探析丁烷选择氧化制顺酐固定床反应器人为非定态操作特性

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1、北京化工大学硕士学位论文丁烷选择氧化制顺酐固定床反应器人为非定态操作特性姓名：杨东海申请学位级别：硕士专业：化学工程指导教师：李成岳;陈标华2000.5.10：)42766北京化工大学硕士学位论文然以摘要针对丁烷选择氧化制顺酐反应人为非定念操作技术研究的需要，对三种添加会————≥属助剂的VPO催化剂在微型反应器上进行了非定念反应性能的初步评价，结果表明这三种催化剂性能指标均无法满足非定态操作的需要。相对而占，北京化工研究院丌发的VPO催化剂性能良好，可以用于人为非定态操作的研究。为了考察传热、传质过程的影响，寻找在接近工业条件下人为非定态操作的最优操作策略，建立了一套小试

2、规模(装填30g原粒度工业催化剂)的单管固定床反应器实验装置和相应的实验数据分析方法，并利用其对进料浓度周期操作以及同时改变反应温度和进料浓度的人为非定态操作进行了系统的实验研究，确定了相应的优化操作条件。结果表明，与最优定态相比，在适宜的操作条件下，仅靠进料浓度周期变化的非定念操作并不能使反应器的时均性能得到提高，而同时改变反应温度和进料浓度的人为非定念操作则大幅度提高了反应器的时均性能，在催化剂氧化再生温度530。C、丁烷选择氧化温度405。C、操作周期4min、循环裂度0,4时，丁烷的时均转化率达到89．O％，顺酐选择性为76．3％，顺酐时均收率高达67．9％，比最优

3、定态操作时提高了1I．4个百分点，效果相当明显。关键词：FT‘烷选择氧化顺酐人为非定念操作固定床反应器j匕京化工大学硕士学位论文AbstractCurremly．theselectiveoxidationofn—butanetomaleicanhydride(MA)overvanadiumphosphorusoxidecatalysts(VPO)istheonlyindustrialprocessinvolvingtheselectiveoxidationofalightalkane．Unsteadystateoperationoffersanewmeansofcontro

4、llingtotaloxidationbysegregatingthehydrocarbonfeedstockfromoxygen．Thatis，splittingupoftheoverallreactioninspatialortemporaltotwosteps，hydrocarbonselectiveoxidationandre—oxidationofcatalystreduced，andmatchingeachstepwithsuitablereactioncondition．Inordertoseekafteramoreeffectivevanadiumphosp

5、horusoxidecatalystforunsteadystateoperation，weevaluatedthreenewVPOcatalystsaddedwithSOITlepromotersinamicro—reactor，theresultshowsthatthesecatalystsarenotworthyofbeinglueubratedintounsteadystateoperation．ToinvestigateforcedunsteadystateoperationperformancesofbutaneselectiveoxidationtoMA．as

6、ingle—tubewall—cooled瓤ed—bedreactorfilledwith309cylindricalcatalystwassetup．Feedcompositionmodulationenhancedselectivityofmaleicanhydridebuttheconversionofbutaneandyieldofmaleicanhydridedropped．anewmodulationschemeofbothcompositionandtemperaturewasalsoexamined．Witha0．4cyclesplitandperiodof

7、8minutes，re—oxidationat530。Candselectiveoxidationat405。C，theyieldtomaleicanhydridebybothcompositionandtemperaturemodulationwasimproved11．4％thanthatoperatedinsteadystateatthesametime—averageflowofn—butane．Itindicatedthathigherre-oxidationtemperaturewaseffective