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大型径向流反应器中流体均布参数的研究 被引量：16
1
作者 李瑞江 陈春燕 +1 位作者 吴勇强 朱子彬 《化学工程》 CAS CSCD 北大核心 2009年第10期28-31,共4页
文中研究了工业规模径向反应器中流体的变质量流动规律,在直径3 m,高7 m的大型径向反应器冷模装置中测定了流道静压变化和穿孔阻力,通过数学拟合获得了动量交换系数和侧流穿孔阻力系数。实验结果表明,大型径向反应器冷模装置测得分流和... 文中研究了工业规模径向反应器中流体的变质量流动规律,在直径3 m,高7 m的大型径向反应器冷模装置中测定了流道静压变化和穿孔阻力,通过数学拟合获得了动量交换系数和侧流穿孔阻力系数。实验结果表明,大型径向反应器冷模装置测得分流和集流动量交换系数Kd和Kc与前人众多的实验室小试单管结果十分相近;而大型冷模的分流和集流侧流穿孔阻力系数dξ和cξ在穿孔流速与主流道流速之比大于2之后分别比实验室小试结果提高了35%和16%左右。上述大型冷模实验研究结果对工业径向流反应器的开发有参考价值。 展开更多
关键词 径向反应器 动量交换系数 侧流穿孔阻力系数 大型冷模实验
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低水烃比催化剂乙苯脱氢反应动力学研究及工业应用 被引量：6
2
作者 李瑞江 刘棒 +3 位作者 郝明坤 王超 朱学栋 朱子彬 《石油化工》 CAS CSCD 北大核心 2018年第5期504-508,共5页
在等温积分管式反应器中,采用工业低水烃比催化剂,研究了乙苯脱氢反应宏观动力学。建立了乙苯脱氢反应网络,针对LHHW吸附模型、Carra模型和幂函数模型进行了筛选。统计学检验结果表明,LHHW吸附模型为最佳反应动力学模型,并估算了该模型... 在等温积分管式反应器中,采用工业低水烃比催化剂,研究了乙苯脱氢反应宏观动力学。建立了乙苯脱氢反应网络,针对LHHW吸附模型、Carra模型和幂函数模型进行了筛选。统计学检验结果表明,LHHW吸附模型为最佳反应动力学模型,并估算了该模型参数。结合径向反应器模型对某80 kt/a苯乙烯工业生产装置进行了反应器模拟。试验结果表明,模型计算值与工业实测值相吻合。研究结果能够用于乙苯脱氢反应器系统模拟和优化,具有工业应用价值。 展开更多
关键词 苯乙烯 乙苯脱氢 反应动力学 低水烃比
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轴径向二维流反应器中催化剂封内流动特性的研究
3
作者 李瑞江 吴勇强 朱子彬 《高校化学工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第3期395-401,共7页
在高7m、直径3m的轴径向二维流反应器冷模装置上考察了催化剂封内流体的流动行为,并采用二维流动模型进行了模拟和剖析。研究结果表明,轴径向二维流反应器催化剂封区内存在轴向和径向流并存,且以轴向流为主的二维流动特性。催化剂封区... 在高7m、直径3m的轴径向二维流反应器冷模装置上考察了催化剂封内流体的流动行为,并采用二维流动模型进行了模拟和剖析。研究结果表明,轴径向二维流反应器催化剂封区内存在轴向和径向流并存,且以轴向流为主的二维流动特性。催化剂封区内流体的停留时间受催化剂封高影响显著:封高为0.5m时,通过催化剂封顶部的流量达到6.5%,但最短停留时间仅为床层主体的一半;封高为1.6m时,通过催化剂封顶部的流量为3.1%,但最长停留时间达到床层主体的6倍多。限流区的设置可对催化剂封区内的流场分布作微调,并不改变床层主体的停留时间分布,当限流比为25%时,催化剂封内最短停留时间可提高30%,最大停留时间仅提高10%。适宜的催化剂封高的设置是保证催化剂封利用率和反应器安全性的关键。 展开更多
关键词 轴径向流 反应器 催化剂封 流场
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基于机器学习的CO_(2)催化加氢制航空煤油筒式反应器数学模拟分析与优化 被引量：1
4
作者 黄成 刘操 +3 位作者 黄磊 崔灵瑞 马宏方 曹发海 《低碳化学与化工》 CAS 北大核心 2024年第7期120-128,共9页
借助Fe基催化剂,CO_(2)通过加氢反应可成功转化为高附加值的航空煤油,具有很好的工业应用潜力。目前缺少准确适宜的CO_(2)加氢合成航空煤油的反应器模型,因此亟需对其反应模型进行构建,为相关工艺的工业化提供参考。通过机器学习探究实... 借助Fe基催化剂,CO_(2)通过加氢反应可成功转化为高附加值的航空煤油,具有很好的工业应用潜力。目前缺少准确适宜的CO_(2)加氢合成航空煤油的反应器模型,因此亟需对其反应模型进行构建,为相关工艺的工业化提供参考。通过机器学习探究实验条件和关键组分CO和CO_(2)物质的量分数关系,构建了关键组分CO和CO_(2)预测模型;基于Anderson-Schulz-Flory分布规律,构建了碳链增长模型,进一步构建了产物分布模型;基于催化床层物料衡算、热量衡算和压降计算,建立了筒式固定床反应器的一维拟均相模型;通过模拟一定工艺条件得到了CO_(2)加氢合成航空煤油的反应结果,并对工艺条件进行了模拟优化。模拟结果表明,反应器进口温度升高、空速增大,CO_(2)转化率降低,航空煤油集总组分C_(11)H_(24)时空产率增加;操作压力增大,CO_(2)转化率增加,C_(11)H_(24)时空产率在反应压力为2.0 MPa时最高;饱和沸腾水温度升高,CO_(2)转化率和C_(11)H_(24)时空产率增加。最佳CO_(2)加氢制航空煤油反应条件:反应器进口温度为275℃、进口压力为2.0 MPa、空速为4000 h-1和饱和沸腾水温度为294℃。此时CO_(2)转化率为21.95%,C_(11)H_(24)时空产率为12.14g/(L·h),床层压降为0.20MPa。 展开更多
关键词 CO_(2)加氢 航空煤油 机器学习 筒式固定床反应器 反应器模拟
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射流鼓泡反应器喷嘴结构的数值模拟与分析
5
作者 刘鑫源 马宏方 +1 位作者 张海涛 李涛 《现代化工》 CAS CSCD 北大核心 2024年第S02期369-374,共6页
利用CFD的模拟方法研究射流鼓泡反应器内不同喷嘴结构对射流鼓泡反应器的混合和传质性能影响,选择4种喷嘴结构(圆形缩径式、扭转三角形、三棱多边形和三棱圆锥式喷嘴)为考察对象。在相同的操作条件下,对比喷嘴结构在反应器内的流体速度... 利用CFD的模拟方法研究射流鼓泡反应器内不同喷嘴结构对射流鼓泡反应器的混合和传质性能影响,选择4种喷嘴结构(圆形缩径式、扭转三角形、三棱多边形和三棱圆锥式喷嘴)为考察对象。在相同的操作条件下,对比喷嘴结构在反应器内的流体速度分布、湍动能分布、气含率分布以及气泡直径分布的特性,发现采用旋扭三角形喷嘴的射流鼓泡反应器中,产生更小、更均匀的气泡,平均气含率得到显著提升,气液之间的接触面积增大,提高了气液传质效率,所需混合时间更少。 展开更多
关键词 射流鼓泡反应器 CFD 喷嘴结构 气泡分布器 湍动能
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外齿轮形颗粒催化剂上乙烯催化氧化的反应工程计算 被引量：1
6
作者 周继鹏 房鼎业 李涛 《化工学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第7期2808-2814,共7页
针对乙烯氧化制环氧乙烷反应体系,对外齿轮异形催化剂建立三维反应-传质-传热模型。有效扩散系数和有效热导率均为待求解浓度场和温度场的函数,使得偏微分方程组模型为强非线性。采用有限元算法求解,并对模型有效性进行验证,定量研究了... 针对乙烯氧化制环氧乙烷反应体系,对外齿轮异形催化剂建立三维反应-传质-传热模型。有效扩散系数和有效热导率均为待求解浓度场和温度场的函数,使得偏微分方程组模型为强非线性。采用有限元算法求解,并对模型有效性进行验证,定量研究了催化剂几何比外表面积和内扩散效率因子的关系。计算结果表明,几何比外表面积为1862 m2·m-3的外齿轮催化剂内扩散效率因子为0.1804,而几何比外表面积为924 m2·m-3的圆柱形催化剂内扩散效率因子为0.0993。对单个催化剂颗粒反应-传递现象的研究能定量指导催化剂设计,并为耦合反应器流体力学和催化剂反应传递现象多尺度模拟计算奠定基础。 展开更多
关键词 乙烯氧化 异形催化剂 传递过程 数值模拟 内扩散效率因子
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介孔氧化硅微囊反应器中不对称氢转移合成手性α-苯乙醇的研究 被引量：1
7
作者 张一颖 闫宇强 曹发海 《高校化学工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第5期1082-1089,共8页
无机介孔氧化硅材料具有规整的孔道结构、连续可调的孔径、良好的稳定性等优点,可作为催化反应的微囊反应器。今以无机介孔二氧化硅微球为微囊反应器,利用"ship-in-a-bottle"策略,将均相催化剂封装在介孔SiO2微球中,采用SEM、... 无机介孔氧化硅材料具有规整的孔道结构、连续可调的孔径、良好的稳定性等优点,可作为催化反应的微囊反应器。今以无机介孔二氧化硅微球为微囊反应器,利用"ship-in-a-bottle"策略,将均相催化剂封装在介孔SiO2微球中,采用SEM、BET、TEM、FT-IR等手段进行表征,并应用在苯乙酮的不对称氢转移反应中。在60℃下反应6h,苯乙酮转化率和苯乙醇的对映体选择性最高分别达到52.4%和95.5%,且重复使用5次后,催化剂仍保持较高活性。以甲酸钠为氢源,考察了反应温度、反应时间、反应物的加入量对底物转化率和产物对映体选择性的影响。研究结果表明,将均相铑催化剂封装在二氧化硅微囊反应器中,在获得高转化率和对映体选择性的同时,可以提高催化剂的重复利用率,降低生产成本,符合绿色化学的要求。 展开更多
关键词 二氧化硅 微囊反应器 瓶中存船 不对称氢转移 手性α-苯乙醇
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双功能Mn基催化剂在二氧化碳和环氧化物环加成反应中的应用
8
作者 张湘南 马宏方 +2 位作者 钱炜鑫 张海涛 应卫勇 《低碳化学与化工》 北大核心 2025年第1期20-26,34,共8页
二氧化碳(CO_(2))和环氧化物环加成反应是目前合成环状碳酸酯的有效方法之一。催化剂对活化该反应中的CO_(2)和环氧化物具有重要意义。以2,2’-联吡啶及其衍生物为配体,Mn(CO)_(5)Br为金属源,乙醚为溶剂制备了一系列双功能Mn基催化剂L_(... 二氧化碳(CO_(2))和环氧化物环加成反应是目前合成环状碳酸酯的有效方法之一。催化剂对活化该反应中的CO_(2)和环氧化物具有重要意义。以2,2’-联吡啶及其衍生物为配体,Mn(CO)_(5)Br为金属源,乙醚为溶剂制备了一系列双功能Mn基催化剂L_(n)Mn(CO)_(3)Br(n=1~6)。通过^(1)H NMR、^(13)C NMR、HR-MS和FT-IR等对L_(n)Mn(CO)_(3)Br的化学结构、相对分子质量和化学基团等进行了表征。研究了L_(n)Mn(CO)_(3)Br在CO_(2)和环氧氯丙烷环加成反应中的催化性能,及L_(1)Mn(CO)_(3)Br对一系列环氧化物底物的适应性。结果表明,L_(n)Mn(CO)_(3)Br中给电子基团(甲氧基、叔丁基和甲基)的给电子性能和吡啶环上甲基的位置均对其催化性能有影响;对于CO_(2)和环氧氯丙烷环加成反应,在L_(1)Mn(CO)_(3)Br投加量(物质的量分数)为0.05%、反应温度为125℃和反应压力为3.0 MPa的条件下反应1 h,L_(1)Mn(CO)_(3)Br的环氧氯丙烷转化率和催化剂转换频率分别为42%和840 h^(-1);L_(1)Mn(CO)_(3)Br对多种环氧化物作底物的环加成反应具有适应性,且底物的空间位阻效应对其催化性能有较大影响。 展开更多
关键词 环状碳酸酯 双功能Mn基催化剂 二氧化碳 环氧化物 环加成反应
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固体氧化物电解池共电解CO_(2)/H_(2)O阴极研究进展与挑战
9
作者 韩超 王越 +5 位作者 冯开宇 高娜 张礼格 崔天成 李涛 肖国萍 《燃料化学学报(中英文)》 北大核心 2025年第2期198-210,共13页
本综述重点介绍了固体氧化物电解池(SOEC)的发展历史、基本机理和关键阴极材料的研究进展。在共电解过程中,SOEC阴极在控制电池运行稳定性方面具有至关重要的作用,然而目前最常用的Ni-YSZ金属陶瓷材料由于Ni的粗化、团聚等原因,导致其... 本综述重点介绍了固体氧化物电解池(SOEC)的发展历史、基本机理和关键阴极材料的研究进展。在共电解过程中,SOEC阴极在控制电池运行稳定性方面具有至关重要的作用,然而目前最常用的Ni-YSZ金属陶瓷材料由于Ni的粗化、团聚等原因,导致其稳定性不佳,研究者在探索提高金属陶瓷电极稳定性方法的同时,也在尝试寻找SOEC共电解中可替代金属陶瓷电极的阴极材料,钙钛矿材料由于具有较好的混合导电性、抗积炭性、杂质耐受性、氧化还原稳定性被研究者所关注,但其相对较低的催化活性是大多数钙钛矿相关氧化物面临的主要挑战,研究者发现通过浸渍、掺杂、脱溶等技术可以增加材料表面氧空位和活性三相界面,这些氧空位可以作为宿主位点在高温下容纳CO_(2)分子,从而降低电极极化电阻,提高电极的电化学性能,且浸渍法具有易于操作、效率高、制备温度低等优点,掺杂法具有掺杂过程简单、无污染和低成本等优点,原位溶出法具有稳定性高、效率高、性能好等优点,均易于后期推广。因此本文结合金属陶瓷和钙钛矿等阴极材料存在的问题和挑战,归纳了采用浸渍、掺杂、脱溶等技术提升阴极材料的性能和稳定性等方面的进展,为SOEC的商业化提供技术可行性分析。 展开更多
关键词 固体氧化物电解池 CO_(2)/H_(2)O共电解 金属陶瓷 钙钛矿
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异形催化剂上乙烯催化氧化失活动力学反应工程计算
10
作者 周继鹏 何文军 李涛 《化工学报》 EI CSCD 北大核心 2023年第6期2416-2426,共11页
以乙烯催化氧化制环氧乙烷体系为研究对象,采用有限元算法对异形催化剂失活动力学方程与反应-传质-传热方程组同时求解,模型收敛性和计算结果准确性均很好。催化剂颗粒经过16个月反应后,主副反应活性系数均下降明显,且副反应失活速率大... 以乙烯催化氧化制环氧乙烷体系为研究对象,采用有限元算法对异形催化剂失活动力学方程与反应-传质-传热方程组同时求解,模型收敛性和计算结果准确性均很好。催化剂颗粒经过16个月反应后,主副反应活性系数均下降明显,且副反应失活速率大于主反应。随着催化剂失活,第一类失活内扩散效率因子随时间增加而上升,第二类失活内扩散效率因子随时间增加先下降然后小幅度上升。通过定量计算表明催化剂内扩散阻力的存在能“延缓”由于失活导致的表观反应速率下降。对于存在强内扩散限制的此反应体系,表观失活速率只有不存在内扩散影响的失活速率的50.8%。内扩散对失活动力学方程实验测量有很大影响,必须区分本征失活动力学和宏观失活动力学。当催化剂活性降低到一定程度,可以提高反应温度以保证反应在高速率区间进行。应用此模型能指导反应器设计和失活状态下反应器的操作参数优化。 展开更多
关键词 失活动力学 失活内扩散效率因子 非稳态过程 异形催化剂 有限元算法
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列管反应器中环形分布器内流体均布的探讨 被引量：12
11
作者 李瑞江 陈允华 朱子彬 《化学工程》 CAS CSCD 北大核心 2009年第3期20-22,26,共4页
利用动量守恒原理,推导出列管反应器中环形分布器内流体流动的修正动量方程,并在与前人实验结果比较和分析的基础上,提出了与环形分布管相适应的分流和合流动量交换系数式。研究结果表明,环形分布器内流体流动符合变质量流动规律,可采... 利用动量守恒原理,推导出列管反应器中环形分布器内流体流动的修正动量方程,并在与前人实验结果比较和分析的基础上,提出了与环形分布管相适应的分流和合流动量交换系数式。研究结果表明,环形分布器内流体流动符合变质量流动规律,可采用环形分布器修正动量方程描述分流和集流的静压变化;通过直管分布器实验获得的动量交换系数对环形流道分布器也是适用的,其计算值与实验值的相对误差小于10%,可满足工程设计要求。 展开更多
关键词 列管反应器 环形分布器 修正动量方程 动量交换系数
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Pt/ZSM-5催化苯与合成气烷基化反应及工艺条件研究 被引量：13
12
作者 钟杰 刘晓晖 +1 位作者 杨帆 朱学栋 《石油炼制与化工》 CAS CSCD 北大核心 2016年第5期62-66,共5页
制备了Pt/ZSM-5催化剂并将其应用于苯与合成气的烷基化反应中。通过研究反应温度、反应压力与进料空速等工艺条件对苯与合成气烷基化反应的工艺条件进行了优化。同时采用XRD、N_2吸附-脱附、TEM、NH3-TPD、H_2-TPR、XPS等分析手段对Pt/Z... 制备了Pt/ZSM-5催化剂并将其应用于苯与合成气的烷基化反应中。通过研究反应温度、反应压力与进料空速等工艺条件对苯与合成气烷基化反应的工艺条件进行了优化。同时采用XRD、N_2吸附-脱附、TEM、NH3-TPD、H_2-TPR、XPS等分析手段对Pt/ZSM-5催化剂进行了表征。当反应温度为500℃、反应压力为3MPa、苯质量空速为3h^(-1)、合成气空速为12000 cm^3/(g·h)时,将2%Pt/ZSM-5催化剂用于苯与合成气的烷基化反应,苯的转化率达到9.04%,甲苯、二甲苯的总选择性达到82.85%(其中对二甲苯选择性为9.18%)。 展开更多
关键词 Pt/ZSM-5 苯 合成气 烷基化
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ZSM-5和ZSM-11分子筛催化苯与甲醇烷基化反应研究 被引量：12
13
作者 杨大强 闻振浩 +1 位作者 何暄 朱学栋 《石油炼制与化工》 CAS CSCD 北大核心 2017年第2期72-77,共6页
采用水蒸气辅助晶化法合成ZSM-5、ZSM-11和多级孔ZSM-11分子筛,运用XRD、SEM、NH3-TPD、N2吸附-脱附和TG方法对合成的分子筛进行表征。结果表明:所合成的ZSM-5和ZSM-11分子筛的比表面积、微孔体积、晶粒大小和酸性等物化性质相似;多级孔... 采用水蒸气辅助晶化法合成ZSM-5、ZSM-11和多级孔ZSM-11分子筛,运用XRD、SEM、NH3-TPD、N2吸附-脱附和TG方法对合成的分子筛进行表征。结果表明:所合成的ZSM-5和ZSM-11分子筛的比表面积、微孔体积、晶粒大小和酸性等物化性质相似;多级孔ZSM-11分子筛引入了大量介孔,微孔体积得以保留。合成的分子筛催化苯与甲醇烷基化反应结果表明,ZSM-11相对于ZSM-5表现出更高的反应活性和稳定性,这是因为C7、C8等芳烃分子在ZSM-11孔道内扩散更快;多级孔ZSM-11相对于微孔ZSM-11反应活性进一步提升,在反应温度460℃、压力0.2 MPa、质量空速3 h-1的条件下,苯转化率达到54.3%,甲苯和二甲苯总选择性达到91.9%,其中二甲苯选择性为37.9%,该催化剂在反应240 h内保持良好的稳定性,相对于微孔ZSM-11,寿命显著提升。 展开更多
关键词 ZSM-5 ZSM-11苯 甲醇 烷基化
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甲醇制烯烃(MTO)多段间接换热式绝热固定床反应器的数学模拟 被引量：6
14
作者 胡浩 应卫勇 房鼎业 《华东理工大学学报（自然科学版）》 CAS CSCD 北大核心 2010年第2期180-186,共7页
在建立了一维拟均相数学模型的基础上,对甲醇制烯烃(MTO)多段间接换热式绝热固定床反应器进行了数学模拟。以3×105t/a乙烯为产量指标,计算得到所需的催化床层体积和催化剂装填量,分析了各段绝热反应器内轴向温度和各组分浓度的分... 在建立了一维拟均相数学模型的基础上,对甲醇制烯烃(MTO)多段间接换热式绝热固定床反应器进行了数学模拟。以3×105t/a乙烯为产量指标,计算得到所需的催化床层体积和催化剂装填量,分析了各段绝热反应器内轴向温度和各组分浓度的分布情况,并对换热段进行了热量衡算。 展开更多
关键词 甲醇制烯烃(MTO) 绝热固定床反应器 间接换热 数学模拟
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两种二氧化碳制甲醇技术的反应器数学模拟
15
作者 马宏方 杨毅 +2 位作者 钱炜鑫 张海涛 应卫勇 《低碳化学与化工》 CAS 北大核心 2023年第1期112-116,共5页
二氧化碳利用可减少环境危害,二氧化碳制甲醇技术是近年来研究的重点。介绍了二氧化碳直接制甲醇和二氧化碳经逆变换后制甲醇的技术。采用水冷式管壳型反应器,建立了两种技术的反应器数学模型,并按10×104t/a甲醇规模,进行了数学模... 二氧化碳利用可减少环境危害,二氧化碳制甲醇技术是近年来研究的重点。介绍了二氧化碳直接制甲醇和二氧化碳经逆变换后制甲醇的技术。采用水冷式管壳型反应器,建立了两种技术的反应器数学模型,并按10×104t/a甲醇规模,进行了数学模拟分析。结果表明,对于二氧化碳经逆变换后制甲醇技术,按1:1体积比将逆变换催化剂和甲醇合成催化剂混装在一个反应器中,有利于反应进行。两种技术的反应器数学模型可分别用于反应器模型化设计。 展开更多
关键词 二氧化碳 甲醇合成 反应器 数学模拟
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甲乙苯脱氢制甲基苯乙烯反应工艺及动力学研究 被引量：4
16
作者 郝明坤 李瑞江 +3 位作者 朱学栋 卓超 倪燕慧 鲁航 《石油炼制与化工》 CAS CSCD 北大核心 2017年第12期20-24,共5页
使用工业脱氢催化剂,在温度580~635℃、水与甲乙苯质量比2.0~4.0、体积空速0.5~1.5h^(-1)、压力(a)30~101kPa的实验条件范围内,研究了工艺参数对甲乙苯脱氢制甲基苯乙烯反应的影响规律。结果表明:随着温度的升高,甲乙苯转化率提高,甲基... 使用工业脱氢催化剂,在温度580~635℃、水与甲乙苯质量比2.0~4.0、体积空速0.5~1.5h^(-1)、压力(a)30~101kPa的实验条件范围内,研究了工艺参数对甲乙苯脱氢制甲基苯乙烯反应的影响规律。结果表明:随着温度的升高,甲乙苯转化率提高,甲基苯乙烯选择性下降;随着水与甲乙苯配比的增加,转化率和选择性均上升;体积空速降低时,虽能提高转化率,但会使选择性降低;压力降低时,既可提高转化率,又有利于选择性的升高;适宜的工艺条件为压力(a)50kPa、温度620℃、水与甲乙苯质量比2.0、体积空速0.5h^(-1)。利用实验数据,对甲乙苯脱氢反应进行了动力学研究。假设并简化反应网络,根据不同反应机理提出3种可能的甲乙苯脱氢反应动力学模型,对模型进行统计学检验筛选后,确定双位吸附模型为最佳反应动力学模型,并估算了该模型的参数,可为反应器的设计和最佳操作条件的选择提供依据。 展开更多
关键词 甲乙苯 甲基苯乙烯 脱氢 反应工艺 反应动力学
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二氧化碳加氢制甲醇轴向反应器模拟 被引量：4
17
作者 朱恺杰 马宏方 +2 位作者 张海涛 房鼎业 李涛 《天然气化工—C1化学与化工》 CAS CSCD 北大核心 2020年第4期76-81,共6页
针对二氧化碳加氢生产甲醇的轴向反应器,建立了一维拟均相数学模型,采用Runge-Kutta法求解数学模型。对二氧化碳加氢反应动力学模型中的各参数进行了修正拟合,通过MatlabR软件计算了二氧化碳加氢反应器中的反应情况,并优化了反应器的操... 针对二氧化碳加氢生产甲醇的轴向反应器,建立了一维拟均相数学模型,采用Runge-Kutta法求解数学模型。对二氧化碳加氢反应动力学模型中的各参数进行了修正拟合,通过MatlabR软件计算了二氧化碳加氢反应器中的反应情况,并优化了反应器的操作参数,得到了较优的反应器操作条件:进料n(CO2):n(H2)为1:4、n(CO2):n(CO)为10:1、温度为235℃,管外换热水温度230℃,单管进料速度为2.1 mol/s。在此条件下,二氧化碳的转化率为17.9%,目标产物甲醇的选择性为72.8%,单套生产能力为300 kt/a,为工业化反应器设计提供了理论支持。 展开更多
关键词 二氧化碳 加氢 甲醇 反应器模拟 轴向反应器
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合成气制乙二醇羰化径向反应器床层换热模拟 被引量：2
18
作者 安嘉元 李瑞江 +3 位作者 朱学栋 张琪 刘玉兰 朱子彬 《化学工程》 CAS CSCD 北大核心 2020年第8期57-62,共6页
为考察生成草酸二甲酯的羰化径向反应器中发生的换热、反应过程,采用COMSOL Multiphysics对羰化径向反应器二维模型进行模拟,将床层划分为进口绝热层和布管区2个区域,重点研究了换热管管径和位置对反应床层温度分布的影响,提出了两排一... 为考察生成草酸二甲酯的羰化径向反应器中发生的换热、反应过程,采用COMSOL Multiphysics对羰化径向反应器二维模型进行模拟,将床层划分为进口绝热层和布管区2个区域,重点研究了换热管管径和位置对反应床层温度分布的影响,提出了两排一组,间隔排列的双排布管方案。结果表明:进口温度越低、进口速度越大,进口绝热层越厚;布管区换热能力和管心距与管径之比负相关;小管径换热管床层热点温度较低,随着管心距与管径之比下降,不同管径床层热点温度差异增大;单排换热管对间隙位置热点的影响有限,采用双排布管方案的床层温度分布更加均匀;在本模拟条件下,双排换热管排间距50 mm、后排管心距与管径之比在1.6—1.8时床层压降、平均温度、热点温度均较低。 展开更多
关键词 合成气 羰基化 草酸二甲酯 径向反应器 换热模拟
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合成气甲烷化反应器模拟和工艺条件优化 被引量：7
19
作者 王兆东 李涛 《天然气化工—C1化学与化工》 CAS CSCD 北大核心 2015年第4期57-63,共7页
通过分析和简化合成气制天然气甲烷化工艺流程,建立了第一甲烷化绝热固定床反应器的一维数学模型,采用Runge-Kutta法求解数学模型。对合成气甲烷化反应动力学模型中的甲烷化反应平衡常数进行了计算分析和调整,用Matlab计算了第一甲烷化... 通过分析和简化合成气制天然气甲烷化工艺流程,建立了第一甲烷化绝热固定床反应器的一维数学模型,采用Runge-Kutta法求解数学模型。对合成气甲烷化反应动力学模型中的甲烷化反应平衡常数进行了计算分析和调整,用Matlab计算了第一甲烷化反应器中浓度和温度分布。考察了反应器各个操作参数对床层的影响,综合各种参数影响因素,反应器较优的操作条件如下:合成气的进料速度800kmol/h,进料温度553K,操作压力为3MPa,氢碳比在3左右,循环比为3。在此条件下,第一甲烷化反应器的出口温度在873 K左右,CO的转化率为82.18%,出口气体中CH4的干基的物质的量分数达到57.07%,满足工业生产要求,为工业化反应器设计提供了理论依据。 展开更多
关键词 合成气 甲烷化 反应器模拟 绝热固定床
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液相还原法制备FeCu/CeO_(2)催化剂及其高碳醇合成反应性能研究 被引量：2
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作者 黄乐 徐艳波 +3 位作者 钱炜鑫 马宏方 张海涛 应卫勇 《天然气化工—C1化学与化工》 CAS 北大核心 2021年第3期41-47,共7页
采用液相还原法制备了以CeO_(2)为载体的FeCu双金属纳米催化剂,采用XRD、BET、H_(2)-TPR、CO-TPD、XPS、FESEM、TEM和M觟ssbauer等技术对催化剂进行了表征,并考察了催化剂在高碳醇合成反应中的性能。催化剂FeCu/CeO_(2)-R和FeCu/CeO_(2... 采用液相还原法制备了以CeO_(2)为载体的FeCu双金属纳米催化剂,采用XRD、BET、H_(2)-TPR、CO-TPD、XPS、FESEM、TEM和M觟ssbauer等技术对催化剂进行了表征,并考察了催化剂在高碳醇合成反应中的性能。催化剂FeCu/CeO_(2)-R和FeCu/CeO_(2)-C较高的Cu^(0)/Cu^(+)比和CO吸附量提升了产物中醇的含量。FeCu/CeO_(2)-O拥有较多的氧空位,有利于促进Ce和Fe元素之间的电子转移及铁物种的还原。FeCu/CeO_(2)-O较高的碳化铁含量促进了CO转化及醇类产物的碳链增长,使其在三种催化剂中具有最高的CO转化率和C^(2+)醇/甲醇质量比,分别为92.2%、3.8。CeO_(2)-O负载的FeCu催化剂更有利于C^(2+)高碳醇的合成。 展开更多
关键词 液相还原法 CeO_(2)载体 FeCu/CeO_(2)催化剂 高碳醇合成
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