Amberlyst树脂催化汽油烷基化硫转移反应的研究

烷基化硫转移反应脱硫是一种非加氧脱硫方法,该法首先利用FCC汽油中的烯烃与噻吩类硫化物进行烷基化反应,形成高沸点的烷基噻吩类硫化物,然后通过蒸馏分离达到脱硫目的.实验分别在FCC汽油和模拟汽油中考察了大孔磺酸树脂Amberlyst 35催化汽油烷基化硫转移的反应活性,并研究了反应温度对反应过程的影响.结果表明 Amberlyst 35树脂可有效催化烷基化硫转移反应的发生,80～140℃温度范围内,在剂油质量比为1:11、反应时间为1 h的条件下,对FCC汽油中主要硫化物的转化率均达到90%以上,可以满足催化精馏烷基化脱硫操作的需要.转化了的烯烃主要发生了低聚反应,随反应温度的升高,烯烃二聚的选择性降低,容易生成更多高沸点胶质,会降低催化剂的稳定性和产品的收率.     

强酸性树脂催化合成醋酸甲酯动力学

在釜式反应器中研究了Amberlyst-15强酸性离子交换树脂催化合成醋酸甲酯的反应动力学,考察了搅拌速度、反应温度、催化剂用量等影响因素。结果表明,随着温度的升高,反应速率增大,而反应平衡常数减小;催化剂用量与反应速率常数基本成正比关系。分析并计算得到了酯化反应的动力学参数,建立了反应动力学方程。     

用离子交换树脂催化水解醋酸甲酯的反应动力学研究

研究了在常压下、温度为３０８～３２８Ｋ的范围内，用阳离子交换树脂作催化剂的醋酸甲酯催化水解宏观反应动力学。建立了实验条件下的动力学模型。研究了反应温度、催化剂浓度、水酯比、催化剂装填方式及进料中含甲醇等因素对催化水解的影响。实验数据采用拟均相二级反应动力学模型进行回归，得出醋酸甲酯催化水解的正逆反应活化能为３５．５和２９．５ｋＪ／ｍｏｌ。与催化剂浓度关联的最终速率表达式为：ｋ＋＝（５．３９２７９×１０－１０Ｃ－２．０７２０５９×１０－８）ｅｘｐ（－４．２７０／Ｔ）ｋ－＝（５．９１０６６×１０－１０Ｃ－１．５１５４３×１０－８）ｅｘｐ（－３．４２８／Ｔ）     

阳离子交换树脂催化合成甲酸异丁酯的动力学研究

以NKC-9强酸性阳离子交换树脂为催化剂,在间歇反应装置中,研究了甲酸和异丁醇酯化合成甲酸异丁酯的动力学过程。实验中采用控制变量法,考察了外扩散、催化剂用量、反应温度和反应初始醇酸比等条件对甲酸反应速率及平衡转化率的影响,并测定不同条件下甲酸异丁酯合成反应动力学数据。采用拟均相模型对所得动力学实验数据进行了关联,建立并验证了甲酸异丁酯合成反应的动力学模型,获得平衡常数、反应热和反应速率常数等相关反应动力学参数。结果表明,在一定范围内,增大催化剂用量、反应温度和反应初始醇酸比有助于提高反应速率。该反应为吸热反应,反应热为3.6407 kJ/mol,正反应活化能为37.5735 kJ/mol,逆反应活化能为33.9319 kJ/mol。经验证,拟均相反应动力学模型可准确描述甲酸与异丁醇酯化反应动力学过程。     

漆酚树脂和金属离子催化H_2O_2分解反应的动力学研究

本文研究了在漆酚树脂和金属离子共同催化下，H2O2分解反应的动力学，结果表明，在反应中期（10＜t＜80min），此反应为准一级反应，反应速率常数K＝6.7×10-3min－1，漆酚树脂对H2O3的分解具有明显的抑制作用，在反应高期（t＞80min），由于树脂的溶胀作用，内表面积增大，树脂的抑制作用明显增强。此外，漆酚树脂在此反应中，具有良好的重复使用性．本文针对实验结果，还提出了该反应体系的反应模型。     

甲醇在耐高温磺酸树脂催化下的脱水反应动力学

为了开发反应精馏合成二甲醚新工艺,实验在2MPa(G)、120℃～155℃、初始甲醇摩尔分数100%～30%、液空速0.10mL/(min·g催化剂)～0.15mL/(min·g催化剂)条件下,以耐高温磺酸树脂作催化剂,在等温积分反应器内,系统地测定了甲醇脱水生成二甲醚的反应动力学数据。分别用L-H及E-R模型建立了反应动力学方程,并对实验数据进行了拟合。拟合结果表明:在实验范围内,按E-R模型拟合的反应动力学方程与实验结果更吻合。通过对动力学方程进行分析,发现随着反应温度的升高以及甲醇活度与水活度比值的增大,甲醇脱水反应速率都会增大。实验工作可为开发反应精馏合成二甲醚新工艺提供重要的反应动力学数据。     

MgSO_4/离子交换树脂催化合成醋酸正丁酯动力学

在间歇釜式反应器中研究了用负载MgSO4改性强酸性大孔离子交换树脂来催化合成醋酸丁酯。在消除内外扩散的条件下,测定了催化剂用量和反应温度对反应体系中醋酸浓度随时间的变化的影响。在催化剂用量与反应物总质量比为0.005~0.04,温度为353.2~373.2 K和常压下,建立了可逆二级反应动力学方程,用初始速率法回归出催化剂用量的影响函数?(x),确定了指前因子k0为5.84×1010 L?(mol?min)?1,活化能Ea为87409.57 J?mol?1,温度对平衡常数影响不大,平衡常数为3.86。在实验范围内对获得的动力学方程进行了验证,计算值与实验值符合良好。     

有机溶剂中树脂催化丙酮氰醇分解反应的动力学模型

Decomposition of acetone cyanohydrin is the first-step reaction for preparing (S)-α-cyano-3-phenoxybenzyl alcohol (CPBA) by the one-pot method in organic media. Considering the compatibility of bio-catalysts with chemical catalysts and the successive operation in the bioreactor, anion exchange resin (D301) was used as catalyst for this reaction. External diffusion limitation was excluded by raising rotational speed to higher than 190r·min-1 in both solvents. Internal diffusion limitation was verified to be insignificant in this reaction system. The effect of acetone cyanohydrin concentration on the reaction was also investigated. An intrinsic kinetic model was proposed when the mass transfer limitation was excluded, and the average deviation of the model is 10.5%.     

NKC-9离子交换树脂催化醋酸甲酯水解动力学研究

用间歇搅拌釜式反应器对醋酸甲酯在离子交换树脂NKC-9上的水解动力学进行了实验测定,考察了反应温度、水酯物质的量比和催化剂用量对醋酸甲酯水解率的影响。在消除内外扩散影响的条件下,得到了拟均相反应条件下的醋酸甲酯水解动力学方程。     

阳离子交换树脂催化合成月桂酸甲酯的动力学研究

通过对以Amberlyst 39树脂为催化剂合成月桂酸甲酯的实验研究,计算得到该反应动力学数据,为月桂酸甲酯化反应的工业化设计提供数据和理论的参考。采用PH、E-R、LHHW三种不同的动力学模型对该反应进行拟合,结果表明E-R和LHHW模型的计算值与实验值吻合度都较高,说明在该过程中水的吸附和脱附过程的动力学可忽略,因此E-R模型最适用于表达该反应过程。     

重汽油烷基化脱硫催化剂的失活原因分析

研究重汽油烷基化脱硫催化剂的失活原因。采用FT-IR、XPS和TG等表征催化剂失活前后的结构和化学组成,结果表明,催化剂的失活主要是由于反应过程中产生的聚合物在其表面吸附,覆盖了活性中心。采用酒精溶剂能够使催化剂活性恢复到一定水平。重汽油烷基化脱硫催化剂的失活是可逆的,采用合适的再生方法可以恢复催化活性。     

FCC汽油烷基化脱硫研究

分别采用大孔磺酸树脂NKC-9及FCC汽油烷基化催化剂SW—I对FCC汽油进行静态及动态烷基化脱硫研究。结果表明,SW—I烷基化脱硫操作条件更为缓和,其催化活性及寿命均优于NKC-9树脂。在反应温度60℃、反应时间60 min和剂油质量比1:100的条件下,SW—I烷基化脱硫汽油硫含量降至181.7μg·g~(-1),脱硫率63.49%,收率85.30%。SW—I对不同硫含量的FCC汽油均具有一定的脱硫效果,脱硫适应性较强。通过对汽油烷基化反应前后硫化物的分布分析发现,烷基化反应使FCC汽油中的大部分噻吩类化合物反应生成沸点更高的产物,通过蒸馏分离将其除去,达到脱硫目的。     

Gasoline alkylation desulfurization over Amberlyst 35 resin: Influence of methanol and apparent reaction kinetics

Gasoline desulfurization is receiving attention worldwide due to the increasing stringent regulations on sulfur content for environmental protection purpose. As conventional hydrotreating technology leads to significant octane number loss and processing costs, the gasoline alkylation desulfurization process, which consists of weighing down the sulfuric compounds by catalytic alkylation with olefins present in the feed and distillation followed by, is a rather attractive way. In this paper, firstly alkylation of thiophenic compounds was researched over macroporous sulfonic resin Amberlyst 35 in methanol presence to increase the selectivity of catalyst, then kinetics of thiophenic sulfurs alkylation in FCC gasoline was researched without and with methanol. Results found that appropriate methanol (?2 wt.% methanol in model gasoline and ?1 wt.% methanol in FCC gasoline) could inhibit olefins oligomerization significantly without influence on the conversions of thiophenic compounds. The alkylation of thiophenic sulfurs could be described as pseudo first order reaction regardless of the existence of methanol. The introduction of methanol decreases the reaction rate constant and increases the activation energy of alkylation reactions.     

Ni/ZnO吸附剂上汽油反应吸附脱硫本征动力学

采用小型固定床反应器,对制备的Ni/ZnO吸附剂的动力学进行测定,动力学实验基本条件为:以噻吩和正辛烷混合物作为模拟汽油,反应压力(0.4~0.8)MPa,反应温度(330~370)℃,氢油体积比70∶1,空速5h-1。在消除吸附剂内、外扩散影响的条件下,通过设计正交实验,得到固定床反应条件下的动力学实验数据。根据幂函数型速率方程,对实验数据进行多元非线性拟合,得到动力学方程为:r=0.0229×e-22528.51/RTp0.0013Hp0.053Sc0.95ZnO,并对模型进行统计检验。结果表明,该模型对表面反应控制阶段具有较好的适用性。     

FTH-2催化剂上重芳烃烷基转移反应动力学研究

对在FTH-2催化剂上重芳烃烷基转移反应的本征动力学进行了研究。在排除内外扩散影响后,结合变空速实验确定反应的主反应,并进行动力学实验,建立动力学模型,采用常微分方程的参数估值法进行参数估值,利用Matlab编程对参数进行优化计算,并检验模型参数,确定苯与重芳烃的烷基转移反应的本征动力学方程为:r_1=1.3027×10~4exp(-6.927/RT)·y_(TIPB)~(0.73)·y_B~(2.41)·y_(IPB)~(-0.64)     

环氧树脂固化反应动力学研究及其活性增韧

采用动态DSC法跟踪环氧树脂E-51／固化剂5784体系的反应历程,确定固化温度,利用Kissinger方程和Crane方程对固化反应动力学进行分析,通过红外分析确定聚硫橡胶的增韧方式,研究不同聚硫橡胶用量列固化产物力学性能的影响,采用扫描电镜分析试样断口形貌。研究结果表明：该固化体系的动力学参数为表观活化能△E=63．946kJ／mol,指前因子Ak=1．90×10^5,反应能级n=0．91,聚硫橡胶增韧环氧树脂通过化学键合来实现,并且效果明显。     

FTIR法研究芳胺固化四溴双酚A环氧树脂反应动力学

用傅里叶变换红外光谱法研究了芳香二胺在恒温下固化四溴双酚A环氧树脂的固化反应动力学,得出了各固化反应的表观活化能。     

USY分子筛催化FCC汽油烷基化脱硫工艺条件的研究

采用小型固定床反应器,对USY分子筛催化FCC汽油烷基化硫转移工艺条件进行考察。结果表明,在反应温度为140℃,系统压力为0.4 MPa,质量空速为3 h-1的条件下,小于120℃的馏分中的硫含量由原来的108.13 mg/L降低到10.12 mg/L,脱硫率为90.64%。在此条件下,USY催化剂连续使用32 h后仍具有较高的稳定性。     

环氧树脂微胶囊合成及其反应动力学

将环氧树脂E-51分散在水中形成稳定的乳液,使用三乙烯四胺固化剂,在环氧树脂液滴表面形成交联结构作为环氧树脂微胶囊囊壁,这种微胶囊为环氧树脂复合材料的科学研究和工程应用提供了无界面差异囊壁的研究模型。采用扫描电子显微镜（SEM）和光学显微镜（OM）分析了乳化剂种类及用量、反应温度和搅拌速率等工艺条件对这种微胶囊的形成过程、表面形貌、粒径大小及分布和壁厚的影响。采用红外光谱（FTIR）研究了环氧树脂微胶囊的化学结构。当合成条件为乳化剂Tween 80浓度为1%,固化剂三乙烯四胺浓度为2.5%,反应温度90℃,搅拌速度600～1000 r·min^-1,合成的环氧树脂微胶囊形状规整,表面光滑致密,平均粒径为103 μm,囊芯含量为44.65%,壁厚为5 μm。研究三乙烯四胺固化剂中伯胺和仲胺的反应速率常数和活化能等反应动力学参数,定量分析环氧树脂-三乙烯四胺的化学反应中伯胺和仲胺的反应活性差异。