环戊烯水合反应本征动力学的研究

以强酸性阳离子交换树脂为催化剂,对环戊烯水合制环戊醇反应的本征动力学进行了研究。在此基础上,排除内外扩散对水合反应的影响因素后,采用高斯-牛顿法,根据试验数据进行参数估算,得到了本征动力学模型参数。统计检验结果表明,所建立的动力学模型是适当的,可近似描述环戊烯水合制取环戊醇的反应过程。     

Cu/ZnO/Al_2O_3催化剂上仲丁醇脱氢反应动力学研究

采用管式连续流动固定床反应器,对仲丁醇在Cu/ZnO/Al_2O_3催化剂上的脱氢反应本征动力学进行了研究,通过双曲线动力学模型和幂函数动力学模型两种模型计算了该反应的各项参数以及反应的表观活化能,将实验数据用SPSS统计分析软件对动力学模型进行非线性最小二乘法参数拟合,确定了反应机理并求出了表观活化能。实验结果表明,采用双曲线动力学模型时,仲丁醇在催化剂表面的脱氢反应为速率控制步骤,表观活化能为64.75 kJ/mol;采用幂函数动力学模型时表观活化能为81.89 kJ/mol。用相关指数R~2和F分布对两个速率方程进行了检验,两个速率方程的R~2均接近于1,F>10F_α,且用双曲线动力学模型时结果的相关度较高。     

镍-钴/二氧化钛催化剂制备及糠醛水相加氢反应中的催化性能

分别以H-ZSM-5,γ-Al_2O_3,ZrO_2,Nb_2O_5,TiO_2为载体,采用浸渍法制备出Ni-Co基催化剂,研究了Ni-Co基催化剂在糠醛水相加氢生成环戊酮和环戊醇反应的催化性能。通过XRD、BET、H_2-TPR等方法对催化剂进行了表征,考察了载体、Ni-Co负载量、反应温度、反应时间对产物分布的影响。结果表明,10%Ni-10%Co/TiO_2催化性能相对最佳,Ni和Co之间存在较强的相互作用,可以增大催化剂比表面积及孔容的同时降低催化剂体系的还原温度,促进重排反应的发生、提高目标产物环戊酮和环戊醇的选择性。当反应温度为150℃,反应时间为4 h,糠醛的转化率和环戊酮和环戊醇总选择性达到最佳值,分别为100%和75.5%。     

活性炭负载钴基催化剂费托合成本征动力学

在温度220℃～250℃、压力2.0MPa～4.0MPa、空速2000h-1～3500h-1、n(H2)/n(CO)=1.0～2.5的条件下,在固定床等温积分反应器中研究了活性炭负载钴基催化剂(Co/AC)的本征动力学。结合碳化物机理以及CO插入机理,通过假设不同的基元反应以及速率控制步骤推导得到了不同的本征动力学方程。根据实验测定数据,采用Levenberg-Maquardt算法回归得到模型参数,并通过统计检验以及相对误差分析得到了适宜的Co/AC催化剂费托合成的本征动力学方程。     

Pt纳米簇-Sn催化剂上丙烷脱氢反应本征动力学

采用管式连续固定床积分反应器,在消除内外扩散阻力的基础上,在反应温度590℃～630℃、空速300h^-1～1000h^-1、压力0．1MPa、原料气组成C3H8／H2=1（mol）条件下,研究了丙烷在Pt纳米簇-Sn催化剂上脱氢反应的本征动力学。基于Langmuir—Hinshelwood机理,建立了反应的本征动力学模型,采用单纯形法估算了模型中的动力学参数,并对模型的显著性进行了检验。结果表明,以丙烷氢键断裂为速率控制步骤的模型可以较好地描述实验数据,模型可为工业反应器的设计提供重要依据。     

在涂层催化剂上甲醇水蒸气重整的本征动力学研究

使用环状模拟微型反应器,研究了在涂层催化剂上甲醇水蒸气重整的本征动力学。涂层催化剂为Cu50/Zn50[Ce5],在消除内外扩散影响的条件下,在478~508K范围内进行甲醇水蒸气重整的实验;利用线性最小二乘法,由实验数据确定双速率动力学模型参数。甲醇重整反应速率常数为3.492×1011,活化能为99.937kJ/mol;甲醇分解反应速率常数为8.126×1011,活化能为121.571kJ/mol。F统计检验的结果表明,所得本征动力学模型适用于涂层催化剂。     

四氢萘选择性催化裂化反应动力学

在消除了内外扩散影响的小型固定流化床反应器中,考察了四氢萘在选择性催化裂化(HSCC)催化剂上,在470～515℃发生环烷环开环反应以及脱氢缩合反应的动力学规律。在四氢萘催化裂化反应途径的基础上,建立了四氢萘裂化双曲线型Langmuir-Hinshelwood(L-H)型五集总动力学模型,其中四氢萘环烷环开环反应活化能为56.06kJ/mol,而其脱氢缩合反应活化能为52.57kJ/mol。残差检验和统计检验结果表明,所得动力学模型合理、可靠,能够真实反映四氢萘选择性催化裂化反应特性。     

相转移催化合成唑酮的动力学研究

以1-氯-1-氯乙酰基环丙烷与1,2,4-三氮唑为原料,在相转移催化剂条件下,对制备1-(1-氯环丙基)-2-(1,2,4-三唑基)乙酮的反应动力学进行了研究,考察了反应温度对收率的影响,建立了反应动力学模型,并对动力学参数的有效性进行验证。实验结果表明,温度为323～328 K时,1-氯-1-氯乙酰基环丙烷与1,2,4-三氮唑的反应为二级反应,表观活化能为46.63 kJ/mol,指数前因子为3.67×10~7 L/(mol·h);通过比较验证,动力学模型计算值与实验值接近,为合成工艺的优化设计提供了依据。     

长链烷烃脱氢制单烯烃动力学模型

根据长链烷烃催化脱氢反应机理,采用某新型国产长链烷烃脱氢催化剂,建立了工业反应条件下的直链烷烃脱氢制单烯烃表观反应动力学模型和催化剂失活模型。以在轴向连续流动固定床微型反应器中C₁₀~C₁₃直链烷烃脱氢反应的实验数据为基础,采用多元函数包维尔(Powell)法优化计算了反应速率常数、失活速率常数、失活级数与活化能,实验值与计算值拟合效果良好。动力学模型参数分析表明了所建模型动力学与热力学的合理性。     

CO偶联反应制草酸二甲酯本征动力学的研究

研究了CO偶联反应制草酸二甲酯(DMO)的本征反应动力学。根据最新的机理研究的结果,提出了新的本征动力学模型。根据动力学实验数据发现催化剂表面反应是CO偶联反应的控制步骤。此外,通过动力学研究获得了CO偶联反应制DMO的本征反应动力学方程。     

丙烯醛水合本征动力学的研究

以阳离子交换树脂为催化剂 ,对丙烯醛水合本征动力学进行了研究 ,确定了水合反应活化能及频率因子。该反应的速率方程为 dcA/dt=kACAC0 B,反应活化能Ea=76 .4kJ/mol,反应速率常数kA=2 .34× 10 7exp( 9189.4/T)。在动力学研究的基础上 ,对丙烯醛水合反应机理进行了分析     

在铜催化剂上乙烯氧氯化反应动力学

采用微分固定床反应器对自制的80-C-77-1催化剂进行了氧气法乙烯氧氯化制二氯乙烷的本征动力学研究。对排除了内外扩散影响在210—250℃及1.3大气压下求得的动力学试验数据,用图解,单元回归,多元线性回归三种数据处理方法,求得了该反应在近似工业条件下的简化幂函数速率方程为γ=1.21×10~5[e×p(-12300/RT)]P_(C_2H_4)~(1.61) 在动力学的试验中,找出了一些规律,为改进工艺条件提供参考。     

加压微反装置研究环己烷脱氢动力学

本实验采用工业Pt-Re/Al_2O_3重整催化剂进行环已烷脱氢动力学的研究,实验在流动加压微反-色谱装置中进行,反应温度380—420℃,压力16大气压,液体空速6.66—100小时~(-1),氢/烃分子比为8/1,反应器装入40—60目催化剂0.188克,实验观测数据由色谱-微机系统处理。用积分法确定幂数反应级数n,而用微分法进行参数估值得出反应速度方程式为 r=7.125×10~6exp(-24120/RT)[P_c—PH~3PB/K_(?)]     

合成对乙酰氨基酚动力学的研究

采用间歇搅拌反应釜 ,在反应温度 60～ 80℃、氢压 0 2～ 1 .6MPa、对硝基酚初始浓度 0 4 1 4～ 3 .3 1 1mol/L条件下 ,研究了一步合成对乙酰氨基酚的总反应动力学行为。结果表明 ,温度对总反应有明显影响。按照经验模型 ,回归的总反应动力学方程式为 :R0 =1 .6× 1 0 8·exp( -68.9× 1 0 3/RT)·p0 .8     

铬-磷催化剂烧炭动力学

在常压(?)400—550℃的条件下,分别以不同粒度(20—40,40—60,60—80目)的催化剂,在流化床积分反应器中,获得了铬-磷催化剂烧炭动力学速度方程式v=k_0exp(-E/RT)·P_(o2)·C_c。其中活化能E=95.29-kJ/mol,k_0=3.25×10~5S~(-1)·atm~(-1)。首先进行了催化剂颗粒和流速对扩散的影响试验,发现表面反应为速率的控制步骤。实验结果表明,480℃以上与连续模型相符,低于480℃时与缩核摸型相符。     

CM－3－1催化剂上甲醇脱水生成二甲醚的动力学研究Ⅰ．本征动力学

采用等温积分反应器研究了常压下甲醇在ＣＭ－３－１催化剂上脱水生成二甲醚的本征动力学，得到的动力学方程为：γＭ＝８．４２４５×１０１０ｅ－１２５４３６ＲＴｙＭ１．９８８ｙＤ－０．１３７ｙＷ０．１３６（１－ｙＤｙＷＫｐｙ２Ｍ）（ｍｏｌ／ｇ·ｈ）该动力学方程可园整为：γＭ＝５．５０×１０１０ｅ－１２２８６７ＲＴｙ２Ｍ（１－ｙＤｙＷＫｐｙ２Ｍ）（ｍｏｌ／ｇ·ｈ）该催化剂是化工部西南化工研究院开发的气相法甲醇脱水制取二甲醚催化剂，已在广东中山精细化工厂投入工业使用。     

顺酐加氢催化剂XYF-5的TPD、TPR研究

采用程序升温脱附法(TPD)和程序升温还原法(TPR)研究了顺酐加氢催化剂XYF-5上的H_2脱附和还原反应动力学。结果表明,XYF-5对H_2显示有不同能量特征的两个活泼部位(Ⅰ)、(Ⅱ),对H_2的吸附为分解二位吸附,催化剂XYF-5的还原遵从速率方程式(6)。