乙烯氧化制环氧乙烷固定床反应器的模拟及稳定性分析

在筛选出合适的乙烯氧化制环氧乙烷动力学方程的基础上,对工业固定床氧化反应器进行一维和二维模型的模拟计算。考察操作工艺参数对反应器稳定性、转化率影响的敏感性以及N_2和CH_4做致稳气时反应温度和转化率的轴向、径向分布。     

固定床吸附器透过曲线参数优化方法

开发了一种固定床吸附器透过曲线参数估值的优化方法，用Ｂａｓｉｃ语言编制了运算程序，并在普及型２８６微机上考核了该法的可靠性，相对误差在１％以下，运算机时７．５ｍｉｎ。     

烷烃中少量芳烃的固定床和模拟移动床吸附

在实验研究烷烃中少量芳烃的固定床吸附动态过程和模拟移动床吸附动态过程的基础上,用固定床和模拟移动床线性推动力模型进行了模拟计算,可得到如下结论:在本文的实验条件下,固定床吸附动态模型和模拟移动床吸附动态模型拟合的结果均与实验值相符;但从技术性能指标和技术经济指标两个角度都反映出对脱除烷烃中的少量芳烃的吸附分离过程,用固定床吸附过程比模拟移动床吸附过程更具有可行性。这些结果为在直链烷基苯的生产过程中,降低循环烷烃中芳构化物的含量,实现延长脱氢催化剂的寿命,提高烷基苯的产量提供了技术基础。     

固定床吸附法提取发酵液中乳酸的工艺条件优化

预处理后的乳酸发酵液,经过5种树脂对吸附及解吸性能的筛选,确定选用弱阴离子树脂D301G从发酵液中提取乳酸.在正交试验优化基础上,得到该树脂单级工艺最佳操作条件为:时间3h、发酵液浓度86.0g/L、pH值为3,此时交换容量为237mg/g.又测定了流速和高径比对固定床吸附操作的影响,最终确定流速为1mL/min,高径比为10.8:1是最优固定床吸附工艺条件,并绘制该条件下的穿透曲线,此时穿透时间为60min,交换容量为193mg/g.     

乙炔法氯乙烯合成固定床反应器的建模及分析

针对我国广泛应用的乙炔法氯乙烯合成固定床反应器,结合氯乙烯合成的反应动力学、催化剂的失活动力学,同时引入了传热方程,建立了完整的列管式氯乙烯合成固定床反应器的数学模型。将该模型用于工业生产,模拟了传热系数沿管长的变化,列管内反应温度沿管长的变化并与生产数据对比,验证了模型的正确性。最后分析了乙炔空速、冷却水温度对管内温度分布和乙炔转化率的影响。     

加氢重汽油固定床脱硫醇工艺研究

对独山子石化公司加氢重汽油中的硫醇结构进行了分析,发现加氢重汽油中硫醇主要为正戊硫醇、正己硫醇和C7异构硫醇.采用固定床脱硫醇催化剂BXMC,以不同硫醇含量的加氢重汽油为原料,在实验室采用100mL固定床装置进行脱硫醇工艺评价试验,考察了体积空速、反应温度、反应压力等工艺条件对脱硫醇效果的影响,并进行了1000h寿命试验.结果表明,体积空这是影响脱硫醇效果的关键因素,反应温度、反应压力对脱硫醇效果的影响较小,固定床脱硫醇适宜的工艺条件为体积空速1.5 h-1、反应温度45℃、反应压力0.1 ～0.3 MPa,活化剂加入量100 ～200 μg/g.在实验室条件下进行的1000h寿命试验期间,能够将加氢重汽油中的硫醇质量分数降至10 μg/g以下,说明该脱硫醇催化剂对加氢重汽油中的二次硫醇有较好的脱除效果.     

EDTA辅助制备高活性费托合成催化剂

费托合成（FTS）对天然气、煤炭和生物质向清洁运输燃料和增值化学品的转化至关重要。传统上,用于FTS的负载型铁催化剂主要是以氧化铝和二氧化硅为载体。然而,金属与载体的相互作用阻碍了活性相碳化铁的形成,使得催化剂活性较低。本文通过乙二胺四乙酸（EDTA）络合浸渍制备了Fe/Al₂O₃催化剂,通过带正电荷的羟基（OH{}_{\mathrm{2}}^{+}）与[Fe(EDTA)]^-配合物阴离子之间的库仑相互作用来提高氧化铝载体上铁物种的分散度。采用X射线衍射（XRD）、扫描电子显微镜（SEM）、透射电子显微镜（TEM）、X射线光电子能谱（XPS）、比表面积（BET）、原位红外（In-situ IR）等手段进行表征分析。结果表明,添加EDTA有助于增强Fe的抗烧结性。在煅烧络合浸渍制备样品的过程中,EDTA可以分解为具有还原性质的有机小分子,将催化剂中的铁物种还原为Fe²⁺,有利于催化剂的还原;更多活性中心增强了催化剂对CO的吸附量。原位红外实验表明,EDTA辅助制备的催化剂更容易富集活性物种,从而提高CO的转化率。调节体系中碱金属钠的含量改善了烃内产物分布。在较低的氢碳比（H₂/CO=1/1）下,EDTA络合制备的Fe-Na/Al₂O₃催化剂显示出高的CO转化率（88.5%）以及最大的C₂~C₄=和C₅~C₁₁选择性,总选择性达71.2%。     

炭化活化条件对Cu/AC表面Cu价态及其催化降解苯酚的影响

采用前体浸渍法研制了生物质基载铜活性炭催化剂（Cu/AC）,利用N₂-吸附脱附、X射线光电子能谱等技术对Cu/AC性质进行了表征,在固定床反应器中研究了不同炭化活化条件所得Cu/AC催化湿式氧化降解苯酚性能。结果表明：Cu/AC表面Cu物种以Cu²⁺和（Cu⁺+Cu⁰）共存。随着制备Cu/AC炭化温度的升高,炭化过程中产生更多的挥发分,促进Cu²⁺还原为Cu⁺和Cu⁰,（Cu⁺+Cu⁰）含量增大,Cu/AC降解苯酚催化活性逐渐升高;随着炭化时间延长,（Cu⁺+Cu⁰）含量下降,Cu₂O、CuO较好地并入载体使晶格氧含量增加,催化活性先升高后下降;随着活化温度升高和活化时间延长,Cu/AC比表面积达到1096.1m²/g并有大量微孔生成,大量含氧官能团分解将炭化过程中还原生成的（Cu⁺+Cu⁰）氧化为Cu²⁺,晶格氧含量增加,催化活性随着活化温度的升高而升高,随着活化时间的延长先升高后下降。催化湿式氧化降解苯酚过程中,Cu/AC具有良好的稳定性和低的Cu离子浸出浓度。Cu/AC的最优制备条件为炭化温度800℃,炭化时间2h,活化温度880℃,活化时间为2h,所得Cu/AC在反应8.5h时实现98.5%的苯酚转化率和91.1%的COD转化率。