乙苯脱氢氧化制苯乙烯工艺过程分析

对乙苯脱氢氧化工艺过程进行了热力学分析，表明氧化烧氢具有提高平衡转化率和能量合理利用的优点。通过一维拟均相模型模拟计算，比较了乙苯脱氢与乙苯脱氢氧化的反应结果，并由实验得到了验证。同时还讨论了乙苯实际转化率提高不多的原因。

茶多酚──茶叶化学研究的新领域

茶多酚是一种天然抗氧化剂，本文较详尽地介绍了茶多酚作为食品添加剂，医疗保健品等方面的应用，概括了目前工业上提取茶多酚的主要工艺流程。

流程模拟系统在化工设计教学中的应用

将化工设计教学置于化工流程模拟系统的平台上,我们对课程的教学内容和教学方法进行了重大改革,显著提高了学生的计算能力、分析能力和解决实际工程问题的能力,使学生能在化工设计实践中充分发挥创造才能,取得了良好的效果。

改革化工设计教学,培养开放思维能力

开放式思维是创新型人才必须具备的一种素养。通过指导组成设计小组学生完成未充分定义的设计课题,我们培养学生发现问题、定义问题、规划问题和解决问题的能力,启迪学生形成开放式思维的习惯,提高学生解决实际问题的能力,以适应培养创新型人才的发展需要。

由学生向工作者转变的重要环节——关于化工设计教学定位的思考

在化工过程设计教学和实践训练中,我们注重使学生的思维习惯由单学科、封闭式向跨学科、开放式转变,工作方式由个体劳动向团队合作转变,并拓展学生的知识面和视野,培养学生应用化工流程模拟软件的能力,使化工过程设计课程成为由学生向工作者转化的一个重要环节。

催化精馏合成丙二醇甲醚的研究

对催化精馏合成丙二醇甲醚的工艺条件进行了分析，通过实验着重考察了进料比、回流比、空速等不同工艺条件对反应结果的影响。

乙苯脱氢氧化制苯乙烯工艺中氢氧化反应器的开发

通过对乙苯脱氢氧化新工艺的过程分析,对氢氧化反应器的开发研究可进行必要的简化。对影响氧化反应结果的工艺及工程因素进行了实验考察,为氢氧化反应器的开发提供了依据和必要的数据。

乙苯脱氢径向反应器的模拟和操作优化

采用一维拟均相绝热径向反应器模型模拟乙苯负压脱氢径向反应器，探讨了在负压条件下乙苯脱氢反应温度、水烃比和压力对乙苯脱氢反应转化率和选择性的影响，指出负压反应系统对压降的严格要求，由此得出合理的操作条件。通过模型计算结果与生产装置实测数据的比较，确认本模型可以用于生产装置的模拟。

丙烷脱氢分离工艺的模拟与分析

对300 kt/a丙烷脱氢装置的分离工艺流程采用Aspen Plus化工流程模拟软件进行模拟,通过比较不同操作条件下各单元的模拟结果并分析各单元的能耗,确定急冷、压缩、深冷分离、脱C2、丙炔加氢和丙烯精馏等单元的操作条件,考察了在已确定的操作条件下各分离单元的能耗。模拟结果表明,丙烷脱氢分离工艺主要操作条件为:压缩机出口压力1.10 MPa、深冷分离温度-95℃、脱乙烷塔操作压力0.90 MPa、丙烯精馏塔顶操作压力0.75 MPa,使用热泵精馏塔;丙烷脱氢分离工艺中,主要耗能单元是压缩和深冷分离单元及丙烯精馏单元,其能耗分别占分离工艺总能耗的50.4%和35.6%,脱C2单元和急冷单元的能耗分别占总能耗的11.8%和2.2%。

乙苯负压脱氢径向反应器的模拟

采用一维拟均相绝热径向反应器模型模拟乙苯负压脱氢径向反应器。探讨了在负压条件下乙苯脱氢反应温度、水烃比和压力对乙苯脱氢反应转化率和选择性的影响，指出负压反应系统对压降的严格要求，由此得出合理的操作条件。通过模型计算结果与生产装置的比较。

丁烯氧化脱氢非铬、铁系催化剂的失活机理

运用TPD、XRD、XPS、Mossbauer谱,比表面和孔径分布等测定方法,结合催化剂的活性考察,对丁烯氧化脱氢制丁二烯的Zn-Mg-Fe-O催化剂的表面性质和失活机理进行了研究。实验表明,在Zn-Mg-Fe-O催化剂表面上存在着三种不同的氧吸附中心,在不同温度范围内,通过不同方式形成晶格氧的选择性氧化部位,使吸附的丁烯生成丁二烯。导致催化剂在长期使用过程中失活的主要原因是积炭,经烧炭后能恢复大部分的活性,由于高温等原因造成催化剂结构上的变化,如α-Fe_2O_3的消失、Fe和Zn离子价态的变化、晶粒烧结等,使烧炭再生后的催化剂活性有一定的损失。避免现有绝热反应器高温段的出现,控制反应温度小于500℃是延长催化剂寿命的重要措施。

乙苯脱氢制苯乙烯工艺流程模拟

采用AspenPlus化工流程模拟软件对乙苯两段脱氢、乙苯三段脱氢、乙苯脱氢-氧化和乙苯脱氢-氧化-换热4种乙苯脱氢制苯乙烯工艺的流程进行模拟。模拟结果表明,乙苯脱氢-氧化和乙苯脱氢-氧化-换热工艺脱氢过程的蒸汽用量比乙苯两段脱氢工艺降低35%和37%;乙苯脱氢-氧化和乙苯脱氢-氧化-换热工艺由于氢气氧化反应器的存在,尾气中氢气的量较少,尾气压缩机的功耗比乙苯两段脱氢工艺降低38%和67%;乙苯脱氢-氧化工艺和乙苯脱氢-氧化-换热工艺乙苯的单程转化率达到80%以上,循环乙苯量较乙苯两段脱氢工艺大幅降低,因此这两种工艺分离过程的蒸汽用量比乙苯两段脱氢工艺减少15%和17%。

异丁烯催化水合制叔丁醇反应规律的研究

在实验室单釜中，以混合碳四为原料、具有Ｋｅｇｇｉｎ结构的杂多酸水溶液为催化剂，研究了异丁烯直接水合制叔丁醇的反应规律，考察了反应温度、搅拌转速、水油相体积比、不同叔丁醇初始含量、原料中不同异丁烯含量等对水合过程的影响规律。结果表明，降低反应温度、提高水油相体积比均有利于生成叔丁醇；搅拌转速大于一定值时，可消除异丁烯扩散因素的影响，进入反应控制区；原料中低异丁烯含量或水相中高叔丁醇含量均对反应过程有不利影响。

甲苯液相氧化动力学研究

建立了一套甲苯液相空气氧化的连续反应装置,在工业条件下进行了动力学实验研究。在排除氧气、催化剂质量分数等影响因素下,建立了反应动力学模型,并回归得到模型参数。用该模型计算得到的甲苯转化率和实验结果对比,最大误差4.72%,平均误差2.36%。研究结果表明,甲苯转化率受温度和停留时间的影响较大,尤以温度影响更为明显;主产物选择性受温度和停留时间的影响较小,但停留时间延长,会加剧苯甲醛向苯甲酸转化。

氢能载体十氢萘制氢表观动力学

十氢萘是一种储氢密度很高的氢能载体,通过催化脱氢反应可将储存在十氢萘中的氢气释放出来。本文考察了用于制氢的十氢萘液相脱氢反应,在Pt负载的活性炭颗粒催化剂（Pt/AC）上可获得约47%的脱氢转化率;浓度分布显示十氢萘脱氢为分别生成萘及四氢萘的平行反应。在温度290-335℃、压力0.7-1.3MPa、搅拌转速1000r/min的条件下,在间歇高压釜中考察了十氢液相催化脱氢动力学,建立了脱氢反应表观动力学模型,对十氢萘脱氢实验数据进行非线性拟合,得到十氢萘脱氢表观动力学模型参数,生成萘及四氢萘的表观活化能分别为116.27k J/mol、114.38k J/mol。经统计检验,结果表明所建立的十氢萘催化脱氢表观动力学模型和参数估值是可靠的。

Fe_3O_4表面逆水煤气反应的DFT研究

采用密度泛函理论(DFT)研究了Fe3O4(111)表面逆水煤气反应的机理(氧化还原机理和中间产物分解机理)。通过优化初始构型,得到了最稳定的吸附构型。对两种机理主要的基元反应活化能进行了比较,结果表明:氧化还原机理是主要的反应机理,中间产物分解机理较难发生。计算结果还表明八面体Fe原子在吸附和活化过程中起着重要作用。

丁烯氧化脱氢径向床反应器流体力学特性研究

流体沿催化剂床层轴向高度均匀分布是丁烯氧化脱氢径向床反应器保持较高性能的必要条件。应用计算流体力学(CFD)软件对径向床反应器内的流场进行三维数值模拟计算,分别考察影响π型反应器和z型反应器内流场均布的关键因素。结果表明:高径比越小,π型反应器内流体分布越均匀,综合压降方面的考虑,高径比选10为最佳;内外流道截面积比对π型反应器的性能影响显著,当取值在1/3—1/2区间时,流场均布情况较好。提出了一种z型反应器内导流锥的设计方法,适当尺寸的导流锥引入明显改善了z型反应器内的流体均布程度。

乙苯CO_2脱氢规整结构催化剂

以堇青石蜂窝陶瓷为第一载体、γ-Al2O3为第二载体,制备了用于乙苯CO2脱氢的Fe系催化剂。研究发现,当Fe2O3负载量为10%时,Fe2O3/γ-Al2O3催化剂对于乙苯CO2脱氢反应活性最佳;添加适量碱金属、碱土金属和稀土元素氧化物为助剂改善Fe2O3/γ-Al2O3催化剂性能,催化剂活性明显提高,稳定性也有所增加。通过与传统颗粒催化剂比较,采用规整结构γ-Al2O3涂层堇青石负载的Fe系催化剂,乙苯转化率和苯乙烯选择性均有明显提高,反应温度为600℃、反应压力为常压、EB∶CO2为1∶10(摩尔比)、乙苯液时体积空速为1.0 h-1时,乙苯转化率可达85%,苯乙烯选择性为98%。

含H2S工业废气深度脱硫的工艺及模拟

如何将天然气中的硫化物脱除并加以回收利用,已成为人们所关心的问题。本工作从能源消耗及生态环境出发,考察了天然气净化过程中所产生的脱硫尾气的深度脱硫技术,分析了尾气中硫化物脱除和回收常用的Claus法,然后对Claus法的常规克劳斯工艺、超级克劳斯工艺和超优克劳斯工艺进行了模拟计算。采用了改良的超优克劳斯工艺进行H2S工业废气深度脱硫,即在预处理工段中使用热泵精馏的方法使能量得到最大限度的节约,与传统精馏相比冷公用工程能量消耗降低57.42%,热公用工程能量消耗降低21.47%;在尾气处理结束后加入吸收工段,再生后的气体循环至预处理工段,使尾气中的硫元素得到充分利用,最终回收率达到99.94%。经过吸收后的排放气体含硫量低于国家标准。

一种新型膨胀床分布器的设计和优化

膨胀床分布器是影响膨胀床分离性能的重要因素。应用计算流体力学(CFD)软件对一种新型径向流分布器结构与床层主体流动进行了三维模拟计算,研究了膨胀床分布器的循环比、喷头开孔方式和分布盘的锥角对膨胀床层内流场均布的影响。结果表明:在0到2的范围内循环比的逐步增大可以改善床层底部流体流速的分布情况,过大的循环比不利于床层的稳定操作;标准8孔分布器的流体均布效果最好,孔径增大和开孔数加倍模型均不利于流体的径向均布;分布盘锥角越大,分布器的流体径向分布效果越好,综合考虑能量损失和均布效果,最佳分布盘锥角为10°。