蓖酸甲酯合成反应热力学分析

用Benson基团加和法估算了气态反应物及产物的标准摩尔生成焓,标准摩尔熵。用Rihani基团加和法估算了气态反应物及产物的摩尔定压热容与温度的关系。用Fedors基团参数法估算了液态反应物及产物的的标准摩尔气化焓。用Joback法估算了液态反应物及产物的正常沸点。通过转换得到液态反应物及产物的标准摩尔生成焓,标准摩尔熵。由估算的热力学数据导出了各步反应的标准摩尔反应焓,标准摩尔反应熵,标准摩尔反应吉布斯函数,标准平衡常数分别与温度之间的关系,并对这些关系式进行了分析。     

碳酸二甲酯与邻苯二酚合成愈创木酚的热力学分析

利用Benson基团贡献法计算了碳酸二甲酯,邻苯二酚,愈创木酚的热力学数据标准摩尔生成焓ΔfHm^θ、标准熵Sm^θ和热容Cp,m。对碳酸二甲酯与邻苯二酚催化合成愈创木酚反应体系进行了热力学分析,通过对反应的焓变ΔrHm,自由能变ΔrGm和平衡常数K的计算表明该反应是吸热反应,其自由能变化为负值,有较大的热力学平衡常数,且反应温度对平衡常数K影响不大,该反应可在较低温度下进行,在保持高转换率的同时,也可减少副反应,其关键是研制开发低温活性高的催化剂。     

丙酮与甲醛合成4-羟基-2-丁酮的热力学分析

采用Benson基团贡献法对丙酮与甲醛合成4-羟基-2-丁酮反应进行热力学分析。计算了反应中各组分的标准摩尔生成焓、标准摩尔熵、摩尔定压热熔以及反应平衡常数,并讨论了反应温度对该反应热力学平衡的影响。结果表明,生成4-羟基-2-丁酮反应是放热反应,反应平衡常数随温度的升高而降低,适当提高反应温度有利于反应的进行,最佳反应温度应在550K左右。     

费托合成油品加氢裂化异构化反应的热力学

利用Benson基团贡献法和ABWY法计算了费托合成油品的标准摩尔生成焓、标准熵及摩尔定压热容等基础数据,在298—750 K,对费托合成油品加氢裂化异构化反应体系的反应焓、吉布斯自由能以及平衡常数等热力学数据进行了计算;对体系中各反应的热力学可能性与生成顺序进行了判断以及各反应的热力平衡与限度进行了分析。结果表明:费托合成油品加氢裂化异构化反应是放热反应,低温时大部分反应在热力学上均能够自发的进行,且平衡常数均较大,能够进行到较高的程度;从热力学上看,升高温度不利于加氢裂化异构化反应的进行,适宜反应温度的选择应兼顾各种反应的进行;烯烃比烷烃更容易发生加氢裂化异构化反应;所获得的热力学数据可为费托合成油品加氢裂化异构化工艺研究、反应器开发以及新型催化剂研制等提供理论依据。     

烷基胺羰基化反应的热力学计算与分析

利用基团贡献法估算了烷基胺类化合物与CO羰基化反应生成N-烷基甲酰胺的标准生成焓、标准熵和摩尔定压热容,对反应体系的热力学性质进行计算,得到不同反应温度下的反应焓变、吉布斯自由能变以及反应平衡常数等热力学数据。分析了反应的方向与限度,考察了温度对反应焓变、吉布斯自由能变和反应平衡常数的影响,比较了热力学数据随反应物分子结构的变化规律。结果表明:在323 K到473 K的温度区间内,文中涉及的烷基胺羰基化反应均为放热反应,随反应温度的升高,反应由自发向右进行转变为非自发反应。烷基胺N原子上取代基个数和结构的不同对反应热、反应方向与限度均产生影响。     

丙酮一步法合成MIBK反应体系热力学研究

对丙酮一步法合成MIBK反应体系进行热力学研究,计算了体系中主、副反应在80～260℃反应焓、反应熵、吉布斯自由能和平衡常数。结果表明：在给定温度范围内,丙酮缩合加氢体系主、副反应均为放热反应,主反应放热量相对较少。随着温度升高,主反应始终自发进行,平衡常数恒大于1;副反应平衡常数逐渐减小,当反应温度>110℃,副反应非自发进行。     

丁烯氧化脱氢制丁二烯体系的热力学计算与分析

计算了正丁烯氧化脱氢制丁二烯体系中各反应的标准摩尔反应焓、标准摩尔吉布斯自由能、平衡常数,并利用Gibbs自由能最小法计算了反应体系的热力学平衡组成。结果表明,正丁烯的氧化脱氢与完全氧化反应在热力学上均可完全进行,但是丁二烯的产率受热力学平衡限制。因此,提高丁二烯产率的关键在于开发高性能的催化剂,从动力学上角度充分抑制COx的生成反应。     

醋酸或醋酸酯加氢制乙醇的热力学计算与分析

对醋酸、醋酸甲酯或醋酸乙酯加氢制乙醇进行了热力学计算和分析。计算了这3个反应的标准摩尔焓变和标准平衡常数,以及温度、压力和反应物配比对平衡转化率的影响。结果表明,3个反应的标准摩尔焓变都小于0,是放热反应;醋酸加氢反应的标准平衡常数较大,而醋酸甲酯加氢反应和醋酸乙酯加氢反应的标准平衡常数都小于0.7;醋酸加氢反应由于标准平衡常数较大,因此其平衡转化率受工艺条件影响较小,而醋酸甲酯加氢和醋酸乙酯加氢反应的平衡转化率受工艺条件的影响较大,醋酸酯加氢制乙醇反应适宜的温度为423~550 K,适宜的压力是2~3 MPa,适宜的氢酯比是10~20。     

双酚F合成体系热力学和动力学分析

对苯酚与甲醛反应合成双酚F体系进行了热力学分析,通过等键反应设计、G-C基团贡献法和分子模拟等多种方法计算了双酚F合成体系中各物质液态的生成焓和标准熵,计算涉及反应的焓变、熵变、Gibbs自由能变及平衡常数。结果表明:在298—363 K之间,苯酚与甲醛合成双酚F的主、副反应均为放热反应,Gibbs自由能变均为绝对值较大的负值,反应可自发进行,需要开发高选择性的催化剂和适宜的反应条件以控制副反应;各步反应平衡常数很高,反应进行得较完全。此外,通过动力学分析讨论了苯酚/甲醛摩尔比对双酚F选择性的影响,随着苯酚/甲醛摩尔比增加,选择性提高,酚醛摩尔比高于10后变化不明显。     

氢氧化2,9,16,23-四羧基酞菁铁(Ⅲ)与咪唑类配体在有机溶剂中轴向配位反应热力学研究

用分光光度法研究了酞菁铁[Fe（Ⅲ）Pc（COOH4）OH]在二甲基亚砜（DMSO）中与咪唑类配体的轴向配位反应热力学。测得了反应（1）的平衡常数K,配位数n,标准摩尔焓变△rHn^0和标准摩尔熵变ΔrSn^0。     

环烷酸乙二醇酯的HDO热力学分析

以选取的环烷酸乙二醇酯模型化合物为基础,利用热力学方法分析其加氢脱氧反应发生的可能性。由于环烷酸乙二醇酯及双环环烷烃的结构复杂,无法直接获得其热力学数据,故采用基团贡献法估算了环烷酸乙二醇酯及双环环烷烃在298.15 K标准状态下的生成焓、标准熵及热容随温度的变化关系,进而得到不同温度条件下环烷酸乙二醇酯HDO的焓变、吉布斯自由能变及平衡常数。计算结果表明,环烷酸乙二醇酯的HDO反应在指定条件下为放热反应并可自发进行,且其平衡常数很大,可视为不可逆反应。该方法也可用于其它酯类物质HDO的热力学分析。     

焦化干气加氢热力学研究及其工业应用

计算了焦化干气加氢中各反应的标准摩尔生成焓以及反应温度范围内的吉布斯自由能和平衡常数。结果表明,温度是影响反应热力学的重要因素。此外,为了减少温度对反应平衡的影响,应该采用提高反应压力、降低反应温度的方法使烯烃和氧加氢反应达到一定深度。因此,焦化干气加氢热力学研究对焦化干气加氢技术的工业化应用有重要的指导意义,根据其研究结果选定的工艺条件能够满足工业装置的正常运行及指标要求。     

三油酸甘油酯与甲醇酯交换反应热力学分析

为了揭示酯交换反应的热力学特性,并为动力学研究和生物柴油的工业化生产提供基础数据,采用Benson基团贡献法和其他经验公式计算了三油酸甘油酯与甲醇之间发生的3步连续可逆酯交换反应的焓变、Gibbs自由能变及平衡常数的值,以及在303—338K各值随温度的变化关系。结果表明,在该温度范围内,反应焓接近于0,Gibbs自由能为正值,平衡常数接近于1。说明三油酸甘油酯与甲醇酯交换反应体系的反应热较小,温度对平衡的影响不大。     

CO气相偶联合成草酸二乙酯反应热力学分析

采用Joback基团贡献法推导了亚硝酸乙酯的摩尔定压热容与温度的关系式,并估算了亚硝酸乙酯和碳酸二乙酯的标准摩尔生成吉布斯自由能.综合物性手册中各化合物的热力学函数,计算了CO偶联合成草酸二乙酯反应中主反应和副反应的反应热、反应吉布斯自由能和平衡常数,并对此进行了分析,发现较低的反应温度有利于草酸二乙酯的生成,且主反应...     

油酸甲酯催化加氢制备生物烷烃的热力学分析

采用Benson基团贡献法对油酸甲酯加氢脱氧、加氢脱羰和加氢脱羧制备生物烷烃的热力学进行了分析，计算了613~653 K温度区间内油酸甲酯加氢体系的反应热、反应熵变、反应Gibbs自由能变和标准平衡常数，在此基础上采用PRO/Ⅱ软件中的平衡反应器模型分析了温度对油酸甲酯加氢产物分布的影响并和实验数据进行了对比验证。结果表明，油酸甲酯加氢脱氧、加氢脱羧和加氢脱羰制备生物烷烃的反应均为放热反应，放热量依次递减，各反应在613~653 K范围内均能够自发进行且反应完全。升高温度能够提高平衡产物中油酸甲酯加氢脱羰/羧产物的选择性，降低温度则有利于加氢脱氧产物的选择性，加氢脱氧与脱羰/羧产物选择性的比例随温度从613 K升高到653 K相应从1.92降低到0.56，与实验测得的反应数据变化趋势吻合。     

4-硝基苯胂酸合成反应的热力学计算机模拟

采用密度泛函理论中的B3LYP方法,通过计算机模拟,研究了4-硝基苯胂酸合成反应中各物质的结构。在此基础上对反应热力学进行了模拟计算,通过计算,优化了反应物与产物的几何构型与电子分布,并得到了4-硝基苯胂酸合成反应的主副反应焓变、Gibbs自由能变以及反应平衡常数。模拟计算结果表明,主反应的焓变 为-15.0 kJ·mol^-1,为放热反应,副反应的焓变为10.0 kJ·mol^-1,为吸热反应,主反应的标准Gibbs自由能变为39.7 kJ·mol^-1,而副反应的Gibbs自由能为45.2 kJ·mol^-1,该反应为不可逆反应。4-硝基苯胂酸合成反应的热力学性质的计算为反应工艺条件的控制和热力学研究提供了理论指导。     

S Zorb反应吸附脱硫反应过程的热力学分析

S Zorb技术可以将FCC汽油的硫含量降至小于10μg/g,但在反应吸附脱硫过程中,由于反应体系中引入了H2,在反应器中不仅发生了硫化物的脱硫反应,还会发生不饱和烃的加氢饱和反应、加氢异构化反应和烯烃与H2S生成硫醇的反应。本文采用基团贡献法Benson法分析了这些反应的热力学性质,计算了这些反应的反应焓变?rHm、反应吉布斯自由能?rGm和反应平衡常数K及平衡转化率。计算结果表明,本文所列举的7个典型反应都是放热反应,且有芳烃加氢放热＞噻吩化合物脱硫放热＞烯烃加氢放热＞烯烃与H2S生成硫醇放热＞烯烃加氢异构放热;在S Zorb反应吸附过程中,体系中H2S含量较少,因此噻吩脱硫后不会继续生成硫醇。     

Thermodynamic and Kinetic Analyses of the Hydrogenation of Coal from the Mamytskoe Deposit

The kinetic and thermodynamic parameters (the equilibrium degree of reaction, the rates of forward and reverse reactions, the equilibrium constant, the activation energies of forward and reverse reactions, the Gibbs free energy, and the heat effect and entropy of the process) of the hydrogenation of coal from the Mamytskoe deposit of (Republic Kazakhstan) at 380–440°C were calculated with the use of equilibrium kinetic analysis (EKA). It was established that the rate of forward reaction increased whereas the rate of reverse reaction decreased with temperature. The application of the kinetic–thermodynamic model obtained to the hydrogenation of coal from the Mamytskoe deposit facilitated the understanding of the chemical conversion of the organic matter of coal.     

基于稀溶液模型的标准溶解吉布斯自由能与微分溶解焓互算

采用稀溶液模型建立了微分溶解焓与标准溶解吉布斯自由能的互算方法,并以铁液和镍液的标准溶解吉布斯自由能与微分溶解焓热力学数据验证,根据铝熔体中部分金属元素微分溶解焓计算了铝熔体中金属元素的标准溶解吉布斯自由能与温度关系式,为缺乏标准溶解吉布斯自由能热力学数据的金属熔体反应热力学计算提供了基础.     

合成戊二酸二乙酯反应体系的热力学计算与分析

采用基团贡献法估算了反应体系中戊二酸和戊二酸二乙酯在298.15K标准状态下的生成焓和标准熵,并且估算了这两种物质的热容随温度变化的关系式,计算了不同温度条件下反应的吉布斯自由能和标准平衡常数。通过对该反应体系的热力学分析发现,当达到平衡时该反应几乎可以进行到底,从而验证了该反应在热力学上的可行性。