通过实验测定与理论计算,得到了苯与乙烯反应系统的高压流体相平衡,确定了近临界区的大致范围。采用微分反应器,在保持相态相对稳定的条件下,对近临界区的反应行为、动力学描述、近临界区对催化剂的影响以及扩散行为等方面进行了考察。研究结果表明,反应行为与扩散行为均存在临界现象;经动力学研究发现,临界现象并不能用传统的动力学模型描述,而必须改变模型的形式;通过对催化剂的测试,表明近临界区内的汽液两相区对催化剂具有破坏作用,并得到了实验条件下催化剂的失活机理。研究了苯与丙烯在近临界区的烷基化反应。以状态方程PR和SRK为热力学模型,使用多次局部面积搜索LSAM法,对实验数据进行了回归。在相行为研究的基础上,使用对近临界点区域分区的方法进行丙烯与苯烷基化反应的研究。主要研究了不同分区中的反应速率变化,表征了不同分区反应条件对催化剂的作用,以及超临界CO2对反应的影响等内容。研究结果表明,丙烯与苯体系和乙烯与苯体系有着相似的近临界点反应速率极值现象;汽液两相区不仅反应速率较低,对催化剂的影响也较大;催化剂的失活在低丙烯浓度条件下以结焦为主,在高丙烯浓度条件下结焦和深度烷基化共存的可能性较大。
英文主题词near critical region; supercritical fluid; alkylation; kinetics; catalyst