环己烯/乙醇与乙酸酯化反应的催化精馏研究：Nafion和ZSM-5构件催化剂及响应面辅助优化
发布时间：2021-08-28 22:03
近年来,化学工业向着紧凑、安全、高效和环境友好的可持续方向发展。作为在化学工业中起着主导作用的催化剂研究在提高催化过程效率、降低能耗和简化生产工艺流程以及环境保护等方面发挥着越来越重要的作用。从绿色化学的角度考虑,由于催化反应是一个表/界面过程,开发出高效的新型催化剂不仅要考虑分子层面的活性位和诸如孔隙率、催化剂形状、微观结构和组成等问题,还要考虑到诸如多相接触和反应物料的扩散、流体分布、传质传热、压力降等催化工程方面的影响。随着涂层技术等传统制备技术的发展,结构催化剂以其显著提高催化剂床层内部的传质/传热性能以及优化催化剂床层的流体力学行为等优点,成为当前催化与化工交叉领域的研究热点。因兼具催化剂和反应器的特点和性能,结构催化剂在化学反应工程领域得到越来越多的应用。对于易受扩散限制影响、强放热的反应,结构催化剂和反应器（Structured Catalyst and Catalytic Reactors,SCRs）克服常规多相反应器如浆态床、固定床反应器的缺点,使流体分布均匀、减少扩散的影响、均化催化床层温度、降低压力降。因此,设计一种新型的结构催化剂对于催化和反应工程领域都具有重要...
【文章来源】：华东师范大学上海市 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：196 页
【学位级别】：博士
【部分图文】：
MTBE合成的工艺流程图
在原有设备中简化改造，无需反应器就能使异丁烯进一步转化，还能分离出原料甲醇和 C4 混合物，类似三塔流程即可满足要求。图 1-4. MTBE 合成的工艺流程图Figure 1-4. Synthesis of MTBE
化剂床层具有足够的自由空间，床层压降低于允许的塔盘压降以进行液汽液相传质；2、具有足够的表面积使反应物与催化剂粒子能够有效接催化剂发挥最大效率；3、使塔内催化剂分布均匀；4、便于装填和卸载区域内有足够的持液量，能为反应提供足够的停留时间[222,223]。拟固定床式装填方式是将颗粒催化剂类似于固定床反应器中的催化剂于塔板上。如此装填虽然使催化剂气-液-固相接触良好，便于更换，但成催化剂的损坏以及催化床层压降增大[224,225]。催化剂还可以以填料方内，将催化剂与填料结合在一起，能够使催化剂的催化作用和分馏作用好。其主要利用惰性填料、多孔容器或是规整填料将颗粒催化剂混合均捆扎制成袋装催化剂结构[226,227]或是MULTIPAK和KATAPAK填料的类似的镶嵌式结构 (图 1-6)[228,229]，其与分子筛或离子交换树脂催化剂相催化精馏用开放错流结构的整体式结构催化剂传质效果好，但装卸较麻
【参考文献】：
期刊论文
[1]泡沫陶瓷制备工艺研究进展[J]. 徐勇,邹国荣. 耐火材料. 2017(05)
[2]TiO2/g-C3N4在泡沫陶瓷表面的负载及光催化空气净化性能增强[J]. 孙艳娟,王瑞,董帆,何詠基,吴忠标. 环境科学学报. 2017(06)
[3]Al2O3泡沫陶瓷表面负载四钛酸钾晶须及其光催化性能[J]. 刘斌智,滕冰洁,谢力,吉晓莉. 化学与生物工程. 2016(09)
[4]泡沫金属的研究与应用进展[J]. 张士卫. 粉末冶金技术. 2016(03)
[5]花生壳碳基固体酸催化环己烯与甲酸酯化反应(英文)[J]. 薛伟,赵贺潘,姚洁,李芳,王延吉. 催化学报. 2016(05)
[6]A new green process for biodiesel production from waste oils via catalytic distillation using a solid acid catalyst-Modeling, economic and environmental analysis[J]. Aashish Gaurav,Flora T.T.Ng,Garry L.Rempel. Green Energy & Environment. 2016(01)
[7]泡沫金属的研究现状[J]. 叶波. 广州化工. 2015(22)
[8]低浓度甲烷在微小燃烧器中的催化燃烧实验[J]. 骆潮明,李艳霞,刘中良,董予宛. 化工学报. 2015(S1)
[9]涂覆型介孔炭/蜂窝陶瓷整体式催化剂制备及应用[J]. 胡文渊,马磊,张群峰,卢春山,丰枫,李小年. 化工生产与技术. 2014(02)
[10]净化器载体在汽车尾气处理中的研究进展[J]. 支浩,汤慧萍,马军,王建忠,敖庆波. 材料导报. 2014(03)
博士论文
[1]草酸二甲酯加氢和费托合成低碳烯烃金属纤维/泡沫结构催化剂的制备、表征及催化性能研究[D]. 韩璐蓬.华东师范大学 2017
[2]金属Foam/Fiber结构化Pd、Au催化剂制备及其催化燃烧和甲醇选择性催化氧化性能研究[D]. 张巧飞.华东师范大学 2016
[3]纤维结构化纳米Au-Pd催化剂的原电池反应制备及其催化气相草酸二甲酯加氢制乙二醇催化性能[D]. 张立.华东师范大学 2015
[4]基于Winpak的模块化催化规整填料[D]. 丁晖殿.天津大学 2015
[5]汽油烷基化硫转移催化精馏过程研究[D]. 郭本帅.天津大学 2012
[6]分级孔道和金属改性ZSM-5分子筛制备、表征及催化甲醇制烃研究[D]. 倪友明.华中科技大学 2011
[7]催化反应精馏过程的应用基础及其技术扩展[D]. 陶端健.南京大学 2011
[8]纳米碳纤维规整结构催化剂的制备及其流体力学性能研究[D]. 曹尧杰.华东理工大学 2011
[9]酯交换法合成醋酸正丁酯的催化精馏过程研究[D]. 许保云.天津大学 2009
[10]催化精馏专用填料型固体酸催化剂的制备研究[D]. 杜长海.天津大学 2004
硕士论文
[1]负载型钙钛矿为前驱体的Ni基催化剂用于CO甲烷化反应[D]. 司静.天津大学 2016
[2]乙酸和环己烯加成制乙酸环己酯催化剂的研究[D]. 施聪.上海师范大学 2016
[3]整装SS-fiber@HZSM-5催化剂上MTP反应动力学实验和数值模拟研究[D]. 文鸣.华东师范大学 2015
[4]整装Fiber@γ-Al2O3的涂层制备及其负载Ni基催化剂甲烷干气重整研究[D]. 盛雯倩.华东师范大学 2015
[5]甲基叔丁基醚（MTBE）生产装置流程模拟与分析[D]. 张艳博.大连理工大学 2014
[6]核壳结构催化剂的制备及其低温催化氧化NO性能研究[D]. 王盼.昆明理工大学 2014
[7]整装式纤维@ZSM-5核—壳结构催化剂及其MTP催化性能研究[D]. 王翔宇.华东师范大学 2014
[8]负载型磷钨杂多酸催化剂的制备及酯化反应性能研究[D]. 赵雷.郑州大学 2014
[9]整装金属纤维结构化Pd-ZnO催化剂及其MSR反应性能研究[D]. 赵安琪.华东师范大学 2015
[10]催化精馏合成乙二醇正丁醚模拟研究[D]. 孟霞.中国海洋大学 2012
本文编号：3369325
【文章来源】：华东师范大学上海市 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：196 页
【学位级别】：博士
【部分图文】：
MTBE合成的工艺流程图
在原有设备中简化改造，无需反应器就能使异丁烯进一步转化，还能分离出原料甲醇和 C4 混合物，类似三塔流程即可满足要求。图 1-4. MTBE 合成的工艺流程图Figure 1-4. Synthesis of MTBE
化剂床层具有足够的自由空间，床层压降低于允许的塔盘压降以进行液汽液相传质；2、具有足够的表面积使反应物与催化剂粒子能够有效接催化剂发挥最大效率；3、使塔内催化剂分布均匀；4、便于装填和卸载区域内有足够的持液量，能为反应提供足够的停留时间[222,223]。拟固定床式装填方式是将颗粒催化剂类似于固定床反应器中的催化剂于塔板上。如此装填虽然使催化剂气-液-固相接触良好，便于更换，但成催化剂的损坏以及催化床层压降增大[224,225]。催化剂还可以以填料方内，将催化剂与填料结合在一起，能够使催化剂的催化作用和分馏作用好。其主要利用惰性填料、多孔容器或是规整填料将颗粒催化剂混合均捆扎制成袋装催化剂结构[226,227]或是MULTIPAK和KATAPAK填料的类似的镶嵌式结构 (图 1-6)[228,229]，其与分子筛或离子交换树脂催化剂相催化精馏用开放错流结构的整体式结构催化剂传质效果好，但装卸较麻
【参考文献】：
期刊论文
[1]泡沫陶瓷制备工艺研究进展[J]. 徐勇,邹国荣. 耐火材料. 2017(05)
[2]TiO2/g-C3N4在泡沫陶瓷表面的负载及光催化空气净化性能增强[J]. 孙艳娟,王瑞,董帆,何詠基,吴忠标. 环境科学学报. 2017(06)
[3]Al2O3泡沫陶瓷表面负载四钛酸钾晶须及其光催化性能[J]. 刘斌智,滕冰洁,谢力,吉晓莉. 化学与生物工程. 2016(09)
[4]泡沫金属的研究与应用进展[J]. 张士卫. 粉末冶金技术. 2016(03)
[5]花生壳碳基固体酸催化环己烯与甲酸酯化反应(英文)[J]. 薛伟,赵贺潘,姚洁,李芳,王延吉. 催化学报. 2016(05)
[6]A new green process for biodiesel production from waste oils via catalytic distillation using a solid acid catalyst-Modeling, economic and environmental analysis[J]. Aashish Gaurav,Flora T.T.Ng,Garry L.Rempel. Green Energy & Environment. 2016(01)
[7]泡沫金属的研究现状[J]. 叶波. 广州化工. 2015(22)
[8]低浓度甲烷在微小燃烧器中的催化燃烧实验[J]. 骆潮明,李艳霞,刘中良,董予宛. 化工学报. 2015(S1)
[9]涂覆型介孔炭/蜂窝陶瓷整体式催化剂制备及应用[J]. 胡文渊,马磊,张群峰,卢春山,丰枫,李小年. 化工生产与技术. 2014(02)
[10]净化器载体在汽车尾气处理中的研究进展[J]. 支浩,汤慧萍,马军,王建忠,敖庆波. 材料导报. 2014(03)
博士论文
[1]草酸二甲酯加氢和费托合成低碳烯烃金属纤维/泡沫结构催化剂的制备、表征及催化性能研究[D]. 韩璐蓬.华东师范大学 2017
[2]金属Foam/Fiber结构化Pd、Au催化剂制备及其催化燃烧和甲醇选择性催化氧化性能研究[D]. 张巧飞.华东师范大学 2016
[3]纤维结构化纳米Au-Pd催化剂的原电池反应制备及其催化气相草酸二甲酯加氢制乙二醇催化性能[D]. 张立.华东师范大学 2015
[4]基于Winpak的模块化催化规整填料[D]. 丁晖殿.天津大学 2015
[5]汽油烷基化硫转移催化精馏过程研究[D]. 郭本帅.天津大学 2012
[6]分级孔道和金属改性ZSM-5分子筛制备、表征及催化甲醇制烃研究[D]. 倪友明.华中科技大学 2011
[7]催化反应精馏过程的应用基础及其技术扩展[D]. 陶端健.南京大学 2011
[8]纳米碳纤维规整结构催化剂的制备及其流体力学性能研究[D]. 曹尧杰.华东理工大学 2011
[9]酯交换法合成醋酸正丁酯的催化精馏过程研究[D]. 许保云.天津大学 2009
[10]催化精馏专用填料型固体酸催化剂的制备研究[D]. 杜长海.天津大学 2004
硕士论文
[1]负载型钙钛矿为前驱体的Ni基催化剂用于CO甲烷化反应[D]. 司静.天津大学 2016
[2]乙酸和环己烯加成制乙酸环己酯催化剂的研究[D]. 施聪.上海师范大学 2016
[3]整装SS-fiber@HZSM-5催化剂上MTP反应动力学实验和数值模拟研究[D]. 文鸣.华东师范大学 2015
[4]整装Fiber@γ-Al2O3的涂层制备及其负载Ni基催化剂甲烷干气重整研究[D]. 盛雯倩.华东师范大学 2015
[5]甲基叔丁基醚（MTBE）生产装置流程模拟与分析[D]. 张艳博.大连理工大学 2014
[6]核壳结构催化剂的制备及其低温催化氧化NO性能研究[D]. 王盼.昆明理工大学 2014
[7]整装式纤维@ZSM-5核—壳结构催化剂及其MTP催化性能研究[D]. 王翔宇.华东师范大学 2014
[8]负载型磷钨杂多酸催化剂的制备及酯化反应性能研究[D]. 赵雷.郑州大学 2014
[9]整装金属纤维结构化Pd-ZnO催化剂及其MSR反应性能研究[D]. 赵安琪.华东师范大学 2015
[10]催化精馏合成乙二醇正丁醚模拟研究[D]. 孟霞.中国海洋大学 2012
本文编号：3369325
本文链接：https://www.wllwen.com/kejilunwen/huaxue/3369325.html
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