分子筛催化剂上异丙苯与丙烯液相烷基化合成二异丙苯反应的研究

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1、北京化工大学硕士学位论文分子筛催化剂上异丙苯与丙烯液相烷基化合成二异丙苯反应的研究姓名：金丹申请学位级别：硕士专业：化学工程指导教师：陈标华20090525摘要分子筛催化剂上异丙苯与丙烯液相烷基化合成二异丙苯反应的研究基于连续流动等温固定床反应装置(反应器尺寸为026x2．5him，L450mm)，在对多种分子筛催化剂实验评价的基础上，筛选出了一种活性好、选择性高、寿命长、适宜于异丙苯与丙烯液相烷基化合成二异丙苯的YSBH．4分子筛催化剂。针对该催化剂，在较大条件变化范围内(温度140～220。C，液相空速6～24h～，异丙苯／丙烯摩尔4～16)以单因素

2、实验和正交实验相结合的方式，系统地开展了异丙苯与丙烯烷基化工艺条件研究。结果表明，YSBH一4分子筛对异丙苯与丙烯液相烷基化具有良好的催化活性和选择性；较为适宜的烷基化条件为：温度160。C、异丙苯／丙烯摩尔比14：l、液体空速9h1。以产物分布实验结果为基础，对该反应体系的热力学特性和反应网络结构进行了研究，确定了该体系的主反应和主要副反应，提出了与实验观察现象良好相容的烷基化反应图式。基于所提出的烷基化反应图式和在温度140℃～220℃、异丙苯／丙烯摩尔比3．1～17．1、压力3．0Mpa条件下获得的动力学实验数据，建立了YSBH．4分子筛催化剂上异

3、丙苯与丙烯液相烷基化的幂函数型宏观动力学模型，以Simplex优化法对实验数据进行搜索、优化，确定了相北京化工大学硕士学位论文应的动力学模型参数。统计分析和残差分布检验结果表明，所建立的宏观动力学模型良好吻合了实验结果，是适宜和可靠的。关键词：二异丙苯，工艺条件，分子筛，烷基化，热力学，动力学ⅡABSTRACTINVESTIGATIoNOFDIISOPRoPYLBENZENESYNTHESISFROMLIQUID—PHASEALKYLATIONOFISOPROPYLBENZENEWITHPRoPYLENEoVERZEoLITECATALYSTBasedo

4、nallisothermalintegralreactor(reactordimension：①26×2．5mm，L450mm)，themostsuitablecatalystfortheliquid-phasealkylationthatisopropylbenzenewithpropylenefordiisopropylbenzenesythesiswasstudied，andthebestchoicewasYSBH--4catalyst．Thentheeffectsoftemperature，isopropylbenzene／propylenemo

5、larratioandliquidspacevelocityonthealkylationreactionprocess(includingselectivityandconversion)wereinvestigatedbymeansofthesingle—factorexperimentalmethodunderawideexperimentrange(temparature140～220。C，liquidspacevelocity6～24h～，isopropylbenzene／propylenemolarratio4～16)．Andtheortho

6、gonaltextdesignwasemployedtoinvestigatetheglobaleffectofthesefactorsaboveonthalkylationprocessandthesuitableoperatingconditionsweredeterminedasfollows：temperatureof160℃，isopropylbenzene／propylenemolarratioof14andspacevelocityof9h-1．Secondly,thethermodynamicpropertiesandreactionne

7、tworkofthisreactionsystemwerestudiedsystematicallybasedontheexperimentalresults．Asaresult，themainreactionandmainsidereactionsweredeterminedandtheIII北京化工大学硕士学位论文reactionnetworkforalkylationofisopropylbenzenewithpropylenewasproposed，whichcouldexplaintheexperimentalphenomenareasonab

8、lyinthispaper．Finally,PowerLawtyperateeq