丁烷选择氧化制顺酐固定床反应器人为非定态操作特性

摘要

针对丁烷选择氧化制顺酐反应人为非定态操作技术研究的需要,对三种添加金属助剂的VPO催化剂在微型反应器上进行了非定态反应性能的初步评价,结果表明这三种催化剂性 能指标均无法满足非定态操作的需要.相对而言,北京化工研究院开发的VPO催化剂性能良 好,可以用于人为非定态操作的研究.为了考察传热、传质过程的影响,寻找在接近工业条件下人为非定态操作的最优操作策略,建立了一套小试规模(装填30g原料度工业催化剂)的 单管血这床反应器实验装置和相应的实验数据分析方法,并利用其对进料深度周期操作以及同时改变反应温度和进料浓度人为非定态操作进行了系统的实验研究,确定了丰应的优化操作条件.结果表明,与最优定态相比,在适宜的操作条件下,仅靠进料浓度周期变化的非定态操作并不能使反应器的进均性能得到提高,而同时改变反应温度和进料深度的人为非定态操作则大同度提高了反应器的时均性能,在催化剂氧化再生温度530℃、丁烷选择氧化温度405℃、操作周期4min、循环裂度0.4时,丁烷的时均转化率达到89.0﹪,顺酐选择性为79.3 ﹪,顺酐时均收率高达67.9﹪,比最优定态操作进提高了11.4个百分点,效果相当明显.

目录

文摘

英文文摘

引言

第一章文献综述

第一节催化反应器的人为非定态操作

1.1.1常用术语

1.1.2化学反应器人为非定态操作的早期理论

1.1.3化学反应器人为非定态操作的实验研究

第二节丁烷选择氧化制顺酐催化反应机理

1.2.1催化剂

1.2.2反应机理

第三节丁烷选择氧化制顺酐非定态反应技术研究现状

第四节顺酐生产专利技术现状

第五节研究目的、意义和内容

1.5.1研究目的和意义

1.5.2研究内容

第二章实验装置与分析方法

第一节实验装置

2.1.1微型反应器实验装置

2.1.2单管固定床反应器实验装置

第二节实验原料及规格

2.2.1催化剂

2.2.2气体

2.2.3主要设备

第三节分析方法

2.3.1分析方法

2.3.2数据处理

第三章含助剂的VPO催化剂反应性能的初步评价

第一节预备实验

3.1.1质量流量计的标定

3.1.2催化剂的活化处理

3.1.3微型反应器实验体系可靠性评价

第二节实验结果与性能评价

3.2.1反应操作条件的确定

3.2.2实验结果

3.2.3三种催化剂反应性能的分析与比较

3.2.4 Ce/Fe=3/1催化剂定态与非定态反应性能的分析

3.2.5与国产VPO催化剂反应性能的比较

第三节本章结论

第四章单管固定床反应器非定态操作特性

第一节单管反应器可靠性评价及定态操作性能

4.1.1实验数据

4.1.2结果分析与讨论

4.1.3结论

第二节进料浓度周期操作试验

4.2.1实验数据

4.2.2结果分析与讨论

4.2.3结论

第三节同时改变反应温度和进料浓度的周期操作

4.3.1正交实验

4.3.2对正交实验结果的分析与讨论

4.3.3利用极差分析方法确定优化操作策略

4.3.4对改变催化剂氧化再生阶段反应温度的理论分析

第四节本章结论

第五章结论

参考文献

符号说明

附：作者发表文章

致谢