Интенсификация процессов синтеза пентафторэтана в аппаратах с неподвижным слоем Cr-Al катализатора и его регенерации

• Автор: Петров, Роман Владимирович
• Шифр специальности: 05.17.08
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2014
• Место защиты: Новосибирск
• Количество страниц: 137 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ
Глава 1. СОВЕРШЕНСТВОВАНИЕ ПРОЦЕССОВ СИНТЕЗА ПЕНТАФТОРЭТАНА И РЕГЕНЕРАЦИИ ЗАКОКСОВАННЫХ КАТАЛИЗАТОРОВ В АППАРАТАХ С НЕПОДВИЖНЫМ СЛОЕМ

1Л Хладоны и их применение

1.2 Катализаторы и химизм процесса

1.3 Регенерация закоксованного катализатора

1.3.1 Методы исследования динамики выжига кокса

1.3.2 Кинетические модели регенерации закоксованного катализатора

1.3.3 Моделирование регенерации на зерне катализатора

1.3.4 Моделирование регенерации в слое катализатора

1.4 ПОСТАНОВКА ЗАДАЧИ

Глава 2. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОЕ ИССЛЕДОВАНИЕ ПРОЦЕССОВ СИНТЕЗА ПЕНТАФТОЭТАНА И РЕГЕНЕРАЦИИ КАТАЛИЗАТОРА
2.1 Сырье синтеза пентафторэтана
2.2 Катализаторы синтеза пентафторэтана газофазным гидрофторированием перхлорэтилена
2.3 Схема лабораторной установки каталитического синтеза пентафторэтана
2.4 Проведение кинетических экспериментов синтеза хладона-125 в лабораторном реакторе
2.5 Исследование процесса регенерации катализатора в лабораторном реакторе
2.6 Исследование процесса регенерации катализаторов методом термического анализа
Глава 3. АНАЛИЗ РЕЖИМОВ СИНТЕЗА ХЛАДОНА-125 В АППАРАТАХ С НЕПОДВИЖНЫМ СЛОЕМ
3.1 Исследование закономерностей протекания процесса, определение параметров кинетической модели
3.2 Оптимизация процесса синтеза хладона-
3.2.1 Оптимизация размера зерна катализатора
3.2.2 Оптимизация режимов синтеза пентафторэтана
Глава 4. МАТЕМАТИЧЕСКОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ И ИНТЕНСИФИКАЦИЯ РЕГЕНЕРАЦИИ КАТАЛИЗАТОРОВ СИНТЕЗА ХЛАДОНА-
4.1 Математическая модель процесса регенерации, учитывающая влияние внутренней диффузии
4.1.1 Вывод уравнения для расчета коэффициента массообмена р
4.1.2 Модель адиабатического реактора
4.1.3 Модель изотермического реактора
4.2 Определение параметров модели на основе экспериментов в лабораторном реакторе и данных термического анализа
4.2.1 Определение параметров математической модели регенерации для промышленного катализатора

4.2.2 Определение параметров модели для Сг-А
катализатора
4.3 Влияние технологических параметров на режимы регенерации
4.3.1 Влияние концентрации кокса
4.3.2 Влияние размера зерна катализатора
4.3.3 Влияние теплоты горения кокса
4.3.4 Влияние энергии активации
4.3.5 Влияние концентрации кислорода
4.3.6 Влияние времени контакта
4.3.7 Влияние начальной температуры газа
4.4 Рекомендации по интенсификации процесса регенерации
4.5 Рекомендации по интенсификации цикла “синтез+регенерация”
ВЫВОДЫ
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ
Благодарности

3. Проведение исследования по влиянию размера зерна катализатора и технологических параметров (начальной концентрации реагентов и температуры смеси, времени контакта) на режимы синтеза хладона-125 методом математического моделирования. Определение численных значений технологических параметров, которые позволяют вести процесс наиболее эффективно.
4. Проведение экспериментального исследования процесса окислительной регенерации катализатора. Разработка кинетической модели горения коксовых отложений и определение численных значений ее параметров: константы скорости горения, энергии активации, теплового эффекта реакции, проведение апробации модели в экспериментальных условиях.
5. Методом математического моделирования исследование влияния технологических параметров процесса регенерации: начальная концентрация кислорода и кокса, скорость подачи кислородсодержащей смеси (время контакта) на динамику выгорания кокса. Определение оптимальных значений технологических параметров, обеспечивающих высокую скорость выжига коксовых отложений с учетом ограничений на максимальную температуру слоя (Тмах< 500°С).