一、丙烯腈反应器控制系统的改进(论文文献综述)
谭威[1](2021)在《N-甲基-1,3-丙二胺连续化制备工艺研究》文中进行了进一步梳理N-甲基-1,3-丙二胺(MAPA)是一种重要的精细化工中间体和化工原料,被广泛应用于农药、医药与染料等领域中。如可用于制备驱虫药治疗钩虫病和蛔虫病;可用于制备盐酸阿夫唑嗪治疗前列腺相关疾病;可用于CO2吸收剂,以此用来对燃煤电厂所产生的CO2进行吸收处理,从而大大减少温室气体的排放。但目前我国对N-甲基-1,3-丙二胺的制备大多采用高压反应釜进行间歇生产,生产效率较低,安全性差,质量波动大,规模较小,难以满足日益增长的市场需求。因此对N-甲基-1,3-丙二胺连续化工艺进行研究具有重要的实用价值与理论意义,也为今后连续化规模化生产奠定基础。本论文在总结和分析以往文献的基础上,对N-甲基-1,3-丙二胺的连续化制备工艺进行研究,主要工作及结果如下:(1)第一步丙烯腈与一甲胺缩合加成反应,在固定床反应器中对3-甲氨基丙腈进行连续化制备,并筛选其工艺条件。优选出DWT 2催化剂,在一甲胺与丙烯腈摩尔比为1.10:1.00,反应压力为3.0-5.0 MPa,反应温度为25℃,总体积空速为0.75-1.50h-1的反应条件下,丙烯腈转化率均为99.9%,3-甲氨基丙腈的选择性均在99%以上。(2)第二步3-甲氨基丙腈连续催化加氢反应,在固定床反应器中对3-甲氨基丙腈进行连续加氢制备N-甲基-1,3-丙二胺。对其工艺条件进行筛选,优选出TW 4催化剂,在温度为35-80℃,压力为1.5-6.0 MPa,空速为0.2-2.2 h-1,氢腈摩尔比为6:1,助催化剂为Na OH、用量为1.0%的反应条件下,3-甲氨基丙腈转化率99.5%以上,N-甲基-1,3-丙二胺的选择性在99%以上。(3)将上述两步反应串通,根据工艺路线搭建出两套连续化工艺装置,并在上述优化好的工艺条件下,对N-甲基-1,3-丙二胺进行连续化制备,同时也分别对另外两种1,3-丙二胺衍生物:N,N-二甲基-1,3-丙二胺和N-(2-羟乙基)-1,3-丙二胺进行连续化制备。第一套连续化工艺装置是使用两个固定床反应器串联连续制备1,3-丙二胺衍生物的工艺,在连续48小时的制备过程中,丙烯腈转化率在99.5%以上,N-甲基-1,3-丙二胺与N,N-二甲基-1,3-丙二胺的选择性均在99%以上,N-(2-羟乙基)-1,3-丙二胺的选择性为98-99%;第二套连续化工艺装置使用微通道反应器与固定床反应器连续化制备1,3-丙二胺衍生物的工艺,在连续48小时的制备过程中,丙烯腈转化率均在99.5%以上,N-甲基-1,3-丙二胺的选择性为96-97%,N,N-二甲基-1,3-丙二胺的选择性为97-98%,N-(2-羟乙基)-1,3-丙二胺的选择性为98-99%。
赵国峥[2](2020)在《介孔氧化铈基材料制备及降解有机物作用机理》文中进行了进一步梳理本论文以微波辅助软模板法制备系列有序介孔氧化铈(CeO2)基纳米催化材料、生物模板法制备无序介孔CeO2。借助X-射线衍射(XRD)、N2-吸附脱附及扫描电子显微镜(SEM)等分析表征手段研究了制备条件对CeO2的形貌、结构及性能的调控规律,阐明了软模板法制备有序介孔材料及生物模板法制备无序介孔材料的形成机制。同时以催化湿式过氧化(CWPO)反应体系降解丙烯腈废水中的有机物,对材料的催化活性、选择性和稳定性进行评价,阐明了介孔CeO2基催化材料降解有机物的作用机理。研究内容及结果主要为五部分:(1)基于协同作用机理,以硝酸铈为前驱体,聚氧乙烯-聚氧丙烯-聚氧乙烯(F127)为软模板剂,微波辅助技术制备了有序介孔CeO2。系统研究了F127添加量、微波加热温度、微波加热时间及酸改性条件对样品结构、形貌及表面性能的影响规律,提出微波辅助软模板法生成介孔结构的机理。通过丙烯腈废水中有机物的CWPO降解试验,揭示介孔CeO2材料的性能及作用机理。结果表明:5mmol硝酸铈中添加2g F127,100℃反应60min,550℃煅烧6h得到形貌规整的球形颗粒堆积的介孔CeO2,比表面积为350.1m2/g,平均孔径为9.06nm,硫酸酸化能显着提高CeO2表面酸性。CeO2吸附有机物机理包括静电作用和表面络合作用,为化学型吸附。CWPO催化降解试验中,商品CeO2的COD去除率为35.6%,而酸化介孔CeO2达到89.3%。(2)基于氧化物掺杂理论,以硝酸铈和硅酸钠为原料、F127为模板剂在微波辅助加热下制备出了介孔分子筛复合材料CeO2-SBA-16。系统研究了硅源和铈源的投加量、搅拌时间及微波反应时间对CeO2-SBA-16的物相结构及形貌的影响。并将制备的CeO2-SBA-16用于微波辅助湿式催化氧化(MW-CWPO)降解丙烯腈废水试验,阐明其吸附催化性能和作用机理。结果表明:铈源投加量5%、搅拌60min、微波反应温度100℃、反应时间80min,获得材料比表面积317.5m2/g,平均孔径6.937nm。CeO2-SBA-16在60min的时间达到吸附平衡,COD吸附率为51.2%。催化试验中CeO2-SBA-16投加量为1.0g时,丙烯腈废水COD去除率可达到80%以上。(3)基于等离子体共振原理,在有序介孔CeO2的基础上,采用沉积-沉淀法和光还原法制备等离子体复合材料Ag/Ag Cl/CeO2。系统地研究了Ag负载量对催化剂的结构、形貌及吸光性能的影响。并研究了Ag/Ag Cl/CeO2在可见光-CWPO催化联用体系(photo-CWPO)的催化性能,阐明催化作用机理。结果表明:2mmol硝酸银负载的Ag/Ag Cl/CeO2比表面积为317.5m2/g,平均孔径8.82nm,禁带宽度为2.9e V,Ag/Ag Cl增强了CeO2对400~700nm可见光的吸收能力。在photo-CWPO试验体系,COD去除率由单一CWPO体系的51%提高到photo-CWPO体系的90.1%,催化剂重复使用5次后COD去除率仍能达到84.8%。(4)基于生物矿化及仿生学原理,以多糖为生物模板剂制备无序介孔CeO2,系统考察不同模板剂、模板剂浓度、煅烧温度对无序介孔CeO2结构和形貌的影响,揭示多糖模板合成介孔材料的机理。并通过制备材料在微波辅助CWPO(MW-CWPO)体系中对丙烯腈和苯酚的降解过程研究,阐明介孔CeO2的催化活性机理。结果表明:以0.02mol硝酸铈为前驱体,分别以10%壳聚糖、1%海藻酸钠、5%淀粉为生物模板剂,400℃煅烧制备的三维网状无序介孔CeO2的比表面积分别为220.37 m2/g、256.43m2/g、210.0m2/g,平均孔径分别为3.66nm、12.87nm、7.13nm。在MW-CWPO降解试验中,微波反应20min,丙烯腈和苯酚降解完成,COD去除率符合Arrhenius经验模型中的二级动力学过程,相关系数R2达0.95以上。(5)基于离子掺杂原理,软模板法制备了银掺杂氧化铈材料Ag/CeO2。阐明了Ag的掺杂对介孔CeO2的结构形貌的影响。在连续流CWPO反应体系,阐明Ag/CeO2降解有机物的途径和作用机理。结果表明:5mmol硝酸铈、2mmol硝酸银中添加2g F127,100℃反应60min,550℃煅烧6h得到形貌规整的介孔Ag/CeO2,比表面积297.2m2/g,平均孔径8.57nm。CWPO体系中,Ag/CeO2为催化剂COD去除率93.4%比CeO2催化剂的COD去除率提高约10%。在CWPO体系中,Ag/CeO2的催化性是由CeO2的Lewis酸位、碱位和独特的氧化还原性质共同作用的结果。该论文有图101幅,表21个,参考文献190篇。
史晓琳[3](2020)在《二烷基氨基锂引发丙烯腈阴离子聚合反应的研究》文中认为聚丙烯腈不仅广泛应用于纺织工业,同时还是制备碳纤维的重要原料。聚丙烯腈基碳纤维是性能优异的复合材料,具有高强度、高模量、质轻和低成本等优点。众所周知,聚丙烯腈基碳纤维的性能随着聚丙烯腈分子量的提高而提升。因此,要想制得高性能碳纤维,就需要使用高分子量(平均分子量大于5 × 105 g/mol)聚丙烯腈作为原料。阴离子聚合是制备高分子量聚丙烯腈的一种重要方法。与自由基聚合相比,阴离子聚合具有反应体系洁净、单体转化率高、易于制得单分散聚合物等优点。本论文使用具有强碱性和低亲核性的大位阻二烷基氨基锂为引发剂,用于丙烯腈的阴离子聚合中,以制备高分子量窄分布的聚丙烯腈。本论文首先以二异丙基氨基锂为典型的氨基锂引发剂,优化了反应条件。在聚合反应温度为-60℃、单体与引发剂的摩尔比值为6080的条件下,使用以二乙基胺、六甲基二硅基胺、二环己基胺和2,2,6,6-四甲基哌啶为前体制得的二烷基氨基锂为引发剂,制得了重均分子量在(1.02~1.23)× 106 g/mol之间,相对分子量分布在1.92~2.18之间的聚丙烯腈。接下来,本论文探索了不同种类配体的添加剂对聚合反应的影响。研究表明不同种类锂盐的添加不仅可以有效地减缓聚合反应速率,还能使聚合反应在比较温和的温度下进行。例如,在使用高氯酸锂为添加剂,聚合反应温度为-20℃的条件下制备得到了重均分子量达6.21 × 105 g/mol,相对分子量分布为1.68的聚丙烯腈。0℃下可以制备得到重均分子量达5.85 × 105 g/mol、相对分子量分布为1.79的聚丙烯腈本论文研究首次将基于简易T型混合器的微反应器系统应用到二烷基锂引发的丙烯腈阴离子聚合反应中。研究表明,与传统的反应方法相比,微反应器系统中所得产物聚丙烯腈的相对分子量分布可以得到更好地控制(1.49~1.93)。在聚合反应温度为-40℃时可以制备得到重均分子量达8.32 × 105 g/mol、相对分子量分布为1.68的聚丙烯腈。即使在0℃下仍可以制备得到重均分子量达6.14 × 105 g/mol、相对分子量分布为1.93的聚丙烯腈。本论文应用微反应器系统进行了聚合反应动力学的研究。研究结果表明聚合反应速率相对于单体浓度的反应级数为1,相对于引发剂浓度的反应级数为2,反应的表观活化能为 18.3 kJ/mol。
朱杰[4](2019)在《丙烯氨氧化Sohio工艺合成丙烯腈装置全流程模拟》文中指出丙烯腈是基本有机化工产品,是合成纤维、合成树脂、合成橡胶、染料、医药等行业的重要原料。本文以丙烯氨氧化Sohio工艺合成丙烯腈装置为研究对象,对其工艺过程进行了动态模拟。Sohio工艺合成丙烯腈装置有反应、急冷吸收、精制、多效蒸发、硫铵、压缩机、公用工程等主要生产单元。以北京化工大学自主开发的DSO动态模拟软件平台为工具,通过对各个设备进行分析,建立了相应的动态数学模型,确立了全流程管网拓扑结构,选用NRTL为热力学模型,采用序贯模块法的求解策略,显式欧拉法对方程组进行求解,利用C++语言编程,完成了全流程动态模拟。模拟结果与生产数据吻合良好,说明所建立的动态模型是可信的。利用所建立动态模型对精制单元中的回收塔及氢氰酸塔进行了动态特征分析,得到了进料条件扰动下,回收塔以及氢氰酸塔的操作参数随时间的变化情况。在此基础上开发出了一套完整的丙烯腈装置全流程仿真培训软件,该软件具有装置开停车、联锁、报警、事故训练、评分等多种功能,可用于企业员工的操作培训、动态过程的操作研究和系统参数优化。对现有工艺提出了两种节能改进方案,并用Aspen Plus进行了稳态模拟。方案一将反应气代替蒸汽作为多效蒸发热源,可以节约大量蒸汽;方案二采用反应气余热发生低压蒸汽,可生产8.15 t/h的0.4 MpaG低压蒸汽。
李炜[5](2019)在《改进型本体法ABS的制备及性能研究》文中指出工程塑料ABS树脂的主流聚合方法包括乳液接枝-SAN掺混法和连续本体法。连续本体法由于其工艺流程相对简单,产生的污水排放少,成品气味小而受到广泛关注。但同时由于连续本体法受到工艺条件的限制,ABS中橡胶含量较低,产品的某些机械性能和乳液接枝-SAN掺混法ABS相比仍有不足。本文对本体法工艺合成的ABS树脂进行了化学结构与其力学性能,光泽度的关系研究。其次,在车内空气质量日益受到重视的背景下,本论文还研究了减小ABS气味和VOC数值的工艺改进方法,目的是尽可能的减少车内空气质量对人身健康造成的损伤。首先,本文基于原有配方成功合成了通用型ABS,并以此研究了影响ABS力学性能,光泽度的ABS化学结构和组成,为生产出优秀力学、光泽度的更有市场竞争力的ABS提供理论依据。其次,本文从工艺控制的角度对连续本体法中影响ABS气味和VOC的关键因素,如助剂使用量,反应转化率,挤出模头温度以及脱挥系统条件的控制进行了研究,找到了既能满足环保要求,又可以满足ABS力学性能要求的工艺条件。
解卫阔[6](2019)在《乙腈装置的动态模拟》文中提出乙腈是一种重要的有机中间体,是丙烯氨氧化制取丙烯腈的副产物。来自上游的粗乙腈中含有大量的水和氢氰酸、恶唑等杂质,工业中通过连续回收工艺进行精制,保证产品的纯度。由于乙腈-水体系共沸,常使用萃取精馏和变压精馏的方法实现组分的分离。变压精馏方法不引入萃取剂,能耗问题可通过热集成方法优化,因此在工业生产中得到广泛应用。论文选取某石化公司的5500t/a乙腈连续回收工艺,进行了一系列的研究。在Aspen Plus软件中进行了稳态模拟,对热力学方法的选取和收敛策略进行了分析。讨论了脱氢氰酸塔回流比对体系中累积恶唑含量的影响,对改进方案的液相抽出口位置和流量进行了分析。讨论了脱氢氰酸塔回流比对于侧线采出产品中氢氰酸含量的影响,针对体系氢氰酸含量较高的问题提出了应对的方法。基于Aspen Dynamics平台搭建了乙腈装置的动态控制模型,针对原有控制方案的不足提出了改进措施,改进后的动态控制方案能够应对一定程度的进料流量扰动。基于北京化工大学DSO平台,通过C语言编程计算,搭建了准确的设备模型,开发出了某工厂乙腈装置的化工动态仿真系统。仿真系统能够用于模拟装置正常的开停车过程和事故的应急处理过程,可用于操作员的培训。
陈永菊[7](2019)在《纤维负载小分子及金属配合物催化剂的制备与性能研究》文中认为负载型催化剂因具有易从反应体系中分离回收和重复使用,易于产物分离纯化且对环境影响小等优点,受到了人们的重视。近年来,探究廉价易得的新型载体材料,用于负载催化,以期反应获得更高活性和选择性的研究备受化学工作者关注。本文基于“绿色化学”的理念,从开发新型、高效、经济、环保的催化体系出发,通过载体骨架与催化剂结构的调控,设计和开发了一系列聚合物纤维负载型小分子及金属配合物催化剂,并在一些精细化学品合成以及生物质、CO2的高效转化方面开展了催化应用研究。超高性能纤维聚苯硫醚(PPS)耐酸性能优异,其高分子链上所包含的大量苯环骨架,可作为磺化反应的修饰位点进行有效负载。在本文的第2章,我们通过氯磺化,水解反应,合成了一种磺酸功能化的纤维催化剂,并将其用于生物质组分催化转化为平台化合物乙酰丙酸甲酯(ML)的反应。以果糖为基质,经过系统的条件优化,其转化为ML的收率可达70%,且该体系可有效的模拟转框催化反应器,并对其它七种生物质组分包括羟甲基糠醛、糠醇、葡萄糖、蔗糖、菊粉、淀粉和微晶纤维素等均具有较好的催化效果,ML收率达52-96%。聚丙烯腈纤维(PANF)的高分子链上含大量的氰基和甲氧羰基,使得其很容易通过氨化修饰开展负载。在本文的3到8章,我们首先利用N-(3-氨丙基)咪唑对PANF进行咪唑功能化,进而与卤化物鎓盐化,得到了5种PANF负载的咪唑鎓盐催化剂,并在CO2与环氧化合物的环加成反应中检验其性能,结果显示,PANF负载的3-羧乙基咪唑溴化铵催化性能最为优异,模拟转框催化反应器,以81-99%的收率,合成了6种环碳酸酯类化合物,且催化剂循环使用21次,产物收率未见明显降低;随后,分别以N,N-二甲基-1,3-丙二胺和三乙烯四胺为氨化试剂,经两次氨化反应,制备了兼具伯胺、仲胺和叔胺基团的纤维负载有机碱催化剂,进而在Knoevenagel缩合反应中证实了其在水中及其它不同类型溶剂中的普适性,并以接近定量的收率合成了一系列α,β-不饱和化合物;紧接着,利用多乙烯多胺功能化纤维经盐化、中和、季铵化反应,制备了PANF负载多级季铵盐的相转移催化剂,并在转框反应器中验证了其在水相亲核取代反应中突出的相转移催化性能;在此基础上,我们还利用多胺功能化纤维与金属铁、铜盐的配位性能,制备了系列纤维负载金属配合物催化剂。其中,简易合成的多胺功能化纤维与铁盐络合,制备的纤维负载Fe(III)配合物催化剂作为负载型Lewis酸,在三组分Biginelli反应中表现出了优异的催化性能和应用性能,以81-94%的收率合成了一系列3,4-二氢嘧啶-2-酮类化合物;此外,由多胺功能化纤维制备多级叔胺功能化纤维,并将其与铜盐络合制备的纤维负载铜配合物催化剂,可用于水相中“点击化学”CuAAC反应,明确了长链linker效应,以及纤维载体上的相转移活性和铜催化的多功能协同作用,在催化剂用量仅为1mol%时,该反应15 min内亦可完成,而且该催化体系可有效的模拟转框催化反应器,具有产物收率高、后处理工艺简捷的优点;最后,利用前期制备的纤维负载多级季铵盐,进而在纤维表层构筑多级季铵盐-铜配合物,阐明了阴离子配位的负载模式,避免了纤维-铜配合物催化剂叔胺基团易与卤代烃和酸反应造成的铜流失,并将其用于催化端炔参与的偶联和环加成反应中,发现其在不同类型溶剂如极性非质子溶剂乙酸乙酯、非极性溶剂甲苯、极性质子溶剂水中,温和条件下,可分别高效催化Glaser偶联反应(收率83-99%)、A3偶联反应(收率81-94%)以及“点击化学”CuAAC反应(收率82-98%),显示了较好的催化剂适用性,而且还表现出了优异的循环使用性能。通过对上述纤维负载小分子催化剂如磺酸、咪唑鎓盐、有机胺和季铵盐以及纤维负载金属铁、铜配合物催化剂,各阶段纤维试样的表征及催化性能的研究,充分验证了所设计纤维催化剂制备方法的可靠性和催化应用的稳定性。与已报道的研究结果相比,其温和的反应条件、突出的循环使用性能、简便的后处理操作、有效的体系放大以及转框式反应器里的应用,显示了纤维负载型催化剂较好的工业应用潜质,为连续化工业生产提供了新途径。
刘典[8](2019)在《基于FS-TiO2改性催化剂制备及其光催化降解丙烯腈的研究》文中研究说明丙烯腈作为是一种重要的化工原料,市场需求量大,全球的丙烯腈总产量逐年增加。在丙烯腈的生产过程中会产生大量的有毒有害的丙烯腈废水,如若不加以妥当降解,其对人体和自然环境都会有极其严重的危害,所以有效的去除丙烯腈对人体和自然环境的危害是一样有着重要现实意义的工作。但是,传统的丙烯腈去除方法都存在着各种各样缺陷和问题,特别是在全世界倡导节能减排的今天,传统的方法已经满足不了社会对丙烯腈处理的需求,光催化技术的发展为彻底降解丙烯腈提供了一个绿色经济的解决方向。光催化降解丙烯腈法具有降解完全、成本较低、室温下反应等优点。本研究以水溶液中丙烯腈为目标污染物,用自制的催化剂在模拟日光下降解丙烯腈。具体内容如下:针对FSBi-TiO2催化剂稳定性差的问题,提出了是由于光催化反应过程中催化剂的表面F物种流失所导致的。为验证这一设想,对FSBi-TiO2催化剂进行了XPS表征,分析了催化剂中F、S和Bi三种元素在光催化反应前和反应后的化合价变化情况。结果表明,催化剂失活的原因不只是由于催化剂的表面F物种流失,还进一步发现了掺杂到TiO2晶格里面的F也出现了流失,这一发现纠正了原有的设想。并且做了F、S和Bi三种元素以不同组合掺杂TiO2的稳定性研究,选取了相对较为稳定的FS-TiO2为基础进行进一步的改性研究。为了提高催化剂活性,对FS-TiO2进行Zr改性,并对FSZr-TiO2进行光催化降解丙烯腈的活性评价。优化了改性催化剂的制备条件,得到最佳的制备条件是Ti和Zr的摩尔比为1:0.07,煅烧温度为450℃,煅烧时间为2 h。光催化结果表明,FSZr-TiO2在模拟日光下照射6 min,对丙烯腈的降解率达到了79.2%,相对于FS-TiO2提高了5.1%。表征结果表明,Zr改性提高了催化剂的分散性和吸光性能,提高了催化活性,且Zr在催化剂中形成的复合结构较为稳定,使得催化剂中氟析出的速度得到了一点的延缓,从而提高了催化剂多次重复使用的性能。为了进一步增强FSZr-TiO2催化剂降解丙烯腈的稳定性,对FSZr-TiO2进行Al优化,并对FSZrAl-TiO2光催化降解丙烯腈的稳定性进行研究。结果表面,在Ti和Al的摩尔比为1:0.005、煅烧温度为450℃、煅烧时间为2 h时,所制催化剂的稳定性最佳,第五次重复反应时,光照6 min丙烯腈的降解率为54.7%,其稳定性相对FSZr-TiO2催化剂提高了9.4%,相对于FS-TiO2催化剂提高了18.3%。
林锦汉[9](2018)在《微通道反应器丙烷直接氨氧化制丙烯腈研究》文中研究表明丙烯腈是一种可用于纤维、树脂、橡胶等合成的重要化工原料。采用价格更便宜、来源更广泛的丙烷代替丙烯通过直接氨氧化制备丙烯腈具有重要的意义。然而,丙烷氨氧化反应是一个强放热反应,反应热的快速转移,减少催化剂床层热点的产生是实现其工业化的关键之一。本文利用微通道反应器优异的传热性能,系统开展微通道反应器中的丙烷氨氧化制丙烯腈的研究,以期为其应用提供有益的信息。实验结果表明MoVTeNb金属氧化物催化剂上的丙烷氨氧化反应的产物选择性和催化剂稳定性对反应温度非常敏感。为了得到较高的丙烯腈产率、碳原子利用率和保持催化剂的稳定需将反应温度准确控制在440-450 ℃的狭小窗口。当反应温度为 440 ℃(0.3 g;C3H8:NH3:O2:He = 6:7:17:70;60 mL/min)时,在传统固定床圆管反应器(内径为4 mm)中催化剂床层温度梯度高达43.2 ℃,热点的出现导致催化剂失活,反应选择性低;而微通道反应器(0.5 × 12.7 × 80 mm)由于其传热面积大、传热距离短,可维持催化剂床层温度梯度小于0.5 ℃,确保丙烷氨氧化反应可以平稳高效进行。利用微通道优异的传热性能,可以及时高效移走反应热,使得丙烧氨氧化反应可在相对苛刻的反应条件下强化进行。研究结果表明,当反应空速从12000 mL/(h.g)增加到18000mL/(h.g)时,丙烯腈的时空产率从169.0kmol/(m3.h)增加到189.9 kmol/(m3·h)。同时研究也表明将反应气体里面氦气稀释气的浓度从70%降到40%时,丙烯腈的时空产率从169.0 kmol/(m3·h)增加到了 360.5 kmol/(m3·h),而且催化剂床层的温度梯度小于1℃。这说明应用微通道反应器,丙烷氨氧化制丙烯腈具有很好的应用前景。但由于严苛的反应条件,特别是高氧分压反应条件下,催化剂中的M2相易遭到破坏。虽然在此反应条件下M1相依然维持良好的结构稳定性,但纯M1相MoVTeNb催化剂的目标产物丙烯腈选择性较差,限制了其在微通道反应器中强化条件下的应用。针对上述纯M1相MoVTeNb催化剂的选择性较差,限制了其在微通道反应器中强化条件下的应用等问题,进一步系统开展了纯M1相MoVTeNb催化剂磷改性修饰的研究。结果表明,磷的引入降低纯M1相表面的晶格氧的数量,同时降低催化剂的氧化能力。相对于纯M1相催化剂而言,磷改性的纯M1相催化剂可较好地抑制丙烷和丙烯的深度氧化。磷改性的纯M1相催化剂在低稀释气体高氧分压强化反应条件下,催化剂稳定性好,目标产物丙烯腈选择性高(65.4%),丙烯腈的时空产率高达397.9 kmol/(m3·h)。因此磷改性纯M1相催化剂结合微通道反应器技术在丙烷氨氧化制丙烯腈中具有良好的应用前景。综上所述,微通道反应器由于具有良好的传热能力,可有效解决丙烷氨氧化制丙烯腈反应的强放热问题,结合磷改性纯M1相MoVTeNb催化剂,微通道反应器的使用使得丙烷氨氧化制丙烯腈反应可在苛刻的反应强化条件下高效稳定运行,具有良好的工业应用前景。
刘金刚[10](2016)在《丙烯腈装置优化控制研究》文中认为丙烯腈是三大合成材料(纤维、橡胶、塑料)的重要化工原料,主要用来生产聚丙烯腈纤维(腈纶)、ABS/SAN树脂、丙烯酰胺、己二腈、碳纤维、苯乙烯等。目前,丙烯腈在合成纤维、合成树脂等高分子材料中占有显着地位,应用前景广阔。除此之外,丙烯腈聚合物与丙烯腈衍生物也广泛应用于建材及日用品中。丙烯腈于1893年由法国化学家首次制得,直到20世纪40年代才开始工业化生产。1960年,BP公司成功开创了由丙烯、氨和空气在多相催化下于流化床反应器中直接氨氧化制造丙烯腈的新工艺。由于前新工艺具有过程简单、操作方便、原料易得、成本低等优点,此工艺迅速在世界范围内推广,目前全世界90%的丙烯腈工厂采用此法生产。因此,此法生产丙烯腈的技术也越来越成熟,研究的方面也由原来的以保证正常生产向长周期稳定运行转变;由原来的生产合格的丙烯腈产品向生产优级品转变。由于丙烯、氨氧化法生产丙烯腈的装置迅速增多,市场竞争也越来越激烈,为了能在竞争中取得最大优势,国内外丙烯腈行业不断从反应和精制方面改进技术,以求效益最大化。此法生产丙烯腈可简单的分为反应和精制两个部分。近年来,人们对这两部分进行了不断的改进和优化。反应部分的优化主要体现在新型催化剂的研制、E-102在线清堵和急冷塔的改进上。对于回收与精制部分,人们主要从节约能耗、增加控制水平、增加运行时间、优化产品质量指标、减少环境污染等方向进行努力。其中节能技术有焚烧炉余热回收技术、有机物回收提浓技术、精制尾气回收技术、提高四效蒸发率技术等。国内各装置在不断应用由研究机构研发的新技术的同时,也不断在生产中摸索改进优化自己的装置,这些技术,往往有成本低,创效高的显着特点。因为此装置停车和开车会造成巨大的损失,因此,如何能使装置长周期稳定运行非常重要,另外,随着下游产品种类及精细程度的发展,对丙烯腈产品的质量要求也越来越高。所以,生产中研究和优化工艺操作指标也尤为重要。基于以上原因,本论文以吉林石化丙烯腈厂第三丙烯腈装置为主要对象,从生产操作优化、装置常见问题的分析与解决、技术改造等多方面对丙烯腈装置的优化方法进行了研究与探讨。
二、丙烯腈反应器控制系统的改进(论文开题报告)
(1)论文研究背景及目的
此处内容要求:
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例:
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
(2)本文研究方法
调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、丙烯腈反应器控制系统的改进(论文提纲范文)
(1)N-甲基-1,3-丙二胺连续化制备工艺研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
引言 |
1 文献综述 |
1.1 N-甲基-1,3-丙二胺及其应用 |
1.1.1 用于制备噻嘧啶的中间体 |
1.1.2 用于制备盐酸阿夫唑嗪 |
1.1.3 用于制备CO_2吸收剂 |
1.2 N-甲基-1,3-丙二胺的合成 |
1.2.1 1,3-丙二胺法 |
1.2.2 丙烯腈氨化还原法 |
1.3 丙烯腈与有机胺发生氰乙基化反应 |
1.4 腈类化合物连续加氢反应研究进展 |
1.4.1 腈类化合物催化加氢反应的机理研究 |
1.4.2 腈类化合物连续催化加氢技术 |
1.4.3 腈加氢合成胺催化剂的研究 |
1.4.4 腈类化合物连续加氢反应小结 |
1.5 选题意义及研究内容 |
2 固定床反应器制备3-甲氨基丙腈工艺 |
2.1 实验主要试剂与原料 |
2.2 实验仪器 |
2.3 分析仪器及方法 |
2.3.1 定量分析 |
2.3.2 定性分析 |
2.4 实验步骤 |
2.5 固定床反应器制备3-甲氨基丙腈工艺条件筛选 |
2.5.1 催化剂对反应的影响 |
2.5.2 温度对反应的影响 |
2.5.3 压力对反应的影响 |
2.5.4 总体积空速与摩尔比对反应的影响 |
2.6 本章小结 |
3 固定床反应器制备N-甲基-1,3-丙二胺工艺研究 |
3.1 实验主要试剂与原料 |
3.2 实验仪器 |
3.3 分析仪器及方法 |
3.3.1 定量分析 |
3.3.2 定性分析 |
3.4 实验步骤 |
3.5 固定床反应器制备N-甲基-1,3-丙二胺工艺条件筛选 |
3.5.1 不同催化剂下温度对反应的影响 |
3.5.2 不同催化剂下压力对反应的影响 |
3.5.3 不同催化剂下空速对反应的影响 |
3.5.4 不同催化剂下氢腈摩尔比对反应的影响 |
3.5.5 不同催化剂下助催化剂对反应的影响 |
3.6 本章小结 |
4 N-甲基-1,3-丙二胺连续化制备工艺 |
4.1 实验主要试剂与原料 |
4.2 实验仪器 |
4.3 分析仪器及方法 |
4.3.1 定量分析 |
4.3.2 定性分析 |
4.4 实验步骤 |
4.5 N-甲基-1,3-丙二胺的连续化制备研究 |
4.5.1 两个固定床反应器串联连续制备1,3-丙二胺衍生物工艺 |
4.5.2 微通道与固定床反应器串联连续制备1,3-丙二胺衍生物工艺 |
4.6 本章小结 |
结论 |
参考文献 |
附录A 典型化合物谱图 |
攻读硕士学位期间发表学术论文情况 |
致谢 |
(2)介孔氧化铈基材料制备及降解有机物作用机理(论文提纲范文)
致谢 |
摘要 |
abstract |
变量注释表 |
1 绪论 |
1.1 稀土催化材料研究现状 |
1.2 介孔材料研究进展 |
1.3 介孔氧化铈的制备进展 |
1.4 氧化铈在废水治理中的应用进展 |
1.5 研究意义、内容及技术路线 |
2 试验部分 |
2.1 试验原料与试剂 |
2.2 试验仪器 |
2.3 试验方法 |
2.4 表征方法 |
2.5 性能测试方法 |
3 有序介孔氧化铈的制备及吸附催化机理 |
3.1 模板剂添加量对样品结构形貌的影响 |
3.2 微波反应温度对样品形貌的影响 |
3.3 微波反应时间对样品形貌的影响 |
3.4 酸化条件对样品表面酸性的影响 |
3.5 有序介孔氧化铈形成机理分析 |
3.6 有序介孔氧化铈吸附性能及机理 |
3.7 有序介孔氧化铈催化性能及机理 |
3.8 本章小结 |
4 分子筛复合氧化铈的制备及催化机理 |
4.1 铈源浓度对样品结构形貌的影响 |
4.2 搅拌时间对样品形貌的影响 |
4.3 微波反应时间对样品形貌的影响 |
4.4 分子筛复合介孔氧化铈的吸附性能 |
4.5 分子筛复合介孔氧化铈的催化性能 |
4.6 本章小结 |
5 等离子体复合介孔氧化铈的制备及催化机理 |
5.1 银负载量对样品结构形貌的影响 |
5.2 银负载量对样品光吸收性能影响 |
5.3 等离子体复合介孔氧化铈的催化性能 |
5.4 等离子体复合介孔氧化铈的催化机理 |
5.5 本章小结 |
6 无序介孔氧化铈的制备及催化机理 |
6.1 模板剂种类对样品结构形貌的影响 |
6.2 模板剂浓度对样品形貌的影响 |
6.3 煅烧温度对样品形貌的影响 |
6.4 无序介孔氧化铈的形成机理分析 |
6.5 无序介孔氧化铈的催化性能 |
6.6 无序介孔氧化铈的催化机理 |
6.7 本章小结 |
7 银掺杂介孔氧化铈的制备及催化机理 |
7.1 银掺杂对介孔氧化铈结构形貌的影响 |
7.2 银掺杂介孔氧化铈的催化性能 |
7.3 银掺杂介孔氧化铈的催化机理 |
7.4 本章小结 |
8 结论、创新点及展望 |
8.1 结论 |
8.2 创新点 |
8.3 展望 |
参考文献 |
查新结论 |
作者简历 |
学位论文数据集 |
(3)二烷基氨基锂引发丙烯腈阴离子聚合反应的研究(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
主要符号表 |
1 绪论 |
1.1 聚丙烯腈的应用 |
1.1.1 聚丙烯腈纤维 |
1.1.2 聚丙烯腈分离膜 |
1.1.3 聚丙烯腈基碳纤维 |
1.2 聚丙烯腈的制备 |
1.2.1 自由基聚合制备聚丙烯腈 |
1.2.2 阴离子聚合制备聚丙烯腈 |
1.3 选题背景与依据 |
2 二烷基氨基锂引发的丙烯腈阴离子聚合反应 |
2.1 引言 |
2.2 实验部分 |
2.2.1 实验试剂与仪器 |
2.2.2 试剂干燥与纯化 |
2.2.3 分析测试方法 |
2.2.4 二烷基氨基锂引发剂的制备 |
2.2.5 聚合反应 |
2.3 结果与讨论 |
2.3.1 产品表征 |
2.3.2 单体与引发剂的摩尔比值对聚合反应的影响 |
2.3.3 单体浓度对聚合反应的影响 |
2.3.4 加料顺序对聚合反应的影响 |
2.3.5 实验操作对聚合反应的影响 |
2.3.6 温度对聚合反应的影响 |
2.3.7 不同种类的二烷基氨基锂引发的聚合反应 |
2.4 本章小结 |
3 添加剂对二烷基氨基锂引发的丙烯腈阴离子聚合反应的影响 |
3.1 引言 |
3.2 实验部分 |
3.2.1 实验试剂与仪器 |
3.2.2 试剂干燥与纯化 |
3.2.3 分析测试方法 |
3.2.4 引发剂的制备 |
3.2.5 聚合反应 |
3.3 结果与讨论 |
3.3.1 μ-型配体/LDA引发丙烯腈阴离子聚合反应 |
3.3.2 σ-型配体/LDA引发丙烯腈阴离子聚合反应 |
3.4 本章小结 |
4 微反应器系统中进行的丙烯腈阴离子聚合反应 |
4.1 引言 |
4.2 实验部分 |
4.2.1 实验试剂与仪器 |
4.2.2 试剂干燥与纯化 |
4.2.3 分析测试方法 |
4.2.4 微反应器系统的搭建 |
4.2.5 微反应器系统中的聚合反应 |
4.3 结果与讨论 |
4.3.1 微反应器系统的稳定性与连续性 |
4.3.2 在微反应器系统中制备高分子量窄分布的聚丙烯腈 |
4.3.3 温度对微反应器系统中聚合反应的影响 |
4.4 本章小结 |
5 微反应器系统中丙烯腈阴离子聚合反应的动力学研究 |
5.1 引言 |
5.2 实验部分 |
5.2.1 实验试剂与仪器 |
5.2.2 试剂干燥与纯化 |
5.2.3 分析测试方法 |
5.2.4 实验方法 |
5.3 结果与讨论 |
5.3.1 单体的浓度对聚合反应速率的影响 |
5.3.2 引发剂浓度对聚合反应速率的影响 |
5.3.3 聚合反应温度对聚合反应速率的影响 |
5.3.4 活性聚合反应的验证 |
5.4 本章小结 |
6 结论与展望 |
6.1 结论 |
6.2 创新点 |
6.3 展望 |
参考文献 |
攻读博士学位期间科研项目及科研成果 |
致谢 |
作者简介 |
(4)丙烯氨氧化Sohio工艺合成丙烯腈装置全流程模拟(论文提纲范文)
学位论文数据集 |
摘要 |
ABSTRACT |
符号说明 |
第一章 绪论 |
1.1 化工流程模拟简介 |
1.1.1 流程模拟技术 |
1.1.2 流程模拟历史简述 |
1.2 流程模拟应用 |
1.2.1 稳态流程模拟应用 |
1.2.2 动态流程模拟应用 |
1.3 流程模拟计算方法 |
1.3.1 序贯模块法 |
1.3.2 联立方程法 |
1.3.3 联立模块法 |
1.4 丙烯腈及其工艺发展简介 |
1.4.1 丙烯腈用途及其产能 |
1.4.2 丙烯腈生产工艺发展简介 |
1.5 研究课题目的与意义 |
第二章 Sohio工艺及原理 |
2.1 Sohio工艺介绍 |
2.1.1 丙烯氨氧化反应单元 |
2.1.2 急冷吸收单元 |
2.1.3 精制单元 |
2.1.4 四效蒸发单元 |
2.1.5 硫铵单元 |
2.1.6 原料指标 |
2.1.7 产品或半成品指标 |
2.2 反应原理 |
2.2.1 丙烯氨氧化反应机理 |
2.2.2 反应网络及方程 |
2.3 特殊精馏 |
2.3.1 共沸精馏 |
2.3.2 萃取精馏 |
2.4 小结 |
第三章 丙烯腈装置动态建模与求解 |
3.1 物性数据库 |
3.2 热力学模型 |
3.2.1 NRTL模型 |
3.2.2 相平衡模型 |
3.3 控制模块 |
3.4 单元模块模型 |
3.4.1 混合器数学模型 |
3.4.2 分流器数学模型 |
3.4.3 泵数学模型 |
3.4.4 风机或压缩机数学模型 |
3.4.5 换热器数学模型 |
3.4.6 两相罐数学模型 |
3.4.7 三相罐数学模型 |
3.4.8 精馏塔数学模型 |
3.4.9 反应器模型 |
3.5 管网模型 |
3.6 信息流图 |
3.7 流程求解 |
3.8 小结 |
第四章 丙烯腈装置动态模拟结果与分析 |
4.1 主要设备动态模拟结果 |
4.1.1 反应器动态模拟结果 |
4.1.2 急冷塔动态模拟结果 |
4.1.3 吸收塔动态模拟结果 |
4.1.4 回收塔动态模拟结果 |
4.1.5 乙腈塔动态模拟结果 |
4.1.6 氢氰酸塔动态模拟结果 |
4.1.7 成品塔动态模拟结果 |
4.1.8 硫铵浓缩器动态模拟结果 |
4.2 动态特征分析 |
4.2.1 进料流量扰动 |
4.2.2 进料组成扰动 |
4.3 丙烯腈全流程仿真软件开发 |
4.4 小结 |
第五章 工艺节能改进方案 |
5.1 工艺模拟计算 |
5.1.1 改进方案一 |
5.1.2 改进方案二 |
5.1.3 急冷塔参数调整模拟 |
5.2 换热器设计方案 |
5.3 小结 |
第六章 结论 |
参考文献 |
致谢 |
研究成果及发表的学术论文 |
作者与导师简介 |
北京化工大学硕士研究生学位论文答辩委员会决议书 |
(5)改进型本体法ABS的制备及性能研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第1章 引言 |
1.1 ABS树脂的基本介绍 |
1.1.1 ABS树脂的化学结构 |
1.1.2 ABS树脂的主要性能 |
1.1.3 ABS树脂的应用范围 |
1.1.4 ABS树脂的主要供应商及其产品牌号 |
1.2 ABS树脂的主要制备生产工艺 |
1.2.1 乳液接枝-SAN掺混法 |
1.2.2 连续本体法 |
1.2.3 乳液接枝-SAN掺混法与连续本体法的优劣对比 |
1.3 影响ABS性能的因素 |
1.3.1 基体SAN的影响 |
1.3.2 橡胶相的影响 |
1.3.3 界面接枝SAN的影响 |
1.3.4 连续本体法ABS的影响因素 |
1.4 ABS的发展及应用 |
1.4.1 耐热级ABS |
1.4.2 透明级ABS |
1.4.3 电镀级ABS |
1.4.4 低光泽度ABS |
1.5 本论文选题思路,创新点及主要工作 |
第2章 本体法合成ABS树脂及其性能研究 |
2.1 引言 |
2.2 实验部分 |
2.2.1 合成原料和测试试剂 |
2.2.2 仪器和装里 |
2.2.3 原料预处理 |
2.2.4 串联平推流反应器反应 |
2.2.5 脱挥及造粒 |
2.3 性能测试 |
2.3.1 红外光谱测试(FTIR) |
2.3.2 力学测试 |
2.3.3 维卡软化点测试(VST) |
2.3.4 凝胶渗透色谱分析(GPC) |
2.3.5 橡胶粒径测试 |
2.3.6 胶液粘度测试 |
2.3.7 熔融指数测定 |
2.3.8 光泽度测试 |
2.4 结果与讨论 |
2.4.1 FTIR结果分析 |
2.4.2 力学性能分析 |
2.4.3 光泽度性能分析 |
2.4.4 橡胶种类及ABS组分对ABS树脂力学性能的影响分析 |
2.5 本章小结 |
第3章 低VOC低气味ABS树脂的工艺研究 |
3.1 引言 |
3.2 实验部分 |
3.2.1 原料及试剂 |
3.2.2 实验仪器及设备 |
3.3 分析测试方法 |
3.3.1 残留单体测试 |
3.3.2 VOC测试 |
3.3.3 气味评级 |
3.3.4 组分气味测试 |
3.3.5 冲击性能测试 |
3.4 结果与讨论 |
3.4.1 链转移剂使用量的控制 |
3.4.2 反应转化率的控制 |
3.4.3 模头的温度的控制 |
3.4.4 脱挥系统的控制 |
3.4.5 ABS挥发组分定性及定量分析 |
3.4.6 对比分析测试 |
3.5 本章小结 |
第4章 全文总结和展望 |
4.1 全文的主要内容和讨论 |
4.2 存在问题及展望 |
在读研究生期间发表论文 |
附表A: FTIR定量法测定ABS组分含量的标准品表 |
附表B: Sniff测试气相色谱图 |
参考文献 |
致谢 |
(6)乙腈装置的动态模拟(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
第一章 绪论 |
1.1 乙腈的性质及用途 |
1.2 乙腈生产厂家及市场分析 |
1.3 乙腈合成工艺 |
1.3.1 直接合成法 |
1.3.2 间接合成法 |
1.4 乙腈精制工艺 |
1.4.1 萃取精馏 |
1.4.2 变压精馏 |
1.5 化工仿真系统 |
1.5.1 化工动态仿真系统的发展 |
1.5.2 化工仿真系统的应用 |
1.6 化工系统工程概述 |
1.7 论文主要研究内容与意义 |
第二章 工艺流程与控制方案 |
2.1 工艺流程 |
2.1.1 脱氢氰酸塔 |
2.1.2 化学处理反应器 |
2.1.3 干燥塔 |
2.1.4 成品塔 |
2.2 控制方案 |
2.2.1 温度控制 |
2.2.2 液位控制 |
2.2.3 压力控制 |
第三章 稳态过程模拟 |
3.1 分离方案 |
3.2 热力学模型的选择 |
3.3 稳态模拟结果 |
3.4 体系恶唑含量的分析 |
3.5 体系氢氰酸含量的分析 |
3.6 本章小结 |
第四章 动态控制方案的分析 |
4.1 脱氢氰酸塔动态控制方案的分析 |
4.2 变压精馏系统动态控制方案的分析 |
4.3 本章小结 |
第五章 仿真系统的开发 |
5.1 模型的建立 |
5.1.1 组分物性的计算 |
5.1.2 流体动力学模型 |
5.1.3 相平衡模型 |
5.1.4 反应动力学与化学平衡模型 |
5.1.5 设备动态模型 |
5.1.6 流程结构与信息流图 |
5.2 求解策略 |
5.3 动态模拟的验证 |
5.3.1 工艺参数的验证 |
5.3.2 模型的验证 |
5.3.3 动态响应结果的验证 |
5.4 评分与事故处理 |
5.5 本章小结 |
第六章 结论与展望 |
参考文献 |
致谢 |
作者和导师简介 |
附件 |
(7)纤维负载小分子及金属配合物催化剂的制备与性能研究(论文提纲范文)
致谢 |
摘要 |
Abstract |
1 绪论 |
1.1 绿色化学 |
1.2 负载催化 |
1.3 合成纤维简介 |
1.3.1 聚丙烯腈纤维及其功能化 |
1.3.2 聚苯硫醚纤维及其功能化 |
1.4 本论文研究内容 |
2 超高性能纤维聚苯硫醚负载Br?nsted酸催化剂 |
2.1 引言 |
2.2 实验部分 |
2.2.1 仪器与原料 |
2.2.2 聚苯硫醚负载Br?nsted酸的合成步骤 |
2.2.3 磺酸功能化聚苯硫醚酸碱容量的滴定 |
2.2.4 聚苯硫醚负载Br?nsted酸催化生物质组分转化为乙酰丙酸甲酯的一般步骤 |
2.2.5纤维素转化为乙酰丙酸甲酯的放大实验 |
2.3 结果与讨论 |
2.3.1 聚苯硫醚负载Br?nsted酸的合成 |
2.3.2 聚苯硫醚负载Br?nsted酸的表征 |
2.3.3 聚苯硫醚负载Br?nsted酸在生物质组分转化为乙酰丙酸甲酯反应中的应用 |
2.3.4 不同载体催化剂体系中葡萄糖转化为乙酰丙酸甲酯效果的比较 |
2.3.5 本章所合成化合物的物理性质及核磁共振波谱数据 |
2.4 本章小结 |
3 聚丙烯腈纤维负载咪唑鎓盐催化CO2 环加成 |
3.1 引言 |
3.2 实验部分 |
3.2.1 仪器与原料 |
3.2.2 聚丙烯腈纤维负载咪唑鎓盐的合成步骤 |
3.2.3 聚丙烯腈纤维负载咪唑鎓盐催化CO_2 环加反应的一般步骤 |
3.3 结果与讨论 |
3.3.1 聚丙烯腈纤维负载咪唑鎓盐的合成 |
3.3.2 聚丙烯腈纤维负载咪唑鎓盐的表征 |
3.3.3 聚丙烯腈纤维负载咪唑鎓盐在CO2 环加反应中的应用 |
3.3.4 不同载体催化剂体系中CO2 环加成反应的比较 |
3.3.5 部分本章所合成化合物的物理性质及核磁共振波谱数据 |
3.4 本章小结 |
4 聚丙烯腈纤维负载有机碱催化剂 |
4.1 引言 |
4.2 实验部分 |
4.2.1 仪器与原料 |
4.2.2 聚丙烯腈纤维负载有机碱的合成步骤 |
4.2.3 胺化纤维的滴定 |
4.2.4 聚丙烯腈纤维负载有机碱催化Knoevenagel缩合反应的一般步骤 |
4.2.5放大实验 |
4.3 结果与讨论 |
4.3.1 聚丙烯腈纤维负载有机碱的合成 |
4.3.2 聚丙烯腈纤维负载有机碱的表征 |
4.3.3 聚丙烯腈纤维负载有机碱在Knoevenagel缩合反应中的应用 |
4.3.4 部分本章所合成化合物的物理性质及核磁共振波谱数据 |
4.4 本章小结 |
5 聚丙烯腈纤维负载多级季铵盐作为相转移催化剂 |
5.1 引言 |
5.2 实验部分 |
5.2.1 仪器与原料 |
5.2.2 聚丙烯腈纤维负载多级季铵盐的合成步骤 |
5.2.3 聚丙烯腈纤维负载多级季铵盐催化亲核取代反应的一般步骤 |
5.2.4放大实验 |
5.3 结果与讨论 |
5.3.1 聚丙烯腈纤维负载多级季铵盐的合成 |
5.3.2 纤维负载型相转移催化剂的表征 |
5.3.3 聚丙烯腈纤维负载多级季铵盐在亲核取代反应中的应用 |
5.3.4 部分本章所合成化合物的物理性质及核磁共振波谱数据 |
5.4 本章小结 |
6 聚丙烯腈纤维负载Fe(III)配合物催化剂 |
6.1 引言 |
6.2 实验部分 |
6.2.1 仪器与原料 |
6.2.2 聚丙烯腈纤维负载Fe(III)配合物的合成步骤 |
6.2.3 聚丙烯腈纤维负载Fe(III)配合物催化Biginelli反应的一般步骤 |
6.2.4 放大实验 |
6.3 结果与讨论 |
6.3.1 聚丙烯腈纤维负载Fe(III)配合物的合成 |
6.3.2 聚丙烯腈纤维负载Fe(III)配合物的表征 |
6.3.3 聚丙烯腈纤维负载Fe(III)配合物在Biginelli反应中的应用 |
6.3.4 不同载体催化剂体系中Biginelli反应效果的比较 |
6.3.5 部分本章所合成化合物的物理性质及核磁共振波谱数据 |
6.4 本章小结 |
7 聚丙烯腈纤维负载铜催化剂在水中一锅多组分CuAAC反应的应用 |
7.1 引言 |
7.2 实验部分 |
7.2.1 仪器与原料 |
7.2.2 聚丙烯腈纤维负载铜催化剂的合成步骤 |
7.2.3 聚丙烯腈纤维负载铜催化剂催化合成1,2,3-三唑类的一般步骤 |
7.2.4放大实验 |
7.3 结果与讨论 |
7.3.1 聚丙烯腈纤维负载铜催化剂的合成 |
7.3.2 不同阶段纤维样品与CuI络合能力的测定 |
7.3.3 聚丙烯腈纤维负载铜催化剂的表征 |
7.3.4 聚丙烯腈纤维纤维负载铜催化剂一锅多组分CuAAC反应的应用 |
7.3.5 不同载体催化体系中CuAAC反应效果的对比 |
7.3.6 本章所合成化合物的物理性质及核磁共振波谱数据 |
7.4 本章小结 |
8 聚丙烯腈纤维负载多级季铵盐@Cu(I)催化炔烃偶联和环加成反应 |
8.1 引言 |
8.2 实验部分 |
8.2.1 仪器与原料 |
8.2.2 聚丙烯腈纤维负载多级季铵盐@Cu(I)的合成步骤 |
8.2.3 聚丙烯腈纤维负载多级季铵盐@Cu(I)催化Glaser偶联反应的一般步骤 |
8.2.4 聚丙烯腈纤维负载多级季铵盐@Cu(I)催化炔、醛、胺类进行A3 偶联反应的一般步骤 |
8.2.5 聚丙烯腈纤维负载多级季铵盐@Cu(I)催化叠氮-炔环加成合成1,2,3-三唑类的一般步骤 |
8.2.6 转框式反应器上纤维负载多级季铵盐@Cu(I)的回收 |
8.2.7放大实验 |
8.3 结果与讨论 |
8.3.1 聚丙烯腈纤维负载多级季铵盐@Cu(I)的合成 |
8.3.2 不同阶段纤维样品与CuI络合能力的测定 |
8.3.3 聚丙烯腈纤维负载多级季铵盐@Cu(I)的表征 |
8.3.4 聚丙烯腈纤维负载多级季铵盐@Cu(I)在炔烃偶联和环加成反应中的应用 |
8.3.5 不同载体催化体系中炔烃偶联和环加成反应效果的比较 |
8.3.6 热过滤 |
8.3.7 部分本章所合成化合物的物理性质及核磁共振波谱数据 |
8.4 本章小结 |
9 总结论 |
参考文献 |
附录 部分代表性化合物的NMR谱图 |
作者简历 |
学位论文数据集 |
(8)基于FS-TiO2改性催化剂制备及其光催化降解丙烯腈的研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第1章 绪论 |
1.1 课题来源 |
1.2 课题背景及研究的目的和意义 |
1.3 丙烯腈传统去除方法及缺陷 |
1.3.1 焚烧法 |
1.3.2 生物法 |
1.3.3 膜法 |
1.3.4 吸附法 |
1.3.5 催化氧化法 |
1.4 rTiO_2 光催化剂的研究现状 |
1.4.1 rTiO_2 光催化的基本理论 |
1.4.2 现有的TiO_2 制备方法 |
1.4.3 光催化法的优缺点 |
1.5 rTiO_2 光催化剂的改性方法 |
1.5.1 金属掺杂 |
1.5.2 非金属离子掺杂 |
1.6 光催化降解丙烯腈的研究现状 |
1.7 本课题的主要研究内容 |
第2章 实验材料与方法 |
2.1 实验试剂与仪器 |
2.2 光催化实验装置 |
2.3 实验操作 |
2.3.1 光催化剂的制备 |
2.3.2 光催化反应过程 |
2.3.3 光催化检测方法 |
2.3.4 光催化评价方法 |
2.4 光催化表征方法 |
2.4.1 X射线衍射分析(XRD) |
2.4.2 扫描电镜(SEM) |
2.4.3 高分辨透射电子显微镜 |
2.4.4 rX射线光电子能谱分析(XPS) |
2.4.5 低温氮气吸附-脱附(BET) |
2.4.6 紫外-可见吸收光谱 |
第3章 FSBi-TiO_2 降解丙烯腈的稳定性研究 |
3.1 引言 |
3.2 rFSBi-TiO_2 降解丙烯腈的重复性研究 |
3.3 rFSBi-TiO_2 光催化剂失活原因分析 |
3.3.1 催化剂中各元素的XPS分析 |
3.3.2 反应前后F的化合价分析 |
3.3.3 反应前后S的化合价分析 |
3.3.4 反应前后Bi的化合价分析 |
3.4 rF改性TiO_2 降解丙烯腈稳定性对比 |
3.5 本章小结 |
第4章 Zr改性FS-TiO_2 降解丙烯腈的研究 |
4.1 Zr前驱物对光催化活性的影响 |
4.2 Zr改性FS-TiO_2 的制备条件优化 |
4.2.1 rZr的比例对活性的研究 |
4.2.2 rZr的比例对催化剂的稳定性影响 |
4.2.3 煅烧温度对Zr改性催化剂的影响 |
4.2.4 煅烧时间对Zr改性催化剂的影响 |
4.3 FSZr-TiO_2 催化剂的表征 |
4.3.1 形貌和结构分析 |
4.3.2 rZr改性催化剂晶粒和比表面积分析 |
4.3.3 rZr改性催化剂的吸光性能分析 |
4.3.4 rZr改性催化剂的化合价分析 |
4.3.5 反应前后F元素的含量变化 |
4.4 本章小结 |
第5章 Al优化FSZr-TiO_2 降解丙烯腈稳定性的研究 |
5.1 金属元素的筛选 |
5.2 rAl的前驱物对光催化活性的影响 |
5.3 rAl优化FSZr-TiO_2 稳定性的因素考察 |
5.3.1 rAl的比例对稳定性的影响 |
5.3.2 煅烧温度对稳定性的影响 |
5.3.3 煅烧时间对稳定性的影响 |
5.4 rFSZrAl-TiO_2 催化剂的表征 |
5.4.1 形貌和结构分析 |
5.4.2 rAl优化催化剂晶粒和比表面积分析 |
5.4.3 rZr改性催化剂的吸光性能分析 |
5.4.4 催化剂的XPS分析 |
5.4.5 反应前后F元素的含量变化 |
5.4.6 反应前后催化剂表面酸性位点分析 |
5.5 本章小结 |
结论 |
参考文献 |
致谢 |
(9)微通道反应器丙烷直接氨氧化制丙烯腈研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第一章 绪论 |
1.1 引言 |
1.2 丙烯腈的生产工艺发展史 |
1.3 丙烷氨氧化催化剂 |
1.3.1 多组分锑酸盐催化剂 |
1.3.2 钒铝氧氮(VAlON)催化剂 |
1.3.3 相酸盐催化剂 |
1.3.3.1 MoBi |
1.3.3.2 MoV |
1.4 催化剂制备影响因素 |
1.4.1 干燥 |
1.4.2 pH |
1.4.3 草酸含量 |
1.4.4 金属前驱体 |
1.4.5 热处理 |
1.5 MoVTeNb金属氧化物的稳定性 |
1.5.1 高温稳定性差 |
1.5.2 反应气氛 |
1.6 微通道反应器 |
1.6.1 微通道反应器的特点 |
1.6.1.1 反应温度易于控制 |
1.6.1.2 强传质特性 |
1.6.1.3 体积小 |
1.6.1.4 安全 |
1.6.1.5 数增放大 |
1.6.2 微通道反应器的研究与应用 |
1.6.2.1 尺寸对传热的影响 |
1.6.2.2 强放/吸热反应 |
1.6.2.3 吸热、放热耦合 |
1.6.2.4 催化剂的集成 |
1.6.2.5 过程强化 |
1.6.2.6 纳米颗粒的制备 |
1.7 本论文的工作内容和研究目标 |
参考文献 |
第二章 催化剂的制备、表征和性能评价 |
2.1 试剂与仪器 |
2.2 催化剂的制备 |
2.2.1 M1+M2相MoVTeNb金属氧化物催化剂 |
2.2.2 纯M1相MoVTeNb金属氧化物催化剂 |
2.2.3 磷改性纯M1相MoVTeNb金属氧化物催化剂 |
2.3 催化反应性能测试 |
2.3.1 反应性能评价 |
2.3.2 反应结果分析 |
2.3.3 活化能的测定 |
2.4 催化剂床层温度模拟 |
2.5 催化剂的表征 |
2.5.1 低温N_2物理吸脱附 |
2.5.2 X-射线粉末衍射(XRD) |
2.5.3 H_2程序升温脱附(H_2-TPR) |
2.5.4 NH_3程序升温脱附(NH_3-TPD) |
2.5.5 O_2程序升温氧化(TPO) |
2.5.6 程序升温还原氧化(TPRO) |
2.5.7 C_3H_6程序升温氧化(C_3H_6-TPO) |
2.5.8 扫描电镜(SEM) |
参考文献 |
第三章 微通道反应器在丙烷氨氧化反应中的应用 |
3.1 微通道反应器和传统管式固定床反应器的对比(等温) |
3.1.1 反应评价结果 |
3.1.2 常规反应器温度分布模拟 |
3.2 反应活化能的测定 |
3.3 反应温度对催化活性的影响 |
3.3.1 反应评价结果 |
3.3.2 不同反应温度下反应评价后催化剂的XRD表征 |
3.3.3 MoVTeNb金属氧化物催化剂TPO表征 |
3.3.4 不同反应温度下反应评价后催化剂的SEM表征 |
3.4 热点对催化剂和催化活性的影响 |
3.4.1 反应活性评价和温度分布模拟 |
3.4.2 常规反应器中不同反应时间后的XRD表征 |
3.4.3 不同反应器下反应评价后催化剂的XRD和SEM表征 |
3.5 本章小结 |
参考文献 |
第四章 微通道反应器中丙烷氨氧化的反应条件强化 |
4.1 反应条件的强化-增加GHSV |
4.1.1 不同GHSV下的催化活性 |
4.1.2 不同GHSV下的催化剂床层温度分布模拟 |
4.2 反应条件的强化-恒定GHSV |
4.2.1 反应评价结果 |
4.2.2 反应评价后催化剂的XRD和SEM表征 |
4.2.3 催化剂床层温度分布模拟 |
4.3 反应条件的强化-降低稀释气体浓度 |
4.3.1 反应评价结果及放热分析 |
4.3.2 反应评价后催化剂的XRD表征 |
4.3.3 反应评价后催化剂的SEM表征 |
4.3.4 不同反应温度下的反应评价结果 |
4.4 本章小结 |
参考文献 |
第五章 磷改性纯M1相催化剂用于丙烷氨氧化反应 |
5.1 纯M1相MoVTeNb金属氧化物催化剂的表征与催化性能 |
5.1.1 双氧水处理前后的XRD对比 |
5.1.2 纯M1相SEM表征 |
5.1.3 M1+M2相和纯M1相的催化活性对比 |
5.2 磷改性纯M1相催化剂 |
5.2.1 不同磷负载量改性的纯M1相的催化活性 |
5.2.2 H_2-TPR曲线对比 |
5.2.3 TPO/TPRO曲线对比 |
5.2.4 晶格氧活性对比 |
5.2.5 NH_3-TPD对比 |
5.2.6 反应活化能对比 |
5.2.7 反应温度对催化活性的影响 |
5.2.8 反应空速对催化活性的影响 |
5.2.9 焙烧温度的影响 |
5.2.10 NH3-TPD对比 |
5.3 M1+M2相、纯M1相和磷改性纯M1相的在低稀释气体反应气氛下的催化活性对比 |
5.4 本章小结 |
参考文献 |
第六章 总结和展望 |
6.1 总结 |
6.1.1 微通道反应器在丙烷氨氧化反应中的应用 |
6.1.2 微通道反应器中丙烷氨氧化的反应条件强化 |
6.1.3 磷改性纯M1相催化剂用于丙烷氨氧化反应 |
6.2 展望 |
作者简介及博士期间发表论文目录 |
致谢 |
(10)丙烯腈装置优化控制研究(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
第1章 绪论 |
1.1 论文选题背景及意义 |
1.2 国内丙烯腈装置生产现状 |
1.2.1 丙烯腈生产概况 |
1.2.2 丙烯腈装置副产品生产概况 |
1.2.3 装置开工率 |
1.3 丙烯腈催化剂介绍 |
1.3.1 催化剂使用情况 |
1.3.2 催化剂使用中存在的问题 |
1.4 回收系统及四效系统运行情况 |
1.4.1 回收塔 |
1.4.2 四效系统 |
1.5 辅助化学品使用情况 |
1.5.1 传统辅助化学品 |
1.5.2 新型辅助化学品 |
1.6 尾气处理技术 |
1.7 新技术的应用 |
第2章 丙烯腈装置的操作方法 |
2.1 工艺流程 |
2.1.1 反应系统 |
2.1.2 急冷与冷却后系统 |
2.1.3 吸收塔 |
2.1.4 回收塔及乙腈塔 |
2.1.5 脱氢氰酸塔 |
2.1.6 成品塔 |
2.1.7 四效蒸发系统 |
2.2 操作原理 |
2.2.1 反应器 |
2.2.2 急冷塔 |
2.2.3 吸收塔 |
2.2.4 回收塔 |
2.2.5 脱氢氰酸塔 |
2.2.6 成品塔 |
2.3 丙烯腈装置关键指标控制方法 |
2.3.1 反应器温度控制 |
2.3.2 反应器线速控制 |
2.3.3 急冷塔PH值控制 |
2.3.4 回收塔灵敏点温度 |
2.3.5 脱氢氰酸塔顶压力 |
2.3.6 脱氢氰酸塔顶温度 |
2.3.7 成品塔底温度 |
2.3.8 成品塔压力 |
第3章 丙烯腈装置常见问题的研究及优化控制 |
3.1 丙烯腈装置PH值的优化控制 |
3.1.1 丙烯腈装置pH值控制情况分析 |
3.1.2 丙烯腈装置pH值优化控制措施 |
3.2 丙烯腈装置成品塔HCN含量优化控制 |
3.2.1 丙烯腈成品中HCN含量高的原因分析 |
3.2.2 采取的措施 |
3.3 丙烯腈装置丙烯进料流量优化控制 |
3.3.1 丙烯腈装置丙烯进料故障经过 |
3.3.2 丙烯进料故障原因分析 |
3.3.3 SIS系统中丙烯进料流量改进措施 |
第4章 丙烯腈装置技术改造 |
4.1 丙烯腈装置降耗改造 |
4.1.1 改造背景 |
4.1.2 装置消耗高的原因分析及改造方法 |
4.1.3 改造效果 |
4.2 催化剂补加系统蒸汽回收改造 |
4.2.1 改造背景 |
4.2.2 蒸汽排放的原因分析及改造方法 |
4.2.3 改造效果 |
4.3 尾气焚烧单元蒸汽回收改造 |
4.3.1 改造背景 |
4.3.2 回收蒸汽采取的改造方法 |
4.3.3 改造效果 |
4.4 回收塔溶剂水温度控制改造 |
4.4.1 改造背景 |
4.4.2 回收塔溶剂水控制改造方法 |
4.4.3 改造效果 |
4.5 撤热水系统减少热污染改造 |
4.5.1 改造背景 |
4.5.2 减少热污染改造措施 |
4.5.3 改造效果 |
第5章 结论 |
参考文献 |
致谢 |
四、丙烯腈反应器控制系统的改进(论文参考文献)
- [1]N-甲基-1,3-丙二胺连续化制备工艺研究[D]. 谭威. 大连理工大学, 2021(01)
- [2]介孔氧化铈基材料制备及降解有机物作用机理[D]. 赵国峥. 辽宁工程技术大学, 2020(01)
- [3]二烷基氨基锂引发丙烯腈阴离子聚合反应的研究[D]. 史晓琳. 大连理工大学, 2020
- [4]丙烯氨氧化Sohio工艺合成丙烯腈装置全流程模拟[D]. 朱杰. 北京化工大学, 2019(02)
- [5]改进型本体法ABS的制备及性能研究[D]. 李炜. 苏州大学, 2019(02)
- [6]乙腈装置的动态模拟[D]. 解卫阔. 北京化工大学, 2019(06)
- [7]纤维负载小分子及金属配合物催化剂的制备与性能研究[D]. 陈永菊. 河南理工大学, 2019(07)
- [8]基于FS-TiO2改性催化剂制备及其光催化降解丙烯腈的研究[D]. 刘典. 哈尔滨工业大学, 2019(02)
- [9]微通道反应器丙烷直接氨氧化制丙烯腈研究[D]. 林锦汉. 厦门大学, 2018(12)
- [10]丙烯腈装置优化控制研究[D]. 刘金刚. 上海师范大学, 2016(06)