酯交换法合成仲丁醇的动力学研究

为了给仲丁醇的工业生产提供动力学支持,文中研究了甲醇与醋酸仲丁酯在间歇反应釜中以NKC-9型阳离子交换树脂为催化剂通过酯交换反应合成仲丁醇的动力学过程。在消除内外扩散的影响下,考察了反应温度、催化剂用量以及醇酯摩尔比等因素对醋酸仲丁酯转化率的影响,得到了适宜的操作条件并建立了拟均相动力学模型。通过对323.15—348.15 K下的实验数据进行拟合,得到酯交换合成仲丁醇的反应动力学方程,并通过了实验与计算值的比较验证,此反应动力学方程合理,可用于模拟计算。     

酯交换合成乙二醇二乙酸酯反应精馏研究

采用反应精馏技术以乙二醇和乙酸仲丁酯为原料,通过酯交换合成乙二醇二乙酸酯。使用Aspen Plus对反应精馏塔进行模拟与优化,其结果为:操作压力为70 kPa,精馏段理论板数为4,反应段理论板数为15,提馏段理论板数为4,酯醇摩尔比为3∶1,回流比为2,该条件下,乙二醇转化率和塔釜乙二醇二乙酸酯质量分数达99%以上。在模拟基础上,进行反应精馏小试实验,最终确定全塔26节塔节,乙二醇和乙酸仲丁酯分别在第4节和第23节进料,全塔操作压力为70 kPa,酯醇摩尔比为3∶1。回流比为2,乙二醇转化率为98.17%,塔釜乙二醇二乙酸酯质量分数为97.54%。实验与模拟结果在误差范围内,验证了模拟计算的可靠性,为工业化提供了理论基础。     

乙二醇二乙酸酯的合成

讨论了金属氯化物为催化剂,用甲苯为脱水共沸剂,将乙二醇与乙酸进行酯化反应生成二醇二乙酸酯,经试验得出氧化锌具有较好的催化性能,另外,研究了催化剂用量,脱水共沸剂,酸醇比例等对酯收率的影响。     

丙酸甲酯水解反应动力学研究

为了给工业中水解丙酸甲酯提供动力学支持,文中研究了以NKC-9型阳离子交换树脂为催化剂水解丙酸甲酯的动力学过程。在消除内外扩散的影响下,考察了转速、催化剂用量、反应温度以及水酯摩尔比等因素对丙酸甲酯转化率的影响,得出较优实验条件为转速400 r/min、催化剂用量为溶液总质量的7%,反应温度为343.15 K,水酯摩尔比5∶1。通过对328.15—343.15 K下的实验数据进行拟合,得到丙酸甲酯水解的动力学方程。通过实验与计算值的比较验证,此反应动力学方程合理,可用于模拟计算。     

乙二醇乙酸酯合成的研究

研究了以乙二醇和乙酸为原料，在三氯化铁催化剂和醋酸丁酯共沸脱水剂作用下合成乙二醇单乙酸酯工艺。结果表明：n(乙二醇)：n(乙酸)=2，脱水剂用量15％(占原料总量)，催化剂用量0．6％(占原料总量)，乙二醇乙酸酯的产率达82%。     

乙二醇双乙酸酯合成研究

研究了以乙二醇和乙酸为原料，在三氯化铁催化剂和醋酸丁酯共沸脱水剂作用下合成乙二醇双乙酸酯工艺。结果表明：乙二醇：乙醇=1：1．5(mol)，脱水剂用量20％(质量分数)，催化剂用量0．8％(质量分数)，乙二醇双乙酸酯的产率达78％。     

合成2-甲基烯丙基二乙酸酯的新工艺

以甲基丙烯醛和无水醋酐为原料及强酸性阳离子交换树脂为催化剂合成了2．甲基烯丙基二乙酸酯,考察了催化剂用量、物料配比、反应温度及反应时间对反应的影响。确定了适宜的反应工艺条件：n（醋酐）／n（甲基丙烯醛）为1,2;强酸性阳离子交换树脂用量以甲基丙烯醛的用量（mol）为基准,2．0g/mol;反应时间5h,反应温度-10℃。在此条件下,甲基丙烯醛转化率为95.5％,2．甲基烯丙基二乙酸酯选择性和收率分别为95.7％和91．4％。并对产物进行了红外光谱表征,产物的红外谱图和标准谱图基本吻合。     

酯交换法制备二丙烯酸乙二醇酯的研究

以丙烯酸甲酯(MA)与乙二醇(EG)为原料,采用酯交换法合成出了二丙烯酸乙二醇酯(EGDA),对合成反应中的主要条件进行了实验研究。结果表明,适宜的合成条件为:MA与EG物质的量之比为5∶1,且1 mol EG使用9 g对甲苯磺酸为催化剂,由对甲氧基苯酚与吩噻嗪按等质量比复配而成的复合阻聚剂14~16 g,空气通入速度为15 mL/m in,在此条件下合成的粗酯中EGDA含量为83.9%。粗酯经减压精馏后,EGDA产品纯度达99.9%以上。     

环氧乙烷与CO2合成碳酸乙烯酯动力学研究

环氧乙烷与CO2合成法是一种具有工业应用价值的碳酸乙烯酯生产方法,有必要对其反应机理和动力学加以研究。文中假设CO2与环氧乙烷合成碳酸乙烯酯的反应按照亲核加成反应机理分3步进行,其中催化剂溴化四乙铵作为亲核试剂。在一定温度和一定的压力下,碳酸乙烯酯的合成反应速率正比于催化剂和环氧乙烷浓度。提出了动力学方程,通过实验对假设机理进行了验证,并回归得到动力学方程参数。所得合成碳酸乙烯酯的反应动力学方程对大规模工业化生产具有一定参考价值。     

Reaction kinetics in propagation of ethylene — Oxygen flame

Combustion, Explosion, and Shock Waves -     

Reaction kinetics of the reaction of terephthalic acid and ethylene carbonates

The kinetics of the reaction of terephthalic acid with a number of ethylene carbonates in the presence of an amine catalyst were examined. All reactions apparently follow first-order kinetics; therefore, the solution rate of TPA is not rate-limiting. With minor adjustments, the mechanism appears to be in accord with that of the model reaction of benzoic acid and ethylene carbonate previously reported. Attack of the carboxylate on the carbonate ring must be the rate-limiting step. Substituent effects (owing to substituents on the carbonate ring) appear to be mostly steric in nature; surprisingly, an n-octyl group causes the slowest reaction. Besides being strongly influenced by steric hinderance, the transition state appears to be highly polar. Activation energy (16.0 kcal/mol) and activation entropy (?23.6 cal/deg) are very similar to those of the model reaction.     

酯交换法制备乙酸正丁酯动力学研究

为了给乙酸正丁酯的工业生产提供动力学支持,文章在间歇搅拌釜式反应器中利用酯交换法将乙酸甲酯转化为乙酸正丁酯。首先筛选出Si-3为最优催化剂,然后考察了转速、反应温度、催化剂用量、醇酯比等因素对反应过程的影响,确定较优的实验条件为转速400 r/min,反应温度70℃,催化剂用量(质量分数)20%,醇酯比(摩尔比)为1.25∶1。在323—343 K下,将实验数据拟合后得到酯交换反应的动力学方程。正反应速率常数为6 291.15 L/(mol·s),正反应活化能50 134.7 J/mol;逆反应速率常数为137.72 L/(mol·s),逆反应活化能38 324 J/mol。通过实验与计算值的比较验证,此宏观动力学方程合理,可用于模拟计算。     

拔头油热裂解制乙烯反应动力学模型及模拟

针对拔头油热裂解的反应动力学进行了研究,结合前人经验构造一个新的分子反应动力学模型,并将新模型应用于针对石化研究院的拔头油热裂解制乙烯标定实验的模拟,模拟结果与实验结果相符合,新模型能较好地反映实验室热裂解过程。为进一步研究工业拔头油热裂解的分子反应动力学模型提供了基础,能更好地对拔头油热裂解过程实现数值模拟。     

环氧乙烷催化水合生产乙二醇动力学研究

在温度为70~105℃,压力为0.7~1.5 MPa,n(H2O)∶n(环氧乙烷)=6~8的条件下,以阴离子交换树脂为催化剂,研究了环氧乙烷(EO)催化水合生产乙二醇(EG)反应动力学特性,建立了动力学模型.研究结果表明,EG的生成速率对EO浓度具有一级反应特征.对试验数据进行了回归,得到了动力学模型参数,其反应活化能为42.4 kJ/mol,指前因子为5.48×106h-1。回归数据的线性相关系数均大于0.96,说明该模型能够充分体现反应特征。     

酸碱中和滴定法测定环氧乙烷法合成牛磺酸含量

环氧乙烷法合成牛磺酸产物除氨后,采用酸碱滴定法测定牛磺酸的含量,考察了牛磺酸取样体积、牛磺酸摩尔百分含量及甲醛的滴加量等因素对牛磺酸滴定结果的影响。结果表明,各因素对牛磺酸滴定结果影响的程度大小依次为:牛磺酸摩尔百分含量、牛磺酸的取样体积及甲醛的滴加量,并且它们对牛磺酸滴定结果影响的显著性较低。测定的优化条件为:牛磺酸取样量为10 mL,摩尔百分含量为75%,甲醛添加量为3 mL。该条件下采用酸碱中和滴定法测定环氧乙烷法合成牛磺酸的含量相对误差<0.5%。     

Growth kinetics of MWCNTs synthesized by a continuous-feed CVD method

Unlike two-step chemical vapor deposition (CVD) methods using pre-deposited catalyst particles, in a continuous-feed CVD process, the liquid feed (consisting of catalytic precursor and hydrocarbon source) is continuously supplied into the reactor causing catalyst particle formation, nucleation of carbon nanotubes (CNTs) and CNT growth to occur simultaneously throughout the reaction period. In order to observe these processes, CVD experiments were conducted for different durations (30 s to 3 h) and the product multiwalled carbon nanotubes (MWCNTs) were characterized using scanning electron microscopy. It was found that the nanotubes did not grow in the vapor phase and that substrates played an important role in the growth by providing a place for them to anchor before growth took place. Based on transmission electron microscopy images, it has been suggested that MWCNTs grew by root-growth mechanism from the catalyst particles that were deposited on the substrate during the early stages. At long process times, continuously supplied feed gas produced additional catalyst particles which were deposited mostly on the growing nanotube mat. Due to weak catalyst-mat interaction, the additional nanotubes grew by tip growth. A comprehensive MWCNT growth model has been presented for the continuous-feed CVD.