收藏本站
《北京化工大学》 2003年
收藏 | 手机打开
二维码
手机客户端打开本文

乙炔加氢动力学研究及反应器模拟计算

王功华  
【摘要】:在蒸汽裂解过程中会不可避免地产生一些炔烃和二烯烃产物,它们的存在对烯烃的后加工利用会产生不同程度的影响。工业上将炔烃和二烯烃选择加氢为其相应的单烯烃的过程非常有用,由于催化剂的不同,操作条件不同,炔烃含量的高低,选择加氢过程会有不同的烯烃增量。工业上普遍采用贵金属Pd催化剂,因为其具有优异的加氢选择性和反应活性。北京化工研究院是国内最早从事选择加氢领域研究的科研单位,开发出了用于碳二馏份选择加氢用的工业化催化剂BC-1-037、BC-H-20系列,催化剂广泛在国内石化装置上使用,效果良好。 本文探讨了乙炔在催化剂上选择加氢过程的反应机理,并通过等温反应器微反装置研究了乙炔加氢反应过程,利用实验数据得出乙炔加氢反应的动力学方程。实验测得乙炔加氢反应对氢气呈指数1关系,而对乙炔则呈-0.5指数关系,测得的反应活化能为Ea 47.7KJ/mol,利用动力学实验装置考查了各工艺参数对乙炔加氢反应的影响,实验得出微反装置上乙炔加氢反应规律和工业上一致。 采用有限差分法对固定床反应器的拟均相二维模型进行了推导,通过物料衡算和热量衡算得出反应器各节点温度和转化率分布。为了减少计算量,对模型进行了简化。 BC-H-20A催化剂为Pd、Ag双金属催化剂,两种元素在载体表面形成合金,Ag的加入改善了催化剂的选择性。在微反实验中乙炔加氢的选择性达到90%以上,而在工业反应器上初期乙炔加氢的选择性也能达到80%以上,这样通过微反实验数据可以很好地进行高倍数放大,而不会有较大误差。 利用工厂乙炔转化器初始进料条件,通过实验得出的动力学方程和数学模型,对反应器出口温度和乙炔转化率进行了计算,结果和实际运行数据相差不大。通过BC-H-20A催化剂在工厂的运行数据的分析研究,认为该催化剂性能良好,催化剂选择性好、使用周期长。随着反应时间增加,加氢反应所发生的副反应增多,此时利用微反得出的动力学方程对反应结果的模拟计算会有很大误差。
【学位授予单位】:北京化工大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2003
【分类号】:TQ221

手机知网App
【引证文献】
中国硕士学位论文全文数据库 前1条
1 夏先波;纳米TiO_2在乙炔选择催化加氢制备乙烯反应中的应用研究[D];四川大学;2006年
【共引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 王彪,许少凡;石墨表面无敏化及活化的化学镀铜法[J];表面技术;2004年06期
2 李建伟,李成岳,蒋小川,屈锦华;C302铜基催化剂上甲醇合成的动力学研究 Ⅰ.动力学模型[J];催化学报;2000年06期
3 范崇政,焦健,肖建平,丁延伟,吴缨;常温常压下五元杂环的催化加氢反应[J];催化学报;2001年01期
4 徐杰,魏音,郑林,周焕文,杜宝石;载体表面修饰对Cu-Co-Fe/Al_2O_3合成醇催化剂性质的影响[J];催化学报;2001年05期
5 李言浩,马沛生,苏旭,胡孔诚,郝树仁,程玉春;铜系催化剂上甲醇蒸气转化制氢过程的原位红外研究[J];催化学报;2003年02期
6 陈慕华,储伟,张雄伟;用射频等离子体技术制备乙炔选择加氢催化剂及其性能研究[J];催化学报;2003年10期
7 李建伟,白静宇,姚飞,李成岳;低汽气比LB型中温变换催化剂上水煤气变换反应的动力学研究[J];催化学报;2005年01期
8 朱孟钦,张式;不同制备工艺和载体上负载银催化剂的银粒表观形貌[J];电子显微学报;1997年02期
9 申玉田,崔春翔,徐艳姬,孟凡斌,王如;Cu-Al合金内氧化产物及其体积分数的测定[J];腐蚀科学与防护技术;2001年04期
10 冯树波,卢春喜;低压气固相固定床催化反应器优化设计系统[J];化工设计;2001年03期
中国博士学位论文全文数据库 前7条
1 王军;热管技术在化学反应器中的应用研究[D];南京工业大学;2004年
2 胡长员;碳纳米管功能化及其负载非晶态NiB合金催化剂的加氢性能研究[D];南昌大学;2006年
3 王毓娟;SOFC阳极甲烷直接氧化电催化剂的研究[D];华南理工大学;2001年
4 李建伟;列管式甲醇合成反应器及其所用催化剂的综合优化[D];北京化工大学;1998年
5 李锋;以纳米TiO_2为载体的燃煤烟气脱硝SCR催化剂的研究[D];东南大学;2006年
6 宋占龙;加压煤气化钙基脱硫剂还原脱硫及硫化钙氧化的研究[D];东南大学;2006年
7 南军;重整汽油选择性加氢Pd基催化剂的制备、表征与加氢性能[D];中国石油大学;2007年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 房克功;Pd-SiW_(12)基催化剂的制备及其在乙烯直接氧化合成醋酸中的研究[D];大连理工大学;2001年
2 曾庆友;二乙醇胺催化脱氢制亚氨基二乙酸催化剂及工艺研究[D];浙江大学;2002年
3 于海英;化学反应釜温度模糊控制器[D];辽宁工程技术大学;2002年
4 韩建国;4-甲氧基-2-甲基二苯胺的合成工艺研究[D];大连理工大学;2002年
5 问智高;甲基叔丁基醚裂解制异丁烯催化剂的研究[D];大连理工大学;2002年
6 申群兵;新型固载化Rh金属催化剂的制备及其在对氨基苯甲酸加氢反应中的应用[D];河北工业大学;2003年
7 郭臻;担载型树枝状高分子金属催化剂的合成及其在常温常压下催化氢化性能研究[D];西北师范大学;2003年
8 张卿;FBD型一氧化碳高温变换催化剂动力学研究[D];福州大学;2003年
9 王群孝;亚磷酸二甲酯合成研究及放大[D];浙江大学;2003年
10 邴国强;轻质烷烃低温异构化非贵金属催化剂研究[D];大庆石油学院;2004年
【同被引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 陈慕华;秦晓静;储伟;洪景萍;;载体对钯基选择加氢催化剂性能的影响[J];石油学报(石油加工);2006年02期
2 刘德林,靳海波,佟泽民;浆态鼓泡床反应器气液传质特性的研究进展[J];北京石油化工学院学报;2003年04期
3 徐慧珍,过中儒,王利盛;CO在Pd系双金属及其单金属催化剂上的吸脱附红外光谱[J];分子催化;1993年01期
4 周春晖,李小年,葛忠华;贵金属钯催化剂的研究现状和发展前景[J];化工生产与技术;2000年01期
5 郝春玲,沈英娃,张亚珍;我国聚氯乙烯(PVC)树脂行业耗汞量削减方案研究[J];环境科学研究;2005年04期
6 申文杰,周敬来,张碧江;FT合成反应器概述[J];化学工程;1995年06期
7 邵冰燃,张英民,郎需霞,刘士龙;国内聚氯乙烯产业现状和发展趋势分析[J];中国氯碱;2004年04期
8 李淑杰,赵素梅,董淑芳;国外聚氯乙烯树脂生产技术进展[J];聚氯乙烯;2005年09期
9 马斌;浆态床F-T合成的应用前景[J];煤化工;1996年01期
10 赵玉龙,王佐;Sasol的浆态床FT合成技术[J];煤炭转化;1996年02期
中国博士学位论文全文数据库 前1条
1 吴树新;改性纳米TiO_2光催化氧化还原性能的研究[D];天津大学;2003年
中国硕士学位论文全文数据库 前5条
1 郭彦来;前脱丙烷前加氢催化剂及反应研究[D];北京化工大学;2002年
2 张晓东;鼓泡塔与内循环气升式反应器内气—液两相流的数值模拟[D];北京化工大学;2006年
3 夏先波;纳米TiO_2在乙炔选择催化加氢制备乙烯反应中的应用研究[D];四川大学;2006年
4 易志刚;电石渣浆废水综合治理研究[D];西南交通大学;2007年
5 安志强;二氧化钛载体制备及性能研究[D];南京工业大学;2005年
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 戴伟,朱警,万文举;C_2馏份选择加氢工艺和催化剂研究进展[J];石油化工;2000年07期
2 郝志显,魏昭彬,王来军,李晓红,李灿,辛勤,闵恩泽;γ-Mo_2N催化剂上的乙炔选择加氢[J];催化学报;2000年03期
3 黄荣南;碳二加氢催化剂的现状分析及开发建议[J];石化技术与应用;1997年02期
4 张东平,王功华;乙炔加氢反应器的模拟与分析[J];石油化工;2003年05期
5 马爱增;NiP非晶态合金的负载方法及催化剂的结构与催化性能[J];分子催化;1999年05期
6 马爱增,陆婉珍,闵恩泽;非晶态合金催化剂对乙烯中微量乙炔的选择加氢[J];石油学报(石油加工);1996年02期
7 陶泳,高滋;金的催化作用[J];化学世界;2005年02期
8 陈慕华,储伟,张雄伟;用射频等离子体技术制备乙炔选择加氢催化剂及其性能研究[J];催化学报;2003年10期
9 张同生;徐筠;廖世健;;给电子试剂在共轭二烯或炔烃催化选择加氢中的作用[J];化学学报;1993年05期
10 ;选择加氢脱炔催化剂的研究[J];石油化工;1977年01期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 赵育榕;谭都平;景喜林;车春霞;;LY-C_2-02催化剂催化性能综合分析[A];甘肃省化学会第二十五届年会、第七届甘肃省中学化学教学经验交流会论文集[C];2007年
2 赵育榕;车春霞;谭都平;;LY-C_2-02催化剂催化性能综合分析[A];第十一届全国青年催化学术会议论文集(上)[C];2007年
3 赵育榕;景喜林;谭都平;车春霞;;碳二选择加氢催化剂LY-C_2-02低空速下的运行分析[A];第十一届全国青年催化学术会议论文集(上)[C];2007年
4 谭都平;车春霞;赵育榕;景喜林;;碳二选择加氢工艺及其催化剂研究制备现状[A];第十一届全国青年催化学术会议论文集(上)[C];2007年
5 车春霞;赵育榕;谭都平;;碳二加氢工艺流程比较[A];第十一届全国青年催化学术会议论文集(上)[C];2007年
6 廖锡任;;乙炔的制备和性质一体化的微型实验研究[A];微型化学实验专辑论文集[C];2004年
7 鲍卫仁;吕永康;;等离子体热解煤制乙炔的研究[A];第九届全国化学工艺学术年会论文集[C];2005年
8 马超平;卢木娇;卢凤珍;沈戮;;乙炔制备与性质一体化的微型实验探索[A];微型化学实验专辑论文集[C];2004年
9 杨敬贺;马丁;;微波辅助钯/石墨烯复合物合成及催化异佛尔酮选择加氢[A];中国化学会第28届学术年会第1分会场摘要集[C];2012年
10 龙永福;李银奎;李德湛;刘钧;贾永博;;聚β-单壬氧基萘乙炔的合成研究[A];西部大开发 科教先行与可持续发展——中国科协2000年学术年会文集[C];2000年
中国重要报纸全文数据库 前10条
1 记者 张银炎;天然气可替代乙炔[N];中国船舶报;2005年
2 济忠 立新;成立物流公司税负下降许多[N];海峡财经导报;2007年
3 石磊;天然气乙炔验收[N];中国石化报;2004年
4 记者 周亚光;新疆乙炔工程开工[N];中国化工报;2006年
5 蒋万全;新疆最大乙炔项目开局良好[N];中国化工报;2006年
6 本报记者 曾祥素;乙炔市场拉响安全警报[N];中国质量报;2000年
7 通讯员  蒋万全;新疆最大乙炔项目全线开工[N];中国石油报;2006年
8 记者 李晓岩;等离子体法煤制乙炔有望取代电石法[N];中国化工报;2005年
9 刘枫;新疆维美化工乙炔工程开工建设[N];新疆日报(汉);2006年
10 记者 张兴刚 张建民;干法乙炔新技术列入国家示范[N];中国化工报;2007年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 吕永康;等离子体热解煤制乙炔及热力学和动力学分析[D];太原理工大学;2003年
2 黄正国;基质隔离—红外光谱和量化计算研究金属原子与甲醇及乙炔的反应[D];复旦大学;2004年
3 史荣会;二烯烃低温选择加氢镍基催化剂研究[D];天津大学;2010年
4 李明东;以煤层气为冷却剂的等离子体裂解煤制乙炔方案研究[D];清华大学;2004年
5 田原宇;煤的化学族组成初步研究及其在煤等离子体热解制乙炔中的应用[D];太原理工大学;2004年
6 徐云鹏;微波技术在甲烷转化过程中的应用[D];中国科学院大连化学物理研究所;2001年
7 吴玉;不同纳米形态TiO_2的合成及其负载Au催化剂的特性研究[D];清华大学;2008年
8 王志方;天然气制乙炔工艺的氢能利用与多联产系统[D];北京化工大学;2008年
9 宋科峰;部分大气分子同位素的高分辨光谱研究[D];中国科学技术大学;2010年
10 戴波;氢等离子体裂解煤制取乙炔的研究[D];清华大学;2000年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 王功华;乙炔加氢动力学研究及反应器模拟计算[D];北京化工大学;2003年
2 张振友;环氧乙烷/乙二醇装置致稳甲烷气乙炔脱除反应的研究[D];北京化工大学;2000年
3 郭春文;氮等离子体炬裂解天然气制乙炔乙烯的研究[D];四川大学;2002年
4 李娟;热等离子体裂解天然气制乙炔的数值模拟与实验研究[D];四川大学;2004年
5 关有俊;含碳物质的电弧等离子体热解研究[D];太原理工大学;2004年
6 高歌;MATLAB在丁二烯选择加氢工艺模拟中的应用研究[D];新疆大学;2004年
7 郑辉东;乙炔脱湿的膜分离研究[D];福州大学;2004年
8 罗义文;热等离子体裂解天然气制纳米炭黑和乙炔的机理研究[D];四川大学;2002年
9 赵建斌;煤在直流电孤等离子体中热解过程研究[D];太原理工大学;2003年
10 张英;地下水曝气(AS)处理有机物的研究[D];天津大学;2004年
 快捷付款方式  订购知网充值卡  订购热线  帮助中心
  • 400-819-9993
  • 010-62791813
  • 010-62985026