea为162.116 k J/mol,阿累尼乌斯常数A为1.074 3×10^9;生成邻及间二乙苯的反应级数约为3.5,反应活化能Ea为209.592 k J/mol,阿累尼乌斯常数A为1.177 8×10^11。     

FX-01催化剂上苯与丙烯烷基化Ⅱ.反应器的模拟

利用已得到的FX -0 1沸石催化剂上苯与丙烯烷基化反应动力学模型 ,用内扩散有效因子校正内扩散影响 ;用有关关联式计算外扩散传质系数 ;对不同操作方式的反应器 ,如等温床、单段绝热床和多段绝热床进行模拟 ;并对多段绝热床操作条件进行优化设计。模拟结果与年产 1 0 0t异丙苯装置的实际运行情况接近。