FTH-2催化剂上重芳烃烷基转移反应动力学研究

引用本文

王延军, 于继侗, 曲亚辉, 张傑. FTH-2催化剂上重芳烃烷基转移反应动力学研究[J]. 工业催化, 2017,25(11): 52-58.
Wang Yanjun, Yu Jitong, Qu Yahui, Zhang Jie. Study on kinetics of heavy aromatics transalkylation reaction over FTH-2 catalyst[J]. Industrial Catalysis, 2017,25(11): 52-58. 复制到剪切板

DOI:10.3969/j.issn.1008-1143.2017.11.011
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《工业催化》编辑部所有

FTH-2催化剂上重芳烃烷基转移反应动力学研究

王延军¹, 于继侗², 曲亚辉², 张傑^2,^*

1.中石化三菱化学聚碳酸酯(北京)有限公司,北京 102500

2.北京化工大学,化工资源有效利用国家重点实验室,北京 100029

通讯联系人:张傑,副研究员,研究方向为多相催化与催化反应工程。

作者简介:王延军,1976年生,男,江苏省镇江市人,高级工程师,研究方向为化学反应工程。

收稿日期: 2017-08-03

基金资助: 国家自然科学基金(21206008)资助项目

摘要

对在FTH-2催化剂上重芳烃烷基转移反应的本征动力学进行了研究。在排除内外扩散影响后,结合变空速实验确定反应的主反应,并进行动力学实验,建立动力学模型,采用常微分方程的参数估值法进行参数估值,利用Matlab编程对参数进行优化计算,并检验模型参数,确定苯与重芳烃的烷基转移反应的本征动力学方程为: r₁=1.3027×10⁴exp(-6.927RT)·yTIPB0.73·yB2.41·yIPB-0.64

关键词: 化学动力学; 重芳烃; 烷基转移; 本征动力学

中图分类号:O643.1;TQ241.1⁺4 文献标志码:A 文章编号:1008-1143(2017)11-0052-07

Study on kinetics of heavy aromatics transalkylation reaction over FTH-2 catalyst

Wang Yanjun¹, Yu Jitong², Qu Yahui², Zhang Jie^2,^*

1.Sinopec-Mitsubishi Chemical Polycarbonate(Beijing) Co.,Ltd,Beijing,100029

2.State Key laboratory of Chemical Resource Engineering,Beijing University of Chemical Technology,Beijing,100029

Abstract

The intrinsical kineticsal of heavy aromatic transalkylation reactionon FTH-2 catalysts was investigated.The kinetic experiments were carried out under the conditions of excluding the effects of internal and external diffusion to determine the main reaction with variable space velocity experiments.The kinetic model was established,and the ordinary differential equation was used to estimate the parameters.The parameters were optimized by MATLAB programming,and the model parameters were tested.The intrinsical kinetic equations determined for the transalkylation reactions of benzene and heavy aromatics was as follow: r₁=1.3027×10⁴exp(-6.927RT)·yTIPB0.73·yB2.41·yIPB-0.64

Keyword: chemical kinetics; heavy aromatics; transalkylation; intrinsical kinetics

文章图片

异丙苯(IPB)是重要的基本有机化工原料, 全世界每年的产量超过千万吨, 主要用于生产苯酚和丙酮^[1]。异丙苯主要由苯与丙烯进行烷基化反应制得^[2], 合成方法较多, 如传统的固体磷酸法^[3]和三氯化铝法^[4]等。但在异丙苯合成过程中体系不可避免的生成二异丙苯(DIPB)及三异丙苯(TIPB)等副产物, 而二异丙苯和三异丙苯的工业用量有限, 所以要限制副产物的产量。工业上通常将生成的多异丙苯与苯在催化剂作用下发生烷基转移反应后转化为异丙苯, 因此, 烷基转移反应是异丙苯合成工艺的重要组成部分, 是整个异丙苯合成技术进步的重要环节^[5]。

本文是在等温微分反应器中对苯与重芳烃混合液烷基转移反应进行本征动力学研究, 在排除内外扩散影响后, 结合变空速实验确定反应的主反应, 在苯与三异丙苯物质的量比为12~22、反应温度(200~320) ℃和空速5 h^-1条件下进行动力学实验, 采用常微分方程对动力学模型进行参数估值, 确定重芳烃烷基转移反应的本征动力学模型, 为工厂中试和工业反应器的设计提供理论依据。

1 实验部分

1.1 实验原料

苯, 纯度大于99%、三异丙苯, 纯度大于95%、重芳烃, 三异丙苯的质量分数为31%, 北京燕山石化化工三厂; FTH-2型催化剂, 燕山石化化工三厂与北京化工大学共同研制。

1.2 外扩散检验

分别将0.8 g和1.0 g经活化处理的催化剂装填至反应器的恒温区, 配制苯与三异丙苯物质的量比为18的重芳烃原料液, 在反应压力3.0 MPa、反应温度280 ℃和空速(1~11) h^-1进行实验, 结果如图1所示。

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	图1 外扩散检验图Figure 1 External diffusion test of catalyst

由图1可知, 空速低于5 h^-1时, 催化剂装填量对三异丙苯转化率有一定影响, 催化剂装填量较多时三异丙苯转化率较大; 空速高于5 h^-1时, 催化剂装填量对三异丙苯转化率基本没有影响, 实验数据基本吻合, 表明空速高于5 h^-1时, 外扩散对反应的影响可以忽略。由文献^[6]可知, 当空速高于5 h^-1后继续增大, 三异丙苯转化率、异丙苯选择性将迅速减小, 不能满足实验对三异丙苯转化率及异丙苯选择性的要求, 最终确定动力学实验空速为5 h^-1。

1.3 内扩散检验

外扩散对反应的影响消除后, 可改变催化剂的粒度检验内扩散的影响^[7]。

分别取(10~20)目、(20~40)目、(40~60)目、(60~80)目、(80~100)目经过活化处理的催化剂0.8 g装填于反应管的恒温区, 配制苯与三异丙苯物质的量比为18的重芳烃原料液, 在280 ℃、3.0 MPa和空速5 h^-1条件下进行重芳烃烷基转移实验研究, 考察粒径对三异丙苯转化率(X_TIPB)的影响, 结果如图2所示。

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	图2 内扩散检验图Figure 2 Internal diffusion test of catalyst

由图2可知, 粒径在(10~100)目时对重芳烃烷基转移实验未表现出明显的影响。但催化剂颗粒较小时容易积炭, 降低催化活性; 颗粒较大时, 总比表面积相对较小, 活性中心将相应减少, 同样会降低催化效率。选择催化剂粒径为(40~60)目。

1.4 实验条件

实验中应用固定床反应器, 在测定液体原料流速时, 应确定反应液呈活塞流状态, 即满足催化剂装填高度L与催化剂粒径d以及催化剂装填高度与反应器内径比分别应大于50、8。实验采用的催化剂为(40~60)目, 直径约0.45 mm, 反应器为ϕ 6 mm× 300 mm, 催化剂床层高度约45 mm, 则催化剂装填高度L与催化剂粒径比=45÷ 0.45=100, 催化剂装填高度与反应器内径比=6÷ 0.45=13.33, 即满足条件。

确定的动力学实验条件:催化剂粒径为(40~60)目, 催化剂用量0.8 g, 反应压力3.0 MPa, 反应温度(200~320) ℃, 苯与三异丙苯物质的量比为12~22, 空速5 h^-1, 反应液流量4.6 mL· h^-1。

1.5 产物分析

采用GC-MS气相色谱-质谱联用仪对重芳烃混合液及反应后产物进行定性分析, 实验中涉及试剂中的组分含量采用VARain3900型气相色谱仪(FID检测器, HJ-DV-101毛细管柱)结合内标法定量分析。

2 本征动力学模型的建立

2.1 反应体系主体反应的确定

在考察不同实验条件影响后, 各组分实验数据如表1所示。

表1 本征动力学实验数据 Table 1 The experimental data of intrinsic kinetics

反应温度/℃	苯与三异丙苯物质的量比	原料物质的量分数			产物物质的量分数
反应温度/℃	苯与三异丙苯物质的量比	苯	二异丙苯	三异丙苯	苯	甲苯	乙苯	异丙苯	正丙基苯	二异丙苯	三异丙苯
209.9	12 ∶ 1	0.939	0.227× 10^-3	0.042	0.923	3.204× 10^-4	3.526× 10^-4	0.021	1.52× 10^-5	0.001	0.044
229.2	12 ∶ 1	0.939	0.227× 10^-3	0.042	0.928	3.711× 10^-4	3.255× 10^-4	0.017	1.91× 10^-5	0.001	0.043
233.6	12 ∶ 1	0.939	0.227× 10^-3	0.042	0.874	2.796× 10^-4	5.477× 10^-4	0.058	1.81× 10^-5	0.007	0.047
248.9	12 ∶ 1	0.939	0.227× 10^-3	0.042	0.925	3.013× 10^-4	3.975× 10^-4	0.019	1.66× 10^-5	0.002	0.041
278.5	12 ∶ 1	0.939	0.227× 10^-3	0.042	0.912	3.885× 10^-4	5.776× 10^-4	0.028	2.06× 10^-5	0.007	0.038
290.5	12 ∶ 1	0.939	0.227× 10^-3	0.042	0.891	4.201× 10^-4	2.642× 10^-4	0.049	1.82× 10^-5	0.014	0.032
307.6	12 ∶ 1	0.939	0.227× 10^-3	0.042	0.905	4.731× 10^-4	4.179× 10^-4	0.041	2.31× 10^-5	0.014	0.028
208.6	14 ∶ 1	0.947	0.164× 10^-3	0.037	0.917	2.015× 10^-4	4.132× 10^-4	0.034	4.44× 10^-5	0.004	0.035
230.0	14 ∶ 1	0.947	0.164× 10^-3	0.037	0.927	2.955× 10^-4	4.235× 10^-4	0.024	8.01× 10^-5	0.002	0.036
249.3	14 ∶ 1	0.947	0.164× 10^-3	0.037	0.930	3.073× 10^-4	4.098× 10^-4	0.022	7.41× 10^-5	0.003	0.033
268.0	14 ∶ 1	0.947	0.164× 10^-3	0.037	0.927	3.867× 10^-4	6.054× 10^-4	0.023	1.28× 10^-5	0.004	0.032
287.3	14 ∶ 1	0.947	0.164× 10^-3	0.037	0.926	4.091× 10^-4	3.794× 10^-4	0.028	1.86× 10^-5	0.008	0.026
308.4	14 ∶ 1	0.947	0.164× 10^-3	0.037	0.914	4.676× 10^-4	3.733× 10^-4	0.036	2.23× 10^-5	0.012	0.026
210.1	16 ∶ 1	0.954	0.140× 10^-3	0.036	0.938	3.561× 10^-4	1.066× 10^-4	0.017	2.84× 10^-5	0.001	0.036
258.6	16 ∶ 1	0.954	0.140× 10^-3	0.036	0.895	4.004× 10^-4	8.709× 10^-4	0.059	3.15× 10^-5	0.005	0.024
277.6	16 ∶ 1	0.954	0.140× 10^-3	0.036	0.926	3.033× 10^-4	2.073× 10^-4	0.031	9.31× 10^-5	0.006	0.026
203.5	18 ∶ 1	0.964	0.126× 10^-3	0.022	0.947	2.442× 10^-4	4.212× 10^-4	0.011	4.67× 10^-5	0.001	0.030
223.1	18 ∶ 1	0.964	0.126× 10^-3	0.022	0.936	2.513× 10^-4	2.958× 10^-4	0.023	4.99× 10^-5	0.003	0.019
252.2	18 ∶ 1	0.964	0.126× 10^-3	0.022	0.902	2.734× 10^-4	3.271× 10^-4	0.038	3.92× 10^-5	0.005	0.025
281.2	18 ∶ 1	0.964	0.126× 10^-3	0.022	0.905	3.034× 10^-4	3.531× 10^-4	0.034	3.21× 10^-5	0.007	0.025
310.6	18 ∶ 1	0.964	0.126× 10^-3	0.022	0.913	3.953× 10^-4	7.453× 10^-4	0.037	1.57× 10^-5	0.009	0.017
211.8	20 ∶ 1	0.967	0.113× 10^-3	0.021	0.942	1.782× 10^-4	5.46× 10^-4	0.031	1.04× 10^-5	0.005	0.019
241.6	20 ∶ 1	0.967	0.113× 10^-3	0.021	0.917	1.722× 10^-4	5.798× 10^-4	0.044	1.39× 10^-5	0.006	0.021
271.0	20 ∶ 1	0.967	0.113× 10^-3	0.021	0.931	2.467× 10^-4	5.486× 10^-4	0.033	1.28× 10^-5	0.005	0.019
301.5	20 ∶ 1	0.967	0.113× 10^-3	0.021	0.926	3.277× 10^-4	7.106× 10^-4	0.035	1.24× 10^-5	0.008	0.016
207.9	22 ∶ 1	0.969	0.093× 10^-3	0.020	0.937	3.737× 10^-4	3.54× 10^-4	0.033	2.01× 10^-5	0.004	0.019
227.5	22 ∶ 1	0.961	0.093× 10^-3	0.020	0.941	3.701× 10^-4	8.34× 10^-4	0.024	2.61× 10^-5	0.003	0.025
247.7	22 ∶ 1	0.969	0.093× 10^-3	0.020	0.946	4.096× 10^-4	8.83× 10^-4	0.019	2.04× 10^-5	0.002	0.023
267.2	22 ∶ 1	0.969	0.093× 10^-3	0.020	0.945	4.315× 10^-4	7.69× 10^-4	0.017	2.09× 10^-5	0.003	0.023
286.3	22 ∶ 1	0.969	0.093× 10^-3	0.020	0.944	4.481× 10^-4	4.364× 10^-4	0.021	2.23× 10^-5	0.006	0.019
307.4	22 ∶ 1	0.969	0.093× 10^-3	0.020	0.940	4.278× 10^-4	4.261× 10^-4	0.026	2.14× 10^-5	0.008	0.016

表1 本征动力学实验数据 Table 1 The experimental data of intrinsic kinetics

取经过活化处理的(40~60)目催化剂0.8 g, 在280 ℃、3.0 MPa、苯与三异丙苯物质的量比为18条件下进行变空速实验, 实验结果如表2、图3所示。

表2 变空速实验数据 Table 2 The experimental data of varied airspeed

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	图 3 部分产物收率随反应液流速的变化Figure 3 Effects of raw materials flow on mole fractions of products

由表2可知, 产物组分中副产物甲苯、乙苯和正丙基苯物质的量分数相对其他产物组分小2~3个数量级, 含量较少且随着重芳烃反应液流量的增加、反应停留时间的减少有减小的趋向, 故本节中不考虑该三种组分的影响。

图3为部分产物收率随反应液流速的变化。

由图3可以看出, 随重芳烃反应液流速增加, 反应物停留时间减小, 异丙苯收率呈减小趋势、三异丙苯收率呈增大趋势、二异丙苯收率先增后减, 最终趋向于零。苯与重芳烃多异丙苯烷基转移反应体系较为复杂, 本文中只考虑原料中苯、二异丙苯、三异丙苯及产物中苯、甲苯、乙苯、异丙苯、正丙基苯、二异丙苯、三异丙苯; 又由表2中甲苯、乙苯、正丙基苯、二异丙苯物质的量分数相对其他组分小2~3个数量级, 故不予考虑。则本文中以下面的反应为考察对象, 进行动力学分析并建立合适的数学模型:

主反应:

TIPB(三异丙苯)+2B(苯) ⇌3IPB(异丙苯) (1)

DIPB(二异丙苯)+B(苯) ⇌2IPB(异丙苯) (2)

副反应:

2TIPB(三异丙苯)+B(苯) ⇌3DIPB(二异丙苯) (3)

反应(2)、(3)可以相加得到反应(1), 则动力学模型只对该反应体系中的反应(1)进行分析。

2.2 动力学模型选取

在重芳烃多异丙苯烷基转移反应体系中, 存在较多副反应, 因检测到的副产物含量以及反应原料中的二异丙苯等很少, 故对主反应的影响较小, 可以忽略。只考虑其中三异丙苯的烷基转移反应, 通过研究相关催化反应的动力学模型, 结合各反应模型特点, 最终选择以下较为简单的反应模型, 以三异丙苯为关键组分, 设重芳烃反烃化的动力学模型为:

r₁=k₁exp(- $\begin{matrix} \frac{E_{1}}{RT} \end{matrix}$ )· $\begin{matrix} y_{TIPB}^{n 1} \end{matrix}$ · $\begin{matrix} y_{B}^{n 2} \end{matrix}$ · $\begin{matrix} y_{IPB}^{n 3} \end{matrix}$ (4)

式中, r₁为反应(1)的反应速率, mol· (g· h)^-1; k₁为指前因子; R为理想气体常数; T为热力学温度, K; E₁为反应(1)的活化能, kJ· mol^-1; n₁、n₂、n₃为反应对应组分的反应级数; y_TIPB、y_B、y_IPB分别为三异丙苯、苯、异丙苯的物质的量分数。

2.3 模型参数估值方法

实验中应用的反应管及催化剂等条件可以满足反应在活塞流状态下进行, 排除反应内外扩散影响后, 可以按理想平推流反应器计算。催化剂床层内部的温度分布比较均匀, 催化剂床层两端压降可忽略不计, 反应物可视为理想气体混合物, 故等温等压条件下, 可用的模型方程如式(5)所示:

- $\begin{matrix} \frac{d (c_{i} u)}{dZ} \end{matrix}$ + $\begin{matrix} \sum \end{matrix}$ v_ijr_j=- $\begin{matrix} \frac{d c_{i} u)}{dZ} \end{matrix}$ +R_i=0 (5)

式中, c_i为i组分的瞬时浓度, mol· L^-1; v_ij为i组分在第j反应中的计量系数; Z为反应器轴向距离, mm; u为进料的质量流速, g· h^-1。

由此可得:

- $\begin{matrix} \frac{d (c_{TIPB} u)}{dZ} \end{matrix}$ =r₁=-R_TIPB (6)

即:

r₁=-R_TIPB=- $\begin{matrix} \frac{d N_{TIPB}}{d W_{R}} \end{matrix}$ =- $\begin{matrix} \frac{d N_{TIPB} (1 - x_{TIPB})}{d W_{R}} \end{matrix}$

=- $\begin{matrix} \frac{d N_{0} y_{TIPB} (1 - x_{TIPB})}{d W_{R}} \end{matrix}$ (7)

进一步简化得:

- $\begin{matrix} \frac{d x_{TIPB}}{d W_{R}} \end{matrix}$ = $\begin{matrix} \frac{r_{1}}{N_{0} y_{BO}} \end{matrix}$ (8)

则对于反应(1), 由方程(7)结合反应器入口条件“ W_R=0, x_TIPB=0, x_B=0” 与实验数据可计算该一阶常微分方程。则给定方程(4)参数(k₁、E₁、n₁、n₂、n₃)d的初值, 即根据Runge-Kutta法^{[8, 9, 10, 11]}积分可得 $\begin{matrix} x_{TIPB}^{out} \end{matrix}$ 、 $\begin{matrix} x_{B, c}^{out} \end{matrix}$ 的计算值, 将其与实验值 $\begin{matrix} x_{TIPB, m}^{out} \end{matrix}$ 、 $\begin{matrix} x_{B, m}^{out} \end{matrix}$ 相比, 根据误差信息调整模型估值参数直至误差符合要求。

采用Simplex法优化参数估值, Runge-Kutta法定步长数值积分, 该过程用式(9)计算:

S= $\begin{matrix} \overset{M}{\sum_{k = 1}} \end{matrix} \begin{matrix} [(x_{B, c}^{out} - x_{B, m}^{out})^{2} + (x_{TIPB, c}^{out} - x_{TIPB, m}^{out})^{2}] \end{matrix}$ (9)

式中:S为反应器出口苯与三异丙苯计算值与实验值差的平方和; M为实验组数。

3 数据处理

3.1 模型参数估值结果

采用Matlab程序^{[12, 13, 14, 15]}, 根据动力学数据对模型中未知的参数进行估算, 结果如表3所示。

表3 本征动力学模型参数 Table 3 Parameters in intrinsic kinetics mode

则估值后得到的本征动力学方程为:

r₁=1.3027× 10⁴exp(- $\begin{matrix} \frac{6.927}{RT} \end{matrix}$ )· $\begin{matrix} y_{TIPB}^{0.73} \end{matrix}$ · $\begin{matrix} y_{B}^{2.41} \end{matrix}$ · $\begin{matrix} y_{IPB}^{- 0.64} \end{matrix}$ (10)

3.2 本征动力学模型结果检验

采用概率统计中的F统计对3.1节的动力学模型进行相关检验, F统计检验结果见表4。

复相关指数:

R²=1-S_残/S_总> 0.9(11)

统计检验:

F= $\begin{matrix} \frac{S_{回} / P}{S_{残} / (M - P - 1)} \end{matrix}$ (12)

总平方和:

$\begin{matrix} S_{总} = \overset{M}{\sum_{j = 1}} (y_{j} {- \bar{y})}^{2} \end{matrix}$ (13)

回归平方和:

$\begin{matrix} S_{回} = \overset{M}{\sum_{j = 1}} (y_{j} - \bar{y}) \end{matrix}$ ² (14)

残差平方和:

$\begin{matrix} S_{残} = \overset{M}{\sum_{j = 1}} (y_{j} - {\hat{y}}_{j})^{2} \end{matrix}$ (15)

式中, P为每个速率方程中的参数个数; M为实验数据组数; y_i为实验值; y为实验值的平均值; $\begin{matrix} \hat{y} \end{matrix}$ 为计算值。

表4 F统计检验结果 Table 4 Result of F statistical test

P	M-P-1	R²	F	10× $\begin{matrix} {F_{0}}_{. 01} \end{matrix}$	10× F_0.001
5	25	0.97981	692.4	33.1	52.7

表4 F统计检验结果 Table 4 Result of F statistical test

由表4可知, R²> 0.9, F值比置信域99%~99.9%临界值10倍大, 符合要求。

图4~5为反应器出口处X_B与X_TIPB的模型计算值与实验值的比较。

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	图4 反应器出口处X_B的模型计算值与实验值的比较Figure 4 Comparison of X_B between experimental and calculated data at reactor outlet

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	图5 反应器出口处X_TIPB的模型计算值与实验值的比较Figure 5 Comparison of X_TIPB between experimental and calculated data at reactor outlet

由图4~5可知, 两图的R²分别为0.989 81、0.998 31, 均接近于1, 表明两值基本吻合。

X_B与X_TIPB的残差分布如图6~7所示。由图6和7可知, 残差绝对值< 2%, 其总和约为0, 满足秩和检验要求。

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	图6 X_B的残差分布Figure 6 Residual distribution of X_B

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	图7 X_TIPB的残差分布Figure 7 Residual distribution of X_TIPB

结合上述分析认为动力学模型:r₁=1.3027× 10⁴ exp(- $\begin{matrix} \frac{6.927}{RT} \end{matrix}$ )· $\begin{matrix} y_{TIPB}^{0.73} \end{matrix}$ · $\begin{matrix} y_{B}^{2.41} \end{matrix}$ · $\begin{matrix} y_{IPB}^{- 0.64} \end{matrix}$ 可信。

4 结论

(1) 结合内外扩散实验得到动力学实验条件为:反应温度(200~320) ℃, 反应压力3.0 MPa, 苯与三异丙苯物质的量比12~22, 空速5 h^-1, 反应液流量4.6 mL· h^-1, (40~60)目催化剂用量0.8 g。

(2) 由变空速实验可知, 反应体系主反应为(1)、(2)、(3); 建立反应(1)动力学数学模型, 用Matlab编程估算并优化模型参数, 结合F统计法检验, 得到了可信的动力学方程, 即在FTH-2型催化剂上苯与重芳烃烷基转移反应的本征动力学方程为:

The authors have declared that no competing interests exist.

参考文献

文献选项

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2003

0.0

杜泽学, 凌云, 闵恩泽. 负载杂多钨酸催化剂上苯与二异丙苯烷基转移反应[J]. 石油学报(石油加工), 2003, 19(1): 22-27.

zexue

, Ling

Yun

, Min

Enze

. Transalkylation of benzene with diisopropyl benzene over supported heteropoly tungstic acid catalysts[J]. ActaPetroleiSinica(Petroleum Processing Section), 2003, 19(1): 22-27.

在负载杂多钨酸催化剂上,考察了反应原料组成、杂多钨酸负载量(lcat)、催化剂对反应物质量比(mcat/mrea)、反应温度(T)、反应时间(t)及原料中苯基(C6H5-)和异丙基((CH3)2CH-)的摩尔比(n(C6)/n(i-C3))对苯与二异丙苯烷基转移反应的影响.结果表明,苯与二异丙苯的反应是由多个可逆反应组成的平衡体系,产物组成仅与反应温度和n(C6)/n(i-C3)有关;增加杂多钨酸负载量和催化剂用量、提高反应温度均能缩短反应的平衡时间,但反应温度高于180℃、n(C6)/n(i-C3)低于3时,异丙苯的选择性下降.

... 异丙苯(IPB)是重要的基本有机化工原料,全世界每年的产量超过千万吨,主要用于生产苯酚和丙酮^[1] ...

2000

0.0

... 异丙苯主要由苯与丙烯进行烷基化反应制得^[2],合成方法较多,如传统的固体磷酸法^[3]和三氯化铝法^[4]等 ...

2011

0.0

... 异丙苯主要由苯与丙烯进行烷基化反应制得^[2],合成方法较多,如传统的固体磷酸法^[3]和三氯化铝法^[4]等 ...

2001

0.0

... 异丙苯主要由苯与丙烯进行烷基化反应制得^[2],合成方法较多,如传统的固体磷酸法^[3]和三氯化铝法^[4]等 ...

2012

0.0

赵飞, 张钰, 柳静. 纳米MCM-49分子筛催化二异丙苯烷基转移反应催化性能研究[J]. 吉林化工学院学报, 2012, 29(9): 1-4.

Zhao

Fei

, Zhang

, Liu

Jing

. Study on transalkylation of diisopropylbenzene with benzene over nano MCM-49 zeolite[J]. Journal of Jilin Institute of Chemical Technology, 2012, 29(9): 1-4.

采用动态水热合成方法制备了纳米MCM-49分子筛，采用 XRD、N2吸附-脱附、SEM和FTIR等手段对其结构和酸性进行了表征，考察了纳米MCM-49分子筛催化二异丙苯与苯烷基转移反应的催化性能．研究结果表明，所合成的分子筛为高结晶度的纳米MCM-49分子筛．在二异丙苯与苯的烷基转移反应中，适当提高反应温度、降低空速、降低分子筛硅铝比有利于提高二异丙苯转化率和异丙苯收率．在烷基转移反应温度为200℃，二异丙苯空速为2h。条件下，二异丙苯转化率达到86．51％，异丙苯收率接近95％．

... 工业上通常将生成的多异丙苯与苯在催化剂作用下发生烷基转移反应后转化为异丙苯,因此,烷基转移反应是异丙苯合成工艺的重要组成部分,是整个异丙苯合成技术进步的重要环节^[5] ...

1997

0.0

... 由文献^[6]可知,当空速高于5 h^-1后继续增大,三异丙苯转化率、异丙苯选择性将迅速减小,不能满足实验对三异丙苯转化率及异丙苯选择性的要求,最终确定动力学实验空速为5 h^-1 ...

2000

0.0

韩明汉, 李晓锦, 林世雄, 等. FX-01催化剂上苯与丙烯烷基化反应内扩散过程的研究[J]. 石油化工, 2000, 29(4): 245-248.

Han

Minghan

, Li

Xiaojin

, Lin

Shixiong

, et al. Internal diffusion transfer of benzene alkylation with propylene over β zeolite[J]. Petrochemical Technology, 2000, 29(4): 245-248.

采用ZLC法测量反应组份在催化剂晶内扩散系数 ,并对ZLC法的数据处理进行了改进。通过试验得到了内扩散有效因子 ,由有效因子计算催化剂粒内扩散系数。比较粒内、晶内及本征反应速率发现 ,对于苯与丙烯烷基化反应过程 ,采用粒径为 3mm的球形FX -0 1催化剂 ,晶内扩散速率大于本征化学反应速率 ,本征化学反应速率大于粒内扩散速率。

... 3 内扩散检验外扩散对反应的影响消除后,可改变催化剂的粒度检验内扩散的影响^[7] ...

2007

0.0

于岳志, 蒋海洋, 肖冰, 等. 固体酸催化过氧化氢异丙苯分解制苯酚丙酮的研究进展[J]. 化工科技, 2007, 15(2): 58-62.

Yuezhi

, Jiang

Haiyang

, Xiao

Bing

, et al. Research progress on decomposition of cumenehydroproxide to phenol and acetone catalyzed by solid acids[J]. Science & Technology in Chemical Industry, 2007, 15(2): 58-62.

... 则给定方程(4)参数(k₁、E₁、n₁、n₂、n₃)d的初值,即根据Runge-Kutta法^[8,9,10,11]积分可得 xTIPBout、 xB,cout的计算值,将其与实验值 xTIPB,mout、 xB,mout相比,根据误差信息调整模型估值参数直至误差符合要求 ...

1993

0.0

李寿佛. 多步Runge-Kutta方法的代数稳定性[J]. 系统仿真学报, 1993, (2): 51-56.

Shoufu

. algebraic stability of multistep runge-kuttamethods[J]. Journal of System Simulation, 1993, (2): 51-56.

本文获得了多步Runge—是Kutta方法代数稳定的一系列必要充分条件,其中多数结果可视为关于Radau I A、Radau ⅡA及Gauss型Runge—Kutta方法已有结果的推广。

1996

0.0

林金清, 胡上序. 管式换热器的动态模拟[J]. 华侨大学学报(自然版), 1996, 17(1): 61-67.

Lin

Jinqing

, Hu

Shangxu

. Dynamic analog of pipe-type heat exchangers[J]. Journal of Huaqiao University(Natural Science), 1996, 17(1): 61-67.

1982

0.0

冯伯培. 解一般或刚性常微分方程初值问题的Gear方法[J]. 数值计算与计算机应用, 1982, 3(1): 12-23.

2015

0.0

李旭. MATLAB在简单化学反应动力学教学中的应用[J]. 广州化工, 2015, 10(43): 172-174.

... 1 模型参数估值结果采用Matlab程序^{[12,13,14,15]},根据动力学数据对模型中未知的参数进行估算,结果如表3所示 ...

2012

0.0

苏铁军, 邓仕英, 李凡修. Matlab环境下化学反应动力学的MonteCarlo模拟[J]. 广州技术师范学院学报(自然科学版), 2012, 33(3): 1-3.

Tiejun

, Deng

Shiying

, Li

Fanxiu

. Montecarlo simulation for chemical reaction kinetics in matlab[J]. Journal of Guangdong Polyechnic Normal University, 2012, 33(3): 1-3.

化学反应的进行缘于分子间不断产生的随机有效碰撞.这种碰撞的随机性就为用MonteCarlo方法来模拟反应动力学过程提供了可能.依此,在Matlab环境下设计了一种用MonteCarlo方法来模拟化学反应动力学的算法.通过对反应实例的模拟,结果表明,MonteCarlo方法不仅与龙格库塔法一样均能对已建立动力学方程的组分进行较好模拟,而且对动力学方程欠缺组分的模拟也是有效的.

... 1 模型参数估值结果采用Matlab程序^{[12,13,14,15]},根据动力学数据对模型中未知的参数进行估算,结果如表3所示 ...

2001

0.0

... 1 模型参数估值结果采用Matlab程序^{[12,13,14,15]},根据动力学数据对模型中未知的参数进行估算,结果如表3所示 ...

2001

0.0

... 1 模型参数估值结果采用Matlab程序^{[12,13,14,15]},根据动力学数据对模型中未知的参数进行估算,结果如表3所示 ...