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YSBH催化剂上苯与二异丙苯烷基转移工艺条件及本征动力学研究

汤先富  
【摘要】:采用Φ20×2×450mm不锈钢直流管式积分反应器,实验考察了YSBH催化剂上苯与二异丙苯液相烷基转移的反应特性,基于大量实验数据建立了相应的本征反应动力学方程。这些研究为适宜工业条件的确立和反应器设计奠定了工程基础。 以单因素实验法,在较宽的操作范围内分别考察了温度(160℃~200℃)、苯与二异丙苯摩尔比(7~15)和空间速度(1 h-1~15h-1)对二异丙苯烷基转移反应的影响,结果表明:(1)随着温度的增加,二异丙苯转化率迅速增加,但目的产物异丙苯的选择性却呈现下降趋势;(2)提高反应器入口苯/二异丙苯摩尔比有利于二异丙苯转化率和异丙苯选择性的提高,但当摩尔比增至9以上时,对二异丙苯转化率和异丙苯选择性的影响明显减弱;(3)液相空速对二异丙苯转化率和异丙苯选择性有较大影响,以异丙苯选择性为目标函数的适宜空速应在6h-1以下。 考虑到正丙苯是影响烷基转移产物质量的最主要副产物,本文进一步考察了温度对正丙苯生成反应的影响。结果表明,当温度超过240℃时,正丙苯含量明显增加,而且温度越高,增加的量就越大。因此,烷基转移反应选择的温度不宜太高。 综合上述实验结果和考虑到工业操作的可能变动范围,在160 WP=4 ℃~220℃、3MPa和苯/二异丙苯摩尔比7~15条件下,进行了YSBH催化剂上二异丙苯烷基转移反应的本征动力学实验研究。对所获得的35组动力学实验数据以Simplex方法搜索、选优,最终确定了能良好吻合实验数据的YSBH催化剂上苯与二异丙苯液相烷基转移反应本征动力学方程。其形式如下:


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