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《中国科学院研究生院(大连化学物理研究所)》 2006年
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正己烷与甲醇在分子筛催化剂上耦合反应的机理研究

常福祥  
【摘要】: 将强放热的甲醇转化过程与烃类裂解制烯烃过程进行反应耦合,无疑会在技术、能耗、经济方面显示广泛的应用前景。但目前人们还没有对这样的耦合反应进行过机理研究。本论文主要以正己烷裂解作为模型反应,利用脉冲催化反应技术以及TPSR和FT-IR等手段对甲醇耦合的烷烃裂化反应机理进行了广泛而深入的考察,并从宏观动力学的角度验证了所提出的机理模型。 脉冲催化反应结果表明在耦合反应中,甲醇能促进烷烃的活化过程,尤其是对吸附能力强的烷烃分子有明显的活化作用,而且甲醇的这种促进作用在低反应温度下、在大孔道空间和高B酸位密度的分子筛上体现得更加明显,从而表明了甲醇的加入大大增强了正己烷裂化中的初始活化和链增长过程中双分子机理的发生几率。 FT-IR和TPSR以及催化实验的研究结果进一步表明:甲醇在耦合反应中会优先吸附在分子筛催化剂的酸性位上,并被立即转化为表面甲氧基团。该基团能够作为活性位而以氢转移方式促进正己烷的初始活化。同时也发现正己烷在耦合反应中加速了甲醇的快速转化而形成烯烃。大量的烯烃分子又能进一步以双分子氢转移的方式来促进正己烷的链传递过程,并决定了最终的产品分布。 根据上述的所有结果首次提出了一个可能的耦合反应机理,并在这个机理基础上建立了正己烷在耦合体系中的反应模型和速率方程表达式,预测了正己烷在耦合反应中的动力学行为,较好地吻合了实验中获得的动力学规律。
【学位授予单位】:中国科学院研究生院(大连化学物理研究所)
【学位级别】:博士
【学位授予年份】:2006
【分类号】:O643.32

【引证文献】
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【参考文献】
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【共引文献】
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6 龚婷;混合碳四催化裂解制丙烯和乙烯[D];西北大学;2011年
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【同被引文献】
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【二级参考文献】
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3 闫瑞一;催化精馏技术合成乙酸酯研究[D];广西大学;2005年
4 李端;基于虚拟样机的门座起重机组合臂架系统动力学仿真研究[D];武汉理工大学;2005年
5 贺亚;水合物在反胶束体系中的生成特性及对反胶束含水量的影响机制[D];浙江工业大学;2005年
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8 张喜通;生物质气合成甲醇工艺及催化剂研究[D];北京化工大学;2005年
9 尹若祥;高性能不饱和聚酯树脂的合成研究[D];安徽理工大学;2005年
10 马静;生物质在下行流化床中快速热解实验研究[D];南京理工大学;2005年
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