环己烷氧化反应器系统的变量分析与数学模型
关于环己烷氧化反应工艺的进展分析
关于环己烷氧化反应工艺的进展分析发布时间：2023-03-16T08:55:53.890Z 来源：《中国科技信息》2022年10月第20期作者：贾文敬[导读] 在整个工业架构当中，基于环己烷氧化反应来进行环己酮、环己醇的制备，贾文敬唐山中浩化工有限公司河北省唐山市063611 摘要：在整个工业架构当中，基于环己烷氧化反应来进行环己酮、环己醇的制备，已经成为一类十分常用且关键的反应类型，因此反应有着较低的工艺转化率与选择性，且还存在能耗大、污染重等不足，故始终是此领域研究的重、难点。
本文结合当前实况，围绕氧化剂、催化剂，就环己烷氧化反应工艺的当前研究进展作一综述。
关键词：环己酮；环己醇；反应工艺环己酮、环己醇是工业领域中的重要有机原料，同时还是合成己二酸、已内酰胺的重要成分，当前，其已经成为多种精细化学品（染料、涂料及医药等）制备的关键中间体或助剂。
需指出的是，通过环己烷氧化反应对环己酮、环己醇（二者相混合即为“KA油”）进行制备，已发展成为一类基础性反应。
因环己酮、环己醇较之环己烷，更容易被氧化，对此，为了能够得到合适的环己酮与环己醇的可选择性，在工业领域当中，环己烷氧化转化率一般需要维持在4~6%，而环己酮、环己醇的选择性需要达到75~85%[1]。
虽然当前此工艺已趋向成熟，但因环己烷有着较低的转化率及目的产物选择性，而且能耗也较大、污染较重，故业内始终将此方面作为研究的重点，本文就此工艺的当前研究进展探讨如下。
1.催化剂1.1多相催化氧化在实际操作中，为了能够更好的分离、回收、循环使用氧化产物及催化剂，可借助分子筛所具有的择形效应，来促进环己烷催化氧化反应产率的提高，此方法已经成为研究的重、热点，尤其是分子筛催化体系，凭借孔径均一且合适，更是研究的重点。
近年来，无论是氧化物、离子等多相金属催化剂，还是络合物固载在沸石、氧化锆等的载体，均用作此方面的研究。
但需强调的是，其多数有着较低的转化率，而且在催化剂转化数上也较低。
环己烷工业生产过程的数值模拟及设计
环己烷工业生产过程的数值模拟及设计英文题目：Design and Numerical Simulation of Industrial Cyclohexane Production Process选题要求：环己烷，又名“六氢化苯”，为无色有刺激性气味的液体。
不溶于水，易溶于有机溶剂，极易燃烧，是一种重要的有机化工原料。
主要用于生产环己醇、环己酮等有机物，同时又是树脂、石蜡、沥青、橡胶等物质的优良溶剂及常用的色谱分析标准物质。
工业上生产环己烷的方法分为苯加氢法和石油烃分馏精制法，而苯加氢法是环己烷的主要合成方法，目前世界上环己烷的年产量已超过200万吨，因此对环己烷的工业生产过程进行研究具有重要实践意义。
本课题借助Aspen Plus软件对环己烷的生产过程进行设计，通过数值模拟，确定最优流程，并对单元设备进行设计，为实际工业提供参考。
目录1.综述 (3)1.1 环己烷简介 (3)1.2 环己烷生产方法及现状概述 (3)1.2.1 苯加氢法简介及其现状 (3)1.2.2 石油烃分馏精制法简介及其现状 (5)1.3 Aspen Plus软件概述 (5)1.4本文研究内容 (5)2.设计内容 (5)2.1设计依据 (5)2.2设计的优化点 (6)3. 工艺设计及流程 (6)3.1 工艺设计方案简介 (6)3.2 工艺流程图 (7)3.3 Aspen模拟确定工艺参数 (7)4. 反应系统 (9)4.1 反应方程式 (9)4.2 反应器简介 (9)4.3 反应设备图 (11)5. Aspen系统模拟反应系统的物料及能源衡算 (13)5.1 物料衡算 (13)5.2 能源衡算 (13)6.总结与展望 (14)6.1总结设计结果 (14)6.2展望方向 (14)参考文献 (14)1.综述1.1 环己烷简介环己烷是一种很重要的有机化工原料，主要用于合成聚酰胺纤维类、环己醇、聚己内酰胺和聚集二酰己二胺等产品，同时他也是一种应用广泛的有机溶剂，适用于溶解纤维素醚、树脂、蜡、沥青、和橡胶。
环己烷氧化反应混合物的全分析方法
２ １２ 紫外 检测波 长的选 择 ．．
分别配 制 ２ｍｇ ｍＬ的 己二 酸 （ ） 戊 二 酸 （ ／ 从 、 ＧＡ） 丁 二酸 （ Ａ） 甲醇 溶 液 及 三 酸 混合 甲醇 溶 液 ５ 、 Ｓ 的
ｍＬ 采 用 １ ｍ石 英 比色 池 ， ， ｃ 甲醇为 参 比溶 液 ， 上述溶 液进行 紫外 全波段 扫描 ， 对 得到 上述 ３种 物质 的 紫外
佘 远 斌 ，陈 一 霞，徐 晶 ，李 艳 ，王 新 灵
（ 京 工 业 大 学 环 境 与 能 源 工 程 学 院 绿 色 化学 与 精 细 化 工 研 究 所 ，北 京 １ ０ ２ ） 北 ０ ０ ２
摘
要 ： 了建立一套完整可靠 的环 己烷 氧化 反应 混合物中各组分的全分析新 方法， 比较各 种分析 方法适应 为 在
用磷酸调 节流 动相 的 ｐ 值， 次性分 离 出 己二酸 、 Ｈ 一 戊二 酸和 丁二酸 ， 经紫 外 多波 长检 测器 检测 ， 检测 波 长
为 ２ ２ｎ １ ｍ．
１３ 气相 色谱分 析条 件 ．
将环 己烷氧化混合物用 甲醇溶解， 通过对样品进行预处理去除环 己基过氧化氢［ ， 引 用气相 色谱分析
用皂化 法分析 产物 中的 己二酸单 环 己酯 ， １ 将 ～３ｇ的样 品 用 ０ １ｍｏ Ｌ的 氢氧化 钠 标准 溶液 滴 定至 ． ｌ ／ 微红 ； 滴 加 ５ ０ｍＬ的 ０ １ ｌＬ氢 氧化钠 标准溶 液 ， 热 回流后， ０ １ ｌＬ盐 酸标准 溶液滴 定 ． 再 ～２ ． ／ ｍｏ 加 用 ． ｍｏ／
维普资讯
第 ７期
余 远 斌 等 ： 己烷 氧 化 反 应 混 合 物 的 全 分 析 方 法 环
７７ ５
度 ．本部 分工 作 同时考虑 保 留时间和 分离 度来 考察 流 动相 对三 酸分 离效 果 的影 响 ．
环己烷绿色催化氧化法生产环己酮 年产10万吨 能量衡算
2.2.4环己烷一塔分离系统衡算……………………………………14
2.2.5环己烷二塔分离系统衡算……………………………………17
2.2.6环己酮分离系统衡算…………………………………………19
2.2.7环己醇分离系统衡算…………………………………………21
1.5流程简图及说明……………………………………………………………4
2.能量衡算过程
2.1能量衡算总体思路………………………………………………………5
2.2能量衡算过程及衡算结果………………………………………………5
2.2.1环己烷氧化反应系统衡算……………………………………5
2.2.2己二酸萃取系统衡算…………………………………………9
N2：
O2：
所以，进口物料总的焓流量为:
计算结果列于上表。
(3)出口1的物料焓流量的计算
出口1各物料的含量及物性数据如表2-2。
表2－2出口1焓流量表
组分
Ｎ
Ｏ
T/℃
25
25
0
0
Cp
0.734
0.68
n/mol
50.74
0.46
m/kg
1.4207
0.0148
Hi/kJ
0
0
0
依式（1-5） ，分别计算各物料的焓：
表2－7出口1焓流量表
组分
环己烷
轻质油
环己酮
环己醇
杂质
Ｘ油
有机酸
T/℃
91.4
91.4
91.4
91.4
91.4
91.4
91.4
-156.34
环己烷的催化氧化反应研究的开题报告
环己烷的催化氧化反应研究的开题报告一、选题背景环己烷是一种重要的有机化合物，在工业生产和日常生活中均有广泛应用。
然而，环己烷具有高度不稳定性和易燃性，使得其使用过程中存在安全隐患。
因此，如何有效地将环己烷转化为更安全、环保的产物，是研究的一个热点问题。
催化氧化反应是一种重要的环己烷转化方法，在高温和高压条件下利用氧气、氧化剂等对环己烷进行催化氧化，可以得到较为理想的产物和高转化率。
因此，探究催化氧化反应对环己烷的影响，具有重要的理论和实际意义。
二、选题目的本研究旨在深入探究催化氧化反应对环己烷的影响，并通过实验方法进行验证。
通过此次研究，可以得到与环己烷催化氧化反应相关的实验数据和结论，为环境保护和工业生产提供科学依据。
三、研究内容和方法1. 研究内容（1）分析催化剂种类和用量对环己烷催化氧化反应的影响。
（2）研究反应条件（温度、压力等）对反应的影响。
（3）分析反应产物类型和产率，探究反应机理。
2. 研究方法（1）实验方法：选取不同催化剂种类和用量，对环己烷进行催化氧化反应，收集反应产物进行分析。
（2）分析方法：采用色谱分析、质谱分析等手段，对反应产物进行分析。
四、研究意义和预期成果本研究将通过实验方法探究催化氧化反应对环己烷的影响，研究结果可以为环境保护和工业生产提供科学依据，预期成果如下：（1）深入了解催化氧化反应对环己烷的影响。
（2）探究催化氧化反应的反应机理。
（3）为环境保护和工业生产提供科学依据。
（4）发表与本研究相关的学术论文。
五、研究进度安排本研究计划从2020年6月开始，预计于2021年6月完成，进度安排如下：第一阶段：2020年6月-2020年9月（1）查阅文献，学习催化氧化反应相关知识。
（2）选择实验方案，策划实验设计。
第二阶段：2020年10月-2021年1月（1）进行实验，收集相关数据。
（2）对实验数据进行分析和处理。
第三阶段：2021年2月-2021年5月（1）探究催化氧化反应机理。
环己烷液相氧化反应的实验技术探讨
关键词 ： 环 己烷
空气氧化
环己酮
实验技术
中图分类号 ： Ｔ Ｑ ２ ３ ４ ． ２ １
文献标识码 ： Ｂ
文章编号 ：１ ０ ０ １ ． ０ ０ ４ １ （ ２ ０ １ ７ ） ０ ５ — ０ ０ ７ １ ． ０ ４
环 己烷 氧化 工 艺 是 环 己酮 、 环 己 醇 生产 的主 要 工艺 ， 该工 艺 自 ２ ０世 纪 ４ ０年代 开发 至今 ， 一 直 没有 突破 环 己烷转 化 率 （ ） 低、 醇酮 选择 性 （Ｊ ｓ） 不高、 三废严 重等 工 艺瓶 颈 。环 己醇 、 环 己酮 是重 要 的化 工 溶 剂 和生 产 尼 龙 ６和尼 龙 ６ ６的 中间产
应 釜有 限 公 司 制 ； Ｃ Ｄ － ３ ６ ３ ６型 热 磁 式 氧 分 析 器 ：
７ ２
工 业装 置上 得 到相 应 的 验 证 ， 原 因 来 自环 己烷 氧
化 实验技 术 的差异 。现有 的实 验技术 存 在 的问题 有 三方 面 ： （ １ ） 工艺 过 程 控制 不 稳 定 ， 实 验重 复 性 差； （ ２ ） 试 样采集 方法不 同 ， 实 验 数 据 没 有 可 比 性； （ ３ ） 分析 方法 不统 一 ， 实 验 数 据 差 别 大 。为 此， 作者 对 环 己烷 氧 化实验 技术 进行 探讨 ， 以期规 范 实验操 作 ， 获得 对 环 己烷 氧 化 实 验结 果 客 观 真 实韵 结论 ， 促 进 环 己烷 氧 化技 术 研 究 。该 技 术 适 用 于环 己烷 空气 、 富氧、 纯 氧无催 化 剂或催 化 氧化
作者简介 ： 韩娟 （ １ ９ ７ ０ 一） ， 女， 高级 工程师 ， 研 究方 向为环
己酮及环己酮 下游产 品生产 工艺 。Ｅ — ｍ ａ ｉ ｌ ： ｈ 叽ｊ Ｕ ａ Ｘ Ｉ ． ｂ ｌ ｓ ｈ ＠
环己烷安全生产要点（二篇）
环己烷安全生产要点1工艺简述该装置以苯为原料，通过加氢生成环己烷，再用空气氧化生产环己醇和环己酮，简称醇酮。
简要工艺流程是：将苯和氢通过苯泵和氢压缩机送入主反应器，在催化剂雷尼镍的作用下，进行苯加氢反应，生成环己烷。
其反应温度186～200℃，反应压力2.0～3.1MPa，保持氢分压0.6MPa不变。
反应后的气体进入后反应器继续反应，以提高转化率。
从后反应器出来的环己烷蒸气经冷凝后，进入稳定塔蒸馏提纯得环已烷。
将所得环已烷和混合气（循环气和新鲜空气的混合气）送入氧化反应器，环已烷与混合气中的氧进行氧化反应，生成环已基过氧化物和少量的环已醇、环已酮。
有四台氧化反应器，一、二、三、四氧化反应器的反应温度依次是181℃、175℃、167℃、166℃，反应压力均是1.9MPa。
氧化反应产物经预浓缩、氧化洗涤、脱水后送入脱氧化反应器，在催化剂铬酸叔丁酯的作用下进行反应，生成环已醇和环已酮，简称醇酮。
醇酮产物经脱环已烷、精馏后，得到产品醇酮。
该装置的物料苯、氢、环已烷均是易燃易爆物质；环已醇、环已酮可燃可爆。
苯、环已烷、醇酮都有毒。
活性雷尼镍催化剂遇空气能自燃；催化剂铬酸酐有强腐蚀性。
2重点部位2.1加氢反应器苯加氢反应在反应器中进行，由于苯和氢都是易燃、易爆物质，且反应温度和压力都较高，如果控制不好，是很危险的。
反应器设有联锁控制系统和水喷淋系统。
2.2氧化反应器在四个反应器中，环已烷直接用空气进行氧化反应。
因环已烷易燃、易爆，又有空气存在，所以危险性很大。
氧化反应后的尾气容易形成爆炸性混合物，因此在四个氧化反应器的上部，都设有测尾气中氧含量的在线分析仪，控制尾气中的含氧量在3.5%（体积）以下，超限发出声光报警。
为控制好进氧化反应器的混合气中的氧含量，在气-气混合器的出口，设有测混合气中氧含量的在线分析仪，控制其含氧量在15%（体）以下。
氧化应器设有联锁控制系统及水喷淋、蒸汽灭火设施。
2.3脱过氧化反应器环已基过氧化物的分解反应在脱过氧化反应器中进，反应温度92℃，反应压力0.03MPa。
环己烷氧化反应探究
环己烷氧化反应探究作者：周旭升郭凯来源：《科技风》2018年第23期摘要：在环己烷氧化反应过程中由于受到许多因素的制约，造成反应收率下降，为了保证氧化反应的高效进行，在进行氧化反应时要综合考虑影响氧化反应的多种因素，及时调整增大氧化收率。
关键词：环己烷氧化；环己基过氧化氢；温度；停留时间；转化率环己酮是一种重要的化工原料，是生产己内酰胺和己二酸的主要原料，具有低毒、微溶于水、易溶于甲醇、乙醇、丙酮、醚、苯等大多数有机溶剂的特点。
因其具有良好的溶解性、低毒和相对较低的价格等特点，环己酮在工业上广泛应用于高档溶剂、燃料助剂、医药助剂、抛光剂、胶黏剂及皮革涂料稀释剂等领域，近几年环己酮产量和需求量稳定增长，其生产与发展发挥了巨大的社会效益，取得了良好的经济效益。
随着下游产品的质量提高，对环己酮的质量提出了更高的要求。
一、氧化反应机理环己烷氧化制环己酮装置一般采用法国隆波利公司的高压贫氧氧化---酸性分解（均相工艺）或DSM公司的低压空气氧化-碱性分解（非均相工艺）。
液相的环己烷和空气进行的氧化反应，属于游离基退化支链反应，按照链引发、增长、退化分支、终止四个步骤进行。
空气中的分子氧首先溶解到液相环己烷中，通过碰撞发生分子氧和易氧化物质的氧化反应，即发生游离基的引发及增长反应，利用醇酮易氧化的特性去引发反应，缩短反应时间。
一旦引发成功，环己烷将与氧气发生简单链式游离基反应。
二、反应过程中的影响因素（一）反应温度环己烷氧化过程是一个放热过程，其反应温度将有反应过程产热及环己烷蒸发带走的热量平衡决定的，其反应温度高低决定了反应速度的快慢。
温度升高，反应速度加快，但环己基过氧化氢（CHHP）的热稳定性差，随着温度升高，环己基过氧化氢分解出环己醇、环己酮，而环己酮比环己烷更易氧化，造成副反应增多，收率下降；此外，反应温度提高需要提高进入氧化反应器物料温度，增加蒸汽使用量，造成能耗增加；温度降低后会造成氧化反应无法正常进行。
环己烷／环己酮硝酸氧化的反应动力学
环己烷／环己酮硝酸氧化的反应动力学第l3曩毒第3期1999年6月高技化学工程JournalofChemicalEngin~edngofChineseUniversitiesNO.3V o1.13June1999环己醇/环己酮硝酸氧化的反应动力学～f张躺刘长厚(辽阳石油化工高等专科学校精细化工系,辽阳111003)(大连理工大学,大连116012)T关键词己二酸环己环己酮硝酸氧化反应动力模型～一～,～一,——1～1前官己二酸是重要的化工原料,其中约有70%用于合成纤维工业_J1.尽管其生产工艺经历了多次改进,但以环己醇,环己酮(以下简称醇酮;船)为原料的硝酸氧化法仍然是生产己二酸的主要工艺之一口】.到目前为止,对该方法的研究多限于对反应机理的探讨及工艺条件的优化口一1,有关动力学研究的报导较少.V anAsselt和V anKreveien对低温下,硝酸大比例过量时的反应动力学模型进行了研究删.此外,目前尚无一实用的动力学模型可用于指导生产实际.反应动力学模型是反应器设计,优化操作的主要依据之一.为此,本文采用连续釜式反应器对硝酸氧化醇酮制备己二酸的反应进行了研究,通过对实验数据的多元线性回归,得到描述该反应动力学行为的模型方程.2实验部分21实验设备CQ10.3型磁力泵:LZB(F).3型玻璃转子流量计(经标定):PHS.2型酸度计;KF-2型低温搭槽;玻璃反应釜(有效容积300mL,内带传热蛇管,自制):HP.5890型气相色谱仪(3396型积分仪)22实验操作首先用进料泵将一定量的硝酸经流量计打人反应釜中,加入少量醇酮(KA),引发反应后,开动搅拌,用转子流量计控制原料硝酸和醇酮的进料流量(12.9~11.25mlHNO3.min一,375～12mlKA.min'.),通过冷却介质控制反应温度(50~95:kl℃).平均停留时间为13~5Omin.溢流后开始计时,当进料时间为平均停留时间的4倍时,取一定体积的反应液并计时,样品立即于冰水浴中冷却结晶.45分钟后抽滤,晶体干燥后称重,用气相色谱分析己二酸及其他二元酸含量,滤液用电位滴定法测硝酸及副产二元酸含量.3结果与讨论醇酮的硝酸氧化反应,速度快,过程复杂,原料醇酮很快转化成各种中间体,快速消失,所】998.04-08收耐韧稿.1998~.18收到蕾改稿联系凡及第一作者:张晓蚂.女岁.砸士,讲师辽宁省教叠科研项目(9655321303).环己辞/环己酮硝酸氧化的反应动力学265以,很难建立原料醇酮的消失速率方程.本研究将根据产物的生成速率进行反应的动力学研究;在模型的建立过程中,对物系进行如下假设:(1)稳态后,该反应体系为均液相等体积反应:物系的人口与出口的物料体积流量相等:(2)因原料醇酮在反应过程中快速转变成中间体,在反应物系中,醇酮的实际浓度极小,而中间体的浓度很难测定,故本文用计算值c一Cp—Cs表示反应物系中反应物醇酮的浓度c(反应物醇酮的视浓度).3.I等温速率方程的确立假设醇酮硝酸氧化反应的主副反应都为幂级数形式,则主副产物的生成速率方程可分别表示为:rp=kCCcc及r,=ksCxaCCcCa将上述两式分别取对数得:Inrp=Inkp+mln+nlnC,vA+plnCc~+qlnCy(1)lnr~=lnk,'+'lIlc+n'lIlc+lnCy(2)方程(1)和(2)是多元线性方程,将表1实验数据中的浓度,反应速率取对数后分别代人式(1),(2)进行多元线性逐步回归分析,得到如下参数值.衰1矗梗用实验数据Table1Experimentaldataformodeling1B5206:100420Oo390.0507.0100560OO972&5205:10.04l0OD3800706.2100680.00943B5204:100390Oo3701025.2400830O0874B5203:100370003401734.0901O4000955B5134:10.0440OD3801146.0501300796B5304:100390.Oo3700595.030O460797B5504:100440Oo3800494.140D320.OO628B5204:100l70O∞001294.870D∞0.0l10 9204100630O∞3008854100860066 10204100390O吨1010053200840_唧8 1185204:10039001300i005390.0860060E.32.m=lO.n=I2?p--~)3一相应的动力学方程为:主反应副反应=2×】=ol,'=o6.'=4.=一0.3r口=0.32CC瑚1.2Lcu0.3i).o=2.25x10.4c埘o.1LⅣ^0.6L-o.c3.2反应的视活化能的确定反应速率常数与温度_,的关系可用Arrhenius 方程来描述:Ink:一竺A尺_,以表2中实验数据作lnk一1/T图.见图1. 由图1直线的斜率和截距得到:对于主反应:AE=25.52kJmol一:Ap=1619.71 即:衰2不同温度下的速率常数Table2ThespecIflcrateconstantunder variabletemperature(3)(4)KlLITlkI.×10'k~,=1619.71exp(25520tRT)对于副反应:AE,=33.42kJmol～:As=14.59,即: (5)盯i盯小"122强0O0w粥"勰"∞∞∞;i掘掘i高技化学I程k~=14.59exp(-33420/R'B2曹'.一'B6B8(6)图l反应温度与反应速辜常数的关系blg1Relationstdpbetweenspecific]yaletxin$1Kil[andr∞c∞temperature3,3反应动力学模型的检验为了验证动力学方程式,将本实验条件代入式(3),(4),(5),(6)中,把求取的反应速率和速率常数葺'i十算'#以及t#与本实验所得的实际速率和速率常数'验,蛐和进行比较,结果见图2及图3.轻036耗*O32倒0.28图2反应速辜的计算值与实验值比较big2ComparisondiagreanofcalculatedvalueandexpedmeatalYue0fspecificra【e-实验值?计算值图3速率常数的计算值与实验值的比较Fig3ComparisondiagramofcalculatedvalueandexperimeatalvalueofspecificrateCORSta ~'lt-实验值?计算值由图2和图3可以看出,反应速率和速率常数的计算值与实验值吻合较好,最大相对误差都小于10%.另外由模型回归分析的误差及相关系数可以看出,用于模型回归的数据相关性高,模型的误差较小.这说明利用本实验条件所获得的实验数据所确定的反应动力学模型是可靠的.哥倒翻为∞俘仲0妊靶册删西环己醇/环己酮硝酸氧化的反应动力学4结论在本研究的实验条件下,己二酸的生成速率方程为:=l619.71exp(一2552-0JLM12c.0.3c副产二元酸的生成速率方程为:=14.59exp(一—33420).cn0.1cm0.6ccC.C,Cc,c..AE符号说明cv.C,一硝酸与醇酮体积流量之比原譬譬墨铜和钒晋乏二主塞耋喜己二酸,副产二元酸的摩尔浓度.tool-L^刚您干醇酮的初浓度.mo1.L-一分别为主副反应生成速率,tool?(L?min)分另4为主副反应视活化能,kJ.molr一反应平均停留时间?min丁一反应温度.℃参考文献CastellanetalCatalysisToday.1991,(9):237扬杏生合成纤维工业.1995.18(2):39JohnR,LindsaySmith.etalJChemSoc.PerkinTrans.II.1992.605CastellanA.eca1.CatalysisToday.1991.(9):301Stellatort.ItalApp1.1986,4l003:At86V anAsseltWJ.V anKrevelenDWChemEngSci,1963.I8:47l AStudyonKineticsofOxidationofCyclohexanolandCyclohexanone byNitricAcidtoAdipicAcidZhangXiaojnan(DepartmentofFineChemicalEngineering?LiaoyangPetrochemicalCollege,Liaoyangl1 1003)LiuChanghou(ChemicalEngineeringCollege,DalianUniversityofTechnology?Dalian116012) ABSTRACTAstudyofadipicacidformationbyoxidationofcyclohexanolandcyclohexano newithnitricacidasoxidizerandCu/V ascatalystswascarriedoutinacontinuousstirredtank reactor(CSTR).Byusingmultiplevariablelinearregressionthekineticmodelabouttheform ationspeedofadipicacidandbinaryacidwasestablished.Andtherelationshipofformationspeedwiththe reactiontemperatureandtheconcentrationofcyclohexanol/cyclohexone,nitricacidandcat alystswasalsofound.Theywereexpressedbyfollowingequations:rP7le(_C…t~L:co"c删.59exp(一c0.1cm06ccKeywordsAdipicacid.Nitricacid,Cyclohexanol/cyclohexanone,Oxidationreaction Kineticmodel。
环己烷氧化 转化率 周转率 -回复
环己烷氧化转化率周转率-回复环己烷氧化是一种重要的有机合成反应，可用于生产环己酮。
在这个过程中，环己烷作为底物与氧气反应，形成环己酮和水。
研究环己烷氧化的转化率和周转率，对于优化反应条件、提高产率具有重要意义。
首先，我们来了解一下环己烷氧化的反应机理。
环己烷在氧气的作用下，经过一系列催化剂的催化作用，发生氧化反应，生成环己酮和水。
催化剂通常是过渡金属离子，如钴离子或锰离子，它们能够促进反应速率，提高转化率和选择性。
环己烷氧化的转化率可以通过以下公式计算：转化率= (生成物的摩尔数/ 反应物的摩尔数) * 100转化率可以用来衡量反应的有效性和底物的利用率。
较高的转化率意味着更多的底物被转化为产品，反应的经济性和可行性更高。
与转化率相似，周转率也是衡量环己烷氧化反应的重要指标。
周转率是指在单位时间内转化的底物摩尔数。
它可以用以下公式计算：周转率= 转化率* 反应速率周转率可以反映反应的速率和效率。
较高的周转率意味着反应速率较快，底物的转化效率高。
提高环己烷氧化的转化率和周转率，需要考虑以下几个因素：1. 催化剂的选择：合适的催化剂对于促进反应速率和提高转化率至关重要。
研究人员通过调整催化剂的类型和配比来改善反应效果。
2. 反应温度：温度是影响反应速率和转化率的关键因素之一。
温度过低会导致反应速率过慢，转化率较低；温度过高则可能导致副反应的发生，选择性下降。
因此，寻找合适的反应温度对于提高转化率和周转率至关重要。
3. 反应物浓度：反应物的浓度与转化率和周转率密切相关。
过高的浓度可能导致副反应的发生，选择性下降；过低的浓度则会导致转化率较低。
因此，在优化反应条件时，需要确定合适的反应物浓度。
4. 溶剂的选择：选择适当的溶剂对于提高反应效果和转化率也具有重要意义。
溶剂可以调节反应体系的溶解度、介电常数等参数，从而影响反应速率和选择性。
除了以上几个因素，反应时间、催化剂的用量等也会对转化率和周转率产生影响。
毕业论文(环己烷氧化在环流反应器中气液混合的研究)【范本模板】
第一章文献综述1。
1环流反应器的研究环流反应器是在强化鼓泡反应器发展起来的高效反应器，一类高效的气—液，气—液—液或气—液—固多相反应器。
它具有结构简单,液体力学性能好，易于工程放大，已在化工生产中得到广泛应用。
1.1。
1环流反应器的原理本文研究的气升式环流反应器基本外观结构,反应器外筒内部有一个导流筒，将反应器外筒内部划分为导流筒内侧（上升段）和导流筒外侧（下降段)2个区域。
初始状态的反应器充有常温液态水.气相(空气）由反应器底部气体入口喷入反应器，沿上升段上升，并由反应器顶部的排气口排出。
由于反应器上升段和下降段中混合物的气含率不同,在反应器的上升段和下降段之间形成了静压力差，反应器中的液体在气体的带动下上升至导流筒顶部后，在静压力差的推动下，再由下降段回流至反应器底部，形成了气升式环流反应器内部物质循环流动的推动力[1］。
1。
1。
2环流反应器的分类及特点【1.1】侯英华［2]等已对环流反应器的分类作了较详细的说明.主要有以下几种分类形式: （1）按流动形式分类按流动形式可分为内环流和外环流两种，图1—1中M1为通入反应器的流体流量,M2为液体循环流量，M3为总流量，则M3=M1+M2.气体或液体进入反应器后，由于流体的初始动量和密度的降低，使一侧流体向上，另一侧向下做循环流动,形成良好的混合反应条件。
图1—1 内外环流反应器的示意图图1-2 多级式环流反应器示意图(2）按组成形式分类图1—1，图1—3和图1—4所示均为单级形式。
多级环流反应器有立式和卧式两种,图1-2（a)是用于废水处理的多级串联环流反应器，图1-2（b）是多导流筒立式串联反应器，图1-2(c)是多级卧式串联反应器。
已有文献研究表明多级式反应器比单级式反应器不仅有较高的传质系数,而且能耗低。
（3)按流体动力来源分类1）气升式环流反应器（ALR）.即气体由导流筒下部进入反应器，由于气泡在导流筒内外分布不同，使筒内外流体产生密度差而生成液体的环流运动.气升式环流反应器主要有中心气升、环隙气升三种形式(如图1-3)。
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F1型浮阀塔结构简单，制造方便，节省材料，性能良好。
轻阀虽然操作稳定性较重阀差，但是其压降小，而精馏环己酮要求压力降很低。
09“环式”转化反应历程与机理解题模型
【解析】A项，根据过程分析产物为 、H2和 ，方程式配平正确，总反应的化学方程式为R－CH2OH+NH3 RC≡N+2H2+H2O，A正确；B项，中间体M的结构简式为 ，B错误；C项，催化剂加快反应速率，让反应更容易进行，C正确；D项，增大催化剂用量，不影响平衡移动，只影响反应速率，百分含量不变，D正确；故选B。
【例2】(2022•山东卷)在NO催化下，丙烷与氧气反应制备丙烯的部分反应机理如图所示。下列说法错误的是( )
A．含N分子参与的反应一定有电子转移
B．由NO生成 的反应历程有2种
C．增大NO的量，C3H8的平衡转化率不变
D．当主要发生包含②的历程时，最终生成的水减少
【答案】D
【解析】A项，根据制备丙烯的部分反应机理的图示知，含N分子发生的反应有NO+∙OOH=NO2+∙OH、NO+NO2+H2O=2HONO、NO2+∙C3H7=C3H6+HONO、HONO=NO+∙OH，含N分子NO、NO2、HONO中N元素的化合价依次为+2价、+4价、+3价，上述反应中均有元素化合价的升降，都为氧化还原反应，一定有电子转移，A项正确；B项，根据图示，由NO生成HONO的反应历程有2种，B项正确；C项，NO是催化剂，增大NO的量，C3H8的平衡转化率不变，C项正确；D项，无论反应历程如何，在NO催化下丙烷与O2反应制备丙烯的总反应都为2C3H8+O2 2C3H6+2H2O，当主要发生包含②的历程时，最终生成的水不变，D项错误；故选D。
A．观察图可知“水分子桥”与氢键形成有关
B．转化过程中没有生成硫氧键
C．HSO3与NO2间发生的总反应的离子方程式为：HSO3+2NO2+H2O=2HNO2+HSO4