基于钯炭催化剂的苯酚加氢制环己酮研究

发布时间：2023-08-10 21:05

　　环己酮是一种应用广泛的有机化工原料,在工业上起着非常重要的作用。苯酚加氢制环己酮具有反应条件相对温和、副产物较少以及对环境友好等优点。基于国内某企业开发的新型国产Pd/C催化剂,研究了苯酚气相加氢适宜的反应条件、本征动力学以及Pd/C催化剂的传热特性,为基于Pd/C催化剂的苯酚加氢中试实验以及反应器设计提供了理论依据。比较了常用于苯酚加氢反应的二氯甲烷、环己烷、乙醇、苯等几种溶剂对苯酚加氢反应的影响。分别在反应温度T=160℃～250℃,反应压力P=0.1MPa～2.0MPa,苯酚的质量空速WHSV=0.2h-1～1.0h-1,氢气与苯酚物质的量的比n(H2)/n(phenol)=2～12的条件下,探究了实验条件对于苯酚加氢反应的影响。较适宜的苯酚加氢反应条件为:以苯为溶剂、反应温度T=175℃～205℃、反应压力P=0.1MPa、苯酚的质量空速WHSV=0.2h-1～0.4h-1、n(H2)/n(phenol)为 4。在消除了内外扩散影响的实验条件下,测得了 25组本征动力学实验数据;以Langmuir-Hinshellwood-Hougen-Watson理论为基础建立了苯酚加氢本征...

【文章页数】：75 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
Abstract
第1章 前言
    1.1 研究背景
    1.2 主要研究内容
第2章 文献综述
    2.1 环己酮概述
    2.2 环己酮生产工艺
        2.2.1 环己烷氧化工艺
        2.2.2 苯酚加氢工艺
        2.2.3 环己烯水合工艺
    2.3 苯酚加氢反应路线及动力学
        2.3.1 苯酚加氢反应路线
        2.3.2 苯酚加氢动力学
    2.4 苯酚加氢催化剂研究进展
        2.4.1 活性金属的影响
        2.4.2 催化剂载体的影响
        2.4.3 助剂对催化剂的影响
    2.5 Pd/C催化剂概述
    2.6 固定床传热概述
第3章 反应条件对苯酚加氢反应的影响
    3.1 概述
    3.2 实验准备
        3.2.1 实验试剂及原料
        3.2.2 实验仪器
        3.2.3 反应管内恒温区测定
        3.2.4 催化剂的制备方法
        3.2.5 催化剂的装填
        3.2.6 苯酚加氢实验流程
        3.2.7 产物分析方法
        3.2.8 预实验及催化剂还原
    3.3 工艺条件对反应的影响
        3.3.1 反应溶剂的选择
        3.3.2 温度对反应的影响
        3.3.3 压力对反应的影响
        3.3.4 苯酚的质量空速对反应的影响
        3.3.5 氢气与苯酚物质的量的比对反应的影响
    3.4 本章小结
第4章 苯酚加氢本征动力学
    4.1 概述
    4.2 Pd/C催化剂稳定性研究
    4.3 消除内外扩散的影响
        4.3.1 消除内扩散的影响
        4.3.2 消除外扩散的影响
    4.4 苯酚加氢本征动力学
        4.4.1 实验设计及数据
        4.4.2 物料衡算
        4.4.3 本征动力学模型
        4.4.4 参数估值
        4.4.5 模型检验
    4.5 本章小结
第5章 气体流动状态下Pd/C催化剂传热研究
    5.1 概述
    5.2 实验流程及设备
        5.2.1 实验流程
        5.2.2 实验设备
    5.3 实验数据
    5.4 实验条件对温度分布的影响
        5.4.1 空气流量V的影响
        5.4.2 预热器出口处的空气温度t₀的影响
        5.4.3 加热棒温度t_w的影响
    5.5 固定床传热模型
        5.5.1 模型的建立
        5.5.2 模型求解
    5.6 结果与讨论
        5.6.1 传热参数的关联
        5.6.2 实验值与计算值的比较
        5.6.3 已发表的关联式
    5.7 本章小结
第6章 结论与展望
    6.1 结论
    6.2 展望
参考文献
致谢
硕士学习期间发表论文情况



本文编号：3841215