操作条件对膜反应器内二氯丙烷反应的影响--淄博市富中化工有限公司

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<操作条件对膜反应器内二氯丙烷反应的影响>

　　渗透侧的氢气收率与二氯丙烷转化率变化趋势密切相关，如图6山)所示。当膜的选择性为10时，氢气收率表现出先增后降，这主要是因为二氯丙烷渗透损失所造成。随着渗透率的增加，大部分二氯丙烷未参与反应就被快速移除，氢气的生成量下降，从而造成渗透侧的氢气收率下降。当膜的选择性提高至50和100时，多孔膜反应器内氢气产率反而略高于选择性无穷大的Pd膜反应器，这主要是由于在多孔膜在渗透H:的同时，必然伴随着二氯丙烷和丙烯的渗透，从而使渗余侧氢气的分压要高于相同条件下的Pd膜反应器，氢气通过膜的渗透驱动力更大，最终氢气透过量更多，得到的氢气收率更高。虽然多孔膜由于二氯丙烷丙烯的渗透使氢气收率增加，但相应的，透过侧氢气纯度远低于Pd膜反应器。因此，若要得到高纯度的氢气，则使用Pd膜反应器更具优势。
温压条件对催化剂的活性和透氢膜的分离性能都有直接影响，从而对膜反应器的最终性能也会产生显著影响。图7(a)是膜反应器中二氯丙烷转化率在不同反应温度条件下的变化，从图中可以看出，渗透数为0时，温度越高，二氯丙烷转化率越高，此时对应的转化率是各温度下的平衡转化率。二氯丙烷脱氢反应为吸热反应，随着温度的升高，其平衡转化率也增加。当温度大于700℃时，二氯丙烷转化率高于90%，但实际反应中，高温条件下会有更多副反应发生，催化剂积炭失活现象也更加严重，目标产物丙烯选择性降低。因此，低温下的二氯丙烷脱氢反应是更受关注的。在不同温度下，随着透氢膜移除氢气速率的加快，二氯丙烷转化率逐渐增加，直至最终趋于稳定，这一点在节2.2已作解释，此处不再详述。温度为500℃,550℃,600℃,650℃和700℃时，膜反应器内二氯丙烷的最终转化率分别为40.42%,68.17%,86.39%,94.34%和97.53%，相比固定床反应器分别增加了135%,122%,78.38%,41.18%和20.23%，表明膜反应器的使用对在低温下二氯丙烷反应二氯丙烷转化率提升的促进效果更显著。结合图7(b)中H:收率和图7(c)中H:纯度的变化趋势可以发现，随着反应温度的升高，由于反应转化率的提高导致H:的最终收率和纯度都在不断增加。700℃下的H:收率和纯度分别为93.0%和92.5%，而在600℃的反应温度下，H:收率和纯度已经分别达到81.9%和91.5%，与700℃下的值相差不大，证实了膜反应器的使用确实可以有效强化低温下的二氯丙烷反应效率。以上结果表明，多孔膜反应器对低温下二氯丙烷脱氢反应的高效强化具有重要应用价值。www.zbdongtong.com

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