ACS Catal：反应器中的催化剂失活过程研究

纳米技术

2020-05-31

埃因霍温理工大学Rutger A. van Santen等对固体酸催化异丁烷和丙烯或丁烯之间的烷基化反应得到高辛烷值的燃料过程中的催化剂动力学失活过程进行理论研究。对反应过程中的反应动力学、催化剂失活、停留时间分配之间的关系进行深入分析。其中关键的问题在于连续搅拌釜反应器CSTR（continuously stirred tank reactor）中的催化剂失活速率低于管式活塞流反应器PFR（tubular plug flow reactor）。

本文要点：

（1）

通过微动力学过程分析得到丙烯浓度的线性和二次幂律动力学方程，作者发现，在CSTR中反应，催化反应的路径和催化剂失活时间相关，在烷基化反应中，烷基化产物通过异丁烷和异丁烯反应中间体得到。催化剂中的高质子强度能缓解催化剂的失活过程，抑制carbenium离子脱氢生成烯烃和异丁烯的过程。在PFR中进行反应，反应被限定在固定反应区中进行催化反应，催化剂的失活动力学是和反应位点浓度和反应接触时间相关的，当反应区域是可移动的接触时间部分因素起到更加重要的影响。

参考文献

Aditya Sengar, Rutger A. van Santen*, and Johannes A. M. (Hans) Kuipers

Deactivation kinetics of the catalytic alkylation reaction，ACS Catal. 2020

DOI：10.1021/acscatal.0c00932

https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acscatal.0c00932