乙烷丙烷单独及混合裂解相互作用机理的模拟研究

作者提出了将分子模拟和自建的一维工艺数学模型模拟计算相结合的研究速度快,结果详细的新的烃类热裂解自由基反应机理的理论研究方法。并以乙烷、丙烷及混合物相互作用机理的研究为例对该方法进行了论证。结果表明,该方法可以得到与实验研究相同的乙烷、丙烷的反应机理,并对研究较困难的乙烷和丙烷相互作用机理进行了详细研究,揭示了不同自由基相互作用的规律,同时也证明该方法是可行的。     

丁烷热裂解反应机理的分子模拟

应用分子模拟方法研究了正丁烷和异丁烷热裂解的一次反应机理,建立了可能的反应路径,对各个基元反应进行了动力学模拟计算,并推导了各路径生成目的产物的活化能;根据计算结果选出了生成目的产物活化能最小的路径,并比较了正丁烷和异丁烷热裂解的产物分布。结果表明,正丁烷热裂解最容易生成乙烯,产率高于丙烯和丁烯,异丁烷生成异丁烯比生成丙烯容易,与实验得到的裂解规律相符。     

丙烷热裂解反应机理的分子模拟

采用分子模拟方法提出了一种建立烃类蒸汽热裂解反应动力学模型的新方法;以丙烷为例介绍了分子模拟计算的过程,并将模拟计算结果与已有的热裂解规律和实验数据进行了对比,同时对其动力学规律进行了分析。结果表明,采用分子模拟方法与实验研究以及已有的动力学研究成果相结合的方法研究烃类热裂解反应是可行的,该方法可以在节省人力、物力、财力的前提下,加快对裂解反应机理的研究进度,以适应目前裂解原料频繁变动引起的工业生产优化困难的特点。     

异丁烷热裂解反应机理的分子模拟

用分子模拟方法对异丁烷的热裂解反应机理进行了研究,建立了可能的反应路径,为了确定每个反应发生的可能性和难易程度,对各个基元反应做了热力学和动力学的计算。结果表明,其热裂解反应的速率控制步骤为异丁烷分子中C-C键断裂生成CH₃自由基和em-C₃H₇自由基的反应,动力学上最支持生成丙烯的反应路径,目的产物中丙烯与异丁烯的比例为1.40:1,与实验值较接近。     

提高蒸汽热裂解三烯收率最佳操作条件的模拟计算

采用反应管入口总摩尔流率不变的汽/烃质量比调节方法,用管式裂解炉二维工艺数学模型在较宽的操作条件范围内对大庆石脑油蒸汽热裂解制乙烯、丙烯、丁二烯和三烯总收率进行了模拟计算,并对结果进行了正交分析。结果表明,汽/烃质量比调节方法可确保各个操作条件间无交互作用,说明了各调节参数的独立性和本模拟计算结果的可靠性。不同目的产物具有不同的最佳操作条件,以乙烯、丙烯、丁二烯和三烯总收率最大为目标时最佳裂解温度分别为1143、1103、1133和1143 K。裂解深度主要取决于裂解温度,在裂解温度较低时停留时间和汽/烃质量比的作用较大,而在达到或大于最佳裂解温度后,两者的影响较小,应以高温、短停留时间来提高裂解反应的反应深度,汽/烃质量比的变化对提高目的产物的影响较小。     

棕榈酸-2-羟基-3-磺酸钠丙酯的合成及性能研究

本文以棕榈酸为主要原料,经磺化、皂化、酯化合成了棕榈酸-2-羟基-3-磺酸钠丙酯,对最佳工艺条件进行了考察,确定了中间产物3-氯-2-羟基丙磺酸钠的最佳合成条件为:环氧氯丙烷与亚硫酸氢钠物质的量比为0.87∶1,反应温度85℃,反应时间3.5 h,产物的转化率为80.4%;棕榈酸钠的最佳合成条件为:棕榈酸与氢氧化钠物质的量比为1∶1,反应温度85℃,反应时间4.5 h,产物的转化率为83%;目的产物棕榈酸-2-羟基-3-磺酸钠丙酯的最佳合成条件为:3-氯-2-羟基丙磺酸钠与棕榈酸钠物质的量比为1.1∶1,反应温度65℃,反应时间6.5 h,产物的转化率为86.82%。经红外光谱分析,确定产物为目的产物,通过测定其溶液的表面张力、乳化性等,表明该产物具有优良的表面活性和较好的乳化性、起泡性等。     

阳离子腐植酸聚合物的制备及其缓蚀性能研究

针对大庆油田聚驱采油的特点,结合腐植酸和季铵盐型阳离子聚合物的优势,通过水溶液聚合法以腐植酸、二甲胺及环氧氯丙烷等为原料制备了一种新型阳离子聚合物,确定了适宜的反应条件,即:反应温度65℃,反应时间6h,m(腐植酸):m(环氧氯丙烷):m(二甲胺)的比为1.0∶13.9∶15.0,研究了合成产物对A3碳钢的缓蚀性能,结果显示,注入间隔72h,反应温度30℃,合成产物浓度70mg/L时,对A3碳钢的缓蚀率可达90.4%,缓蚀效果较好。     

丙烷热裂解反应机理及路径的研究

首先利用Materials Studio(MS)模拟计算得到的丙烷结构数据得到了丙烷热裂解最有可能发生的14个自由基一次反应,并获得其动力学与热力学参数,通过与已有的文献数据进行对比以及已有的烃类热裂解规律验证了MS软件计算结果的正确性;进而运用稳态过程中自由基生成与消耗速率相等的方法,对丙烷热裂解可能发生的一次反应不同路径进行了推导和计算,得到了生成乙烯和丙烯各路径的动力学参数,并预测得到了乙烯与丙烯的比例,该结果与文献中的实验结果吻合良好。