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环己烯是一种重要的有机化工原料,现有的环己烯制备过程存在以下几个缺点:反应压力高;连续操作难;设备复杂,尤其是产物和催化剂分离过程。为此,采用新型反应器,实现反应过程连续操作,避免产物和催化剂分离是提高反应效率的有效方法之一。本论文在微尺度反应器内进行了苯液相选择加氢反应的研究,主要考察了不同操作参数对反应结果的影响。
实验表明,催化剂的组成及其制备方法和预处理条件、反应物中水或盐水溶液的添加、温度、压力及空速等操作条件的调节都会在很大程度上影响环己烯选择性及收率。
蜂窝陶瓷反应器与多通道填充床微反应器内苯液相选择加氢反应结果表明,两者都可实现过程连续操作,且不必进行产物和催化剂分离。当以分步浸渍制备的2wt﹪Ru-0.21wt﹪Cu/ZrO2作为反应催化剂,水为添加剂,反应温度在413~443K,反应压力在3~4.5MPa时,环己烯选择性和收率较好。
不同结构反应器间的反应性能比较表明,蜂窝陶瓷反应器由于壁载催化剂,可减小反应物和产物在催化剂孔道内的扩散距离;毫米级反应通道,使得反应器内流体间传质性能较优,因此其环己烯选择性和收率均高于填充床反应器;与单通道填充床微反应器相比,多通道填充床微反应器操作更加柔性,可在远低于单通道填充床微反应器内的压降下操作,并可通过合理调节液速以增加环己烯选择性。