工业粒度Fe-ZSM-5分子筛上N_2O一步氧化苯制苯酚工艺条件研究

为实现N_2O一步氧化苯制备苯酚的工业化生产,基于自制的Fe-ZSM-5分子筛(粒度?1.5 mm×1 mm),在等温固定床积分反应器中,以单因素实验和正交实验[L_9(3~4)]相结合的方式,系统考察了温度(375~475℃)、空速(2 500~10 500 h~(-1))和苯与N_2O的物质的量比(6:1~14:1)等操作条件对N_2O一步氧化苯制苯酚反应过程规律及产物分布的影响。结果表明,实验所用Fe-ZSM-5分子筛对N_2O一步氧化苯制苯酚具有良好的催化活性和选择性;该反应过程存在催化剂起始活性高但失活速率快的特点,适宜操作条件域的选取对催化剂性能的发挥至关重要;基于正交实验分析最终确定的相对适宜工艺条件操作域为:温度425~450℃、空速4 500~5 500 h~(-1)和苯与N_2O的物质的量比8:1~10:1,在此条件下苯酚收率可达60%以上。     

鼓泡塔反应器中亚硝酸甲酯合成工艺研究

在鼓泡塔反应器中采用半连续操作,对亚硝酸甲酯(MN)再生反应进行了研究,考察了反应温度、甲醇溶液进科浓度、NO/O2比和表观气速等工艺条件对MN收率等的影响.实验认为,在填料湍流鼓泡塔反应器内NO/O2比和表观气速是影响MN收率的主要因素,确定了在常压条件下适宜的操作参数:反应温度为293～308 K,甲醇溶液浓度为4...     

4-溴-5-硝基-1,8-萘酐的合成工艺改进

摘要：以苊为原料,NaBr/CeCl3.7H2O/H2O2为溴化试剂,得到5-溴苊,再用Al(NO3)3.9H2O/CH3COOH硝化,得到4-溴-5-硝基苊,进一步以醋酸钴/醋酸锰/N-羟基邻苯二甲酰亚胺/氧气为氧化剂,制备得到萘酰亚胺类荧光染料的重要中间体4-溴-5-硝基-1,8-萘酐。考察了原料配比、反应温度、时间以及溶剂对反应收率的影响,优选的最佳反应条件为：溴化反应温度25 ℃,反应时间3h,物质的量之比为n（苊）∶n（七水氯化铈）∶n（溴化钠）= 2∶1∶2.4,收率86.4%;硝化反应温度45 ℃,反应时间8h,物质的量之比为n（5-溴苊）∶n（九水硝酸铝）= 1∶1.2,收率88.4%;氧化反应温度110 ℃,反应时间5h,物质的量之比为n（醋酸钴）∶n（醋酸锰）∶n（N-羟基邻苯二甲酰亚胺）∶n（4-溴-5-硝基苊）= 1.2∶0.5∶1.2∶10,收率72.3%。同时进行了初步放大实验,研究结果表明,反应扩大5~20倍后仍具有较好的收率和效果。采用该方法制备目标产物,具有原料廉价易得,反应过程温和、环保、收率高和易于工业化的特点。     

苯氧化反应过程开发研究

本文是以V_2O_5为主的催化剂用于苯催化氧化制丁烯二酸酐反应过程的开发研究。在单管固定床反应器中测定了出口顺酐收率的变化,分析了反应过程特征,由单管试验结果讨论了操作温度和空速对顺酐收率影响的敏感程度,为气—固催化反应工业多管固定床反应器设计和操作条件选择提供了依据。     

超重力反应器中亚硝酸甲酯合成工艺

为改善亚硝酸甲酯再生反应性能,降低副产硝酸的生成量,采用超重力反应器,对一氧化氮氧化酯化合成亚硝酸甲酯再生反应工艺进行了研究,考察了气体的进气方式、反应温度、甲醇与NO物质的量之比(甲醇/NO比)、NO与O_2物质的量之比(NO/O_2比)对亚硝酸甲酯收率的影响,得到了适宜的工艺条件。结果表明,在常压,NO和氧气采用分别进入反应器内后混合的进气方式,反应温度为30~50℃,甲醇/NO比为2~6,NO/O2比为5~7的条件下,亚硝酸甲酯收率可达96%以上。中试验证结果表明,小试实验结果具有放大指导意义。     

焦炉气非催化部分氧化制合成气数值模拟

基于Curran反应机理,采用Chemkin软件对贫氧条件下的焦炉气非催化部分氧化过程进行了模拟,并考察了反应温度、反应压力和氧气与焦炉气物质的量之比对焦炉气非催化部分氧化制合成气反应的影响。结果表明:该模型能较好地模拟工业操作条件下的焦炉气非催化部分氧化反应;焦炉气非催化部分氧化动力学时间尺度为毫秒级;反应温度越高,动力学时间越短,当温度提高至1373 K后,动力学时间未见明显缩短;反应压力越大,动力学时间越短,当压力提高至3.0MPa后,动力学时间未见明显缩短;氧气和焦炉气物质的量之比越大,动力学时间越短,但得到的合成气摩尔分数以及H_2和CO物质的量之比也相应降低:当氧气和焦炉气物质的量之比增大至0.262后,合成气中H2和CO物质的量之比维持在2.0~2.5。     

Cu-Ni/γ-Al_2O_3的制备及其催化苯羟基化反应性能

用程序升温还原方法合成了Cu-Ni/γ-Al2O3催化剂,使苯直接羟基化合成苯酚。对该反应过程中,反应温度、反应溶剂、反应原料的不同配比等因素的影响进行了探讨。采用H2-TPR、XRD等技术考察了CuO、NiO的还原状态,确定了最佳还原温度和最佳反应条件:在350℃的还原温度下,当反应温度为70℃、水为反应溶剂、n(H2O)∶n(C6H6)=40∶1、n(H2O2)∶n(C6H6)=5∶1时,苯转化率为36.2%,苯酚选择性为86.3%,苯酚收率为31.2%。     

丙烯催化氧化制丙烯酸的两段流化床工艺

分别在一段和两段流化床反应器中对丙烯催化氧化制备丙烯酸过程进行了研究. 主要考察了温度、丙烯空速和氧/烯比等操作条件对丙烯氧化制备丙烯醛的第一步反应中丙烯转化率和液相收率的影响. 结果表明,在两段流化床反应器中,由于能够有效抑制气体和固体的返混及催化剂床层中气泡的增长,第一步反应中丙烯转化率和液相收率可以分别大幅度提高到94.2%和74.4%. 得到第一步反应的优化条件为：丙烯空速20~21 L/(h·kg),操作温度360~365℃,氧/烯摩尔比1.6~1.8,在此条件下,考察了连续两步反应中的丙烯转化率和液相收率.     

盐酸二苯美仑类化合物的合成

以苯甲醇、苯酚为起始原料，利用相转移催化法经5步反应合成一种二苯美仑类化合物：4-(邻苄氧基)-N-乙基丁胺盐酸盐，反应总收率68．8％。反应过程中采用了优化的工艺技术，通过提高催化剂活性Al2O3的用量，结果使中间体2-苄基苯酚收率超过文献值8％。整个合成具有原料价廉易得、反应条件温和等特点。     

相转移催化合成邻乙氧基苯酚技术研究

研究了以聚乙二醇(PEG-400)作为相转移催化剂,由邻苯二酚(C6H6O2)与溴乙烷(C2H5Br)为主要原料合成邻乙氧基苯酚(C8H10O2)工艺。以邻乙氧基苯酚的收率为考察指标,考察了反应温度、反应时间、原料物质的量比和催化剂用量(以邻苯二酚的质量为计算依据)等对反应收率的影响,通过正交实验以及单因素实验,建立PEG相转移催化条件下合成邻乙氧基苯酚的适宜工艺条件即:n(C6H6O2)∶n(NaOH)∶n(C2H5Br)=1∶1.2∶1.2,反应温度为68℃,反应时间为6 h,催化剂用量为2%;该反应条件下,产品邻乙氧基苯酚收率65%。以PEG-400为相转移催化剂合成邻乙氧基苯酚的方法工艺成本低、污染小、操作简单易行,适应于工业化生产。     

甲醇和甲醛催化合成聚甲氧基二甲醚

聚甲氧基二甲醚作为柴油添加剂,可以提高柴油的十六烷值(CN),提高燃油的利用率,作为甲醇大宗下游产品具有广阔的应用前景。在固定床管式反应器中,以改性大孔阳离子交换树脂为催化剂,在温度40～100℃、液相空速1.32～16.37 h^-1、甲醛/甲醇摩尔比1～4和反应压力0.1～3.0 MPa下,以单因素实验和正交实验相结合的方式,系统地研究了甲醛与甲醇缩醛化工艺条件,获得了较佳的工艺条件,在温度70℃、甲醛/甲醇摩尔比3:1、液相空速1.32 h^-1、反应压力2.0 MPa的条件下,甲醇的转化率为69.72%,DMM_3-8选择性为62.08%。     

Oxidative dehydrogenation of butenes over Bi‐Mo and Mo‐V based catalysts in a two‐zone fluidized bed reactor

The oxidative dehydrogenation of a 1‐butene/trans‐butene (1:1) mixture to 1,3‐butadiene was carried out in a two‐zone fluidized bed reactor using a Mo‐V‐MgO and a γ‐Bi₂MoO₆ catalyst. The significant operating conditions temperature, oxygen/butene molar ratio, butene inlet height, and flow velocity were varied to gain high 1,3‐butadiene selectivity and yield. Furthermore, axial concentration profiles were measured inside the fluidized bed to gain insight into the reaction network in the two zones. For optimized conditions and with a suitable catalyst, the two‐zone fluidized bed reactor makes catalyst regeneration and catalytic reaction possible in a single vessel. In the lower part of the fluidized bed, the oxidation of coke deposits on the catalyst as well as the filling of oxygen vacancies in the lattice can occur. The oxidative dehydrogenation reaction takes place in the upper zone. Thorough particle mixing inside fluidized beds causes permanent particle exchange between both zones. © 2016 American Institute of Chemical Engineers AIChE J, 63: 43–50, 2017     

催化裂化干气制乙苯中二乙苯的液相烷基转移

在绝热固定床反应装置上比较了3994催化剂和3984催化剂上二乙苯与苯液相烷基转移反应性能。与工业化3984催化剂相比, 3994催化剂具有低温和高空速特点。在起始温度245 ℃、 压力3.5 MPa、空速7 h^-1和n(苯)∶n(二乙苯)=1条件下,进行了189 h的强化实验,3994催化剂上二乙苯转化率稳定在35 %以上, 而对于3984催化剂, 只有提高温度才能维持二乙苯转化率大于 35 %。     

流态化床内糠醛气相加氢制糠醇

进行了流态化床中糠醛气相催化加氢制糠醇的研究。研究了反应温度、分子比、空间速度对反应的影响。研究结果表明,最适宜的反应条件为:空间流速2.6—3.0升/分/100毫升催化剂,温度140℃,糠醛:氢气（分子比）=1∶40—45。糠醇的单程产率在90％以上,出口混合物中没有未反应的糠醛。     

YSBH-3分子筛催化剂上苯与丙烯泡点烷基化工艺条件

采用等温固定床积分反应器,对YSBH-3分子筛催化剂上苯与丙烯烷基化合成异丙苯进行了实验研究,系统考察了反应体系相态变化(液相反应泡点反应气相反应)对YSBH-3分子筛催化剂性能的影响,并与工业YSBH-3分子筛催化剂的液相烷基化(操作压力3 MPa)结果进行了对比分析。结果表明(1)YSBH-3分子筛催化剂在2 MPa操作压力下的性能明显优于3 MPa操作压力下的性能,具有更高的异丙苯选择性和更低的二异丙苯和三异丙苯选择性;(2)与2 MPa下气相和液相烷基化结果相比,2 MPa泡点温度下进行苯与丙烯烷基化具有最高的异丙苯选择性,更低的二异丙苯、三异丙苯和正丙苯选择性。这一结论对提高工业装置的异丙苯产品质量、降低后续分离工段负荷和减少烷基转移反应器处理量非常有利。以单因素实验法系统考察了液相空速(5~35 h-1)和苯与丙烯的物质的量之比(5~12)对2 MPa压力下、苯与丙烯泡点烷基化的影响,最终确定的相对适宜泡点烷基化工艺条件范围为:压力2 MPa,苯与丙烯的物质的量之比8:1~10:1(对应的泡点温度为176~184℃),液相空速8~11 h-1。在此条件下,丙烯转化率保持在99%以上,异丙苯和二异丙苯选择性分别保持在86%和13%左右。     

流化床串联多段冷激式绝热固定床HCl氧化反应模拟优化

提出了由流化床与多段冷激式绝热固定床串联的新型HCl氧化制氯反应工艺. 通过物料、能量、动量衡算建立了绝热反应器一维数学模型,对绝热固定床反应器段间冷激气种类、流率、流化床反应器进口处HCl与O2摩尔配比及催化剂用量等工艺参数进行了优化计算. 结果表明,液态氧为较适宜的冷激气,流化床反应器入口处最佳HCl与O2摩尔配比为1:0.7,流化床和绝热床中最佳催化剂用量分别为4.3与8.6 t,在该条件下,HCl转化率可达85%.     

新型抗氧剂KY-1330合成的研究

采用两步法合成抗氧剂1,3,5-三甲基-2,4,6-三(3,5-二叔丁基-4-羟基苄基)苯(KY-1330),先以2,6-二叔丁基苯酚和多聚甲醛为原料,醚化合成3,5-二叔丁基-4-羟基苄基甲基醚,再与均三甲苯进行缩合反应得到抗氧剂KY-1330。通过正交实验优化了反应条件,醚化条件为:2,6-二叔丁基苯酚15.0 g,多聚甲醛3.5 g,催化剂二甲胺用量1.5 mL,反应温度100℃,反应时间为190 min,搅拌速度100 r/min,产率为87.2%;缩合条件为:3,5-二叔丁基-4-羟基苄基甲基醚与均三甲苯的摩尔比为4∶1,反应温度为5℃,反应时间为120 min,硫酸质量分数为80%,产率为81.5%。     

苯酚催化氧化制苯二酚

采用正交试验的方法,研究了在无机盐催化剂作用下苯酚双氧水直接氧化制取邻、对苯二酚的合成技术。通过极差分析和方差分析,找出了影响苯二酚选择性、苯酚转化率和邻/对比的主次因素及影响程度,从而得出较佳的反应条件:苯酚质量分数0 1,苯酚/双氧水的摩尔配比2,反应温度40℃,反应时间20min,pH2。在此操作条件下,苯二酚总选择性78%左右,邻/对比为1.45左右,为进一步的深入研究提供了依据。     

3,4-二氯甲苯氨氧化制3,4-二氯苯甲腈的工艺研究

介绍了运用湍流流化床反应器工艺氨氧化合成3,4-二氯苯甲腈(3,4-dichlorochlorotoluene)的方法,考察了其反应温度、反应线速、催化剂负荷、原料配比(氧比和氨比)等工艺条件对反应结果的影响.结果表明,在反应温度395℃,原料中3,4-二氯苯甲腈、氨气和氧气的物质量比为1:4:4,反应线速度为0.2 m/s,催化剂负荷(WWH)为0.050 h-1的条件下,3,4-二氯甲苯转化率达98.5％,3,4-二氯苯甲腈的摩尔收率大于90.0％,且催化剂具有较好的稳定性.