乙炔加氫動力學(xué)研究及反應(yīng)器模擬計算.pdf

1、在蒸汽裂解過程中會不可避免地產(chǎn)生一些炔烴和二烯烴產(chǎn)物,它們的存在對烯烴的后加工利用會產(chǎn)生不同程度的影響.工業(yè)上將炔烴和二烯烴選擇加氫為其相應(yīng)的單烯烴的過程非常有用,由于催化劑的不同,操作條件不同,炔烴含量的高低,選擇加氫過程會有不同的烯烴增量.工業(yè)上普遍采用貴金屬Pd催化劑,因為其具有優(yōu)異的加氫選擇性和反應(yīng)活性.北京化工研究院是國內(nèi)最早從事選擇加氫領(lǐng)域研究的科研單位,開發(fā)出了用于碳二餾份選擇加氫用的工業(yè)化催化劑BC-1-037、BC-H

2、-20系列,催化劑廣泛在國內(nèi)石化裝置上使用,效果良好.該文探討了乙炔在催化劑上選擇加氫過程的反應(yīng)機(jī)理,并通過等溫反應(yīng)器微反裝置研究了乙炔加氫反應(yīng)過程,利用實驗數(shù)據(jù)得出乙炔加氫反應(yīng)的動力學(xué)方程.實驗測得乙炔加氫反應(yīng)對氫氣呈指數(shù)1關(guān)系,而對乙炔則呈-0.5指數(shù)關(guān)系,測得的反應(yīng)活化能為E<,a>47.7KJ/mol,利用動力學(xué)實驗裝置考查了各工藝參數(shù)對乙炔加氫反應(yīng)的影響,實驗得出微反裝置上乙炔加氫反應(yīng)規(guī)律和工業(yè)上一致.采用有限差分法對固定床反

3、應(yīng)器的擬均相二維模型進(jìn)行了推導(dǎo),通過物料衡算和熱量衡算得出反應(yīng)器各節(jié)點溫度和轉(zhuǎn)化率分布.為了減少計算量,對模型進(jìn)行了簡化.BC-H-20A催化劑為Pd、Ag雙金屬催化劑,兩種元素在載體表面形成合金,Ag的加入改善了催化劑的選擇性.在微反實驗中乙炔加氫的選擇性達(dá)到90％以上,而在工業(yè)反應(yīng)器上初期乙炔加氫的選擇性也能達(dá)到80％以上,這樣通過微反實驗數(shù)據(jù)可以很好地進(jìn)行高倍數(shù)放大,而不會有較大誤差.利用工廠乙炔轉(zhuǎn)化器初始進(jìn)料條件,通過實驗得出的