论文部分内容阅读
本论文系统地介绍了催化加氢的基本常识，综述了超临界加氢的研究进展。根据超临界加氢原理，设计和建立了连续化超临界加氢装置，较好地解决了高压供氢的问题，尾气还能循环使用，详细阐述了实验方法、实验条件的控制。研究的主要内容及结论：（1）研究了硝基苯、法尼基丙酮在SCCO2中加氢转化率及影响因素。发现：硝基苯加氢反应只生成苯胺，选择性为100％，在45℃，8.5MPa，CO2流量：10ml/min，H2流量：6ml/min时，转化率达99.5％。升高反应温度、延长停留时间、提高反应压力和氢气浓度，硝基苯加氢转化率将增加；总的来说，以反应温度、氢气浓度和停留时间对反应转化率影响较大。CO2压力对转化率影响可归结为反应分子碰撞几率和停留时间的影响。 对于法尼基丙酮的超临界加氢研究表明：二氧化碳压力通过对反应物、产物的溶解能力与扩散能力来影响反应平衡的移动，从而改变选择性和转化率；反应温度升高，会降低反应物和产物的溶解度，增强超临界二氧化碳的扩散能力及对产物的“移走”能力，及增加加氢或脱氢速度；氢气起反溶剂作用，氢气浓度增加，降低反应物的浓度，有利于提高转化率和选择性，但过量容易引起过度加氢而降低选择性；延长催化剂表面的停留时间有利于转化率的提高，但停留时间过长，会引起选择性下降。最高产率（86.29％）的反应条件：50℃，13.5MPa，Qco2：10ml/min，QH2:6ml/min。 综合二氧化碳压力、氢气浓度、反应温度和停留时间考虑，二氧化碳压力、氢气浓度、反应温度的影响可归结为对反应物和产物的溶解能力与扩散能力的影响，改变了反应的停留时间从而引起了反应性能的变化，其中反应温度还改变着反应平衡常数和速率常数。（2）对硝基苯、法尼基丙酮的超临界加氢动力学进行了系统研究，采用状态方程描述超临界CO2加氢体系的P-V-T关系，用Powell方法对动力学实验数据进行非线性回归，得到2组动力学参数，硝基苯、法尼基丙酮在CO2中的加氢速率方程为： e一d［底物1／d＊＝Aexp（－EalRT）［底物］‘［HZy 所研究的硝基苯和法尼基丙酮的动力学参数为： — — 底物 氢气 标准差 硝基苯 45－80 8．5－10．5 17．42 11．023 0．4152 0．8557 0．3876 法尼基丙酮 45－65 12刀－14刀 10刀4 18．584 0．7484·0刀197 0石219