Pt--SnAl2O3催化剂上异丁烷脱氢制异丁烯反应器模拟研究的任务书.docx

Pt--SnAl2O3催化剂上异丁烷脱氢制异丁烯反应器模拟研究的任务书
任务书
一、研究背景与意义
异丁烯是一种重要的非饱和烃，其可用于生产合成橡胶、烯烃共聚物、塑料、塑料添加剂等。以异丁烷为原料，通过脱氢反应制备异丁烯是目前较为常用的生产方法。而Pt-Sn/Al2O3是一种优秀的催化剂，具有良好的催化性能和稳定性，可用于异丁烷脱氢反应。因此，研究Pt-Sn/Al2O3催化剂上异丁烷脱氢制异丁烯反应器模拟具有一定的实际应用价值。
二、研究内容
1.建立反应器模拟模型
根据异丁烯生产工艺，确定反应物料的物性参数，建立反应器模拟模型，包括反应器的热力学模型和动力学模型。对反应器的物料、热量、动量、质量等方面进行计算和分析，得出反应器内各参数的变化规律。
2.研究Pt-Sn/Al2O3催化剂的催化性能
在反应器模拟实验中，加入不同比例的Pt-Sn/Al2O3催化剂，在相同反应条件下进行反应，并对产物进行分析和检测，研究Pt-Sn/Al2O3催化剂的催化性能。通过对比不同催化剂的性能表现，得出最佳催化剂的比例、反应温度、反应时间等参数。
3.优化反应条件
在已确定的最佳催化剂比例下，通过实验找到最佳反应温度、反应时间等条件，从而进一步提高反应的产物收率和选择性。
4.分析反应器的运行经济性
研究反应器的运行经济性，包括催化剂的使用寿命、反应产物的收率和品质等，从而得出反应器的经济效益和可行性。
三、预期成果
1.建立异丁烷脱氢制异丁烯反应器模拟模型，分析反应器中物料、热量、动量、质量等参数的变化规律。
2.研究Pt-Sn/Al2O3催化剂的催化性能，确定最佳催化剂比例、反应温度和反应时间等参数。
3.通过优化反应条件，提高反应的产物收率和选择性。
4.分析反应器的运行经济性，得出反应器的经济效益和可行性。
四、研究方法
1.建立异丁烷脱氢制异丁烯反应器模拟模型，并在计算机上进行仿真和优化计算。
2.制备不同比例的Pt-Sn/Al2O3催化剂，进行反应器实验，分析反应产物的组成和品质。
3.通过实验设计和分析等方法，确定最佳的催化剂比例、反应温度、反应时间等条件。
4.对反应器的运行经济性进行评估和分析。
五、进度安排
第一年：建立反应器模拟模型，并制备Pt-Sn/Al2O3催化剂。
第二年：进行反应器实验，研究催化剂的催化性能。
第三年：通过优化反应条件，提高产物的收率和选择性，评估反应器的经济效益和可行性。
六、经费预算
本项目总预算为20万元，其中包括实验室设备费、催化剂制备费用和实验材料费等。具体经费使用情况可根据实际情况进行调整。
七、参考文献
1.张礼敏，陈念君.Pt-Sn/Al2O3催化异丁烷脱氢制异丁烯反应动力学研究[D].重庆大学,2014.
2.常州市新时代化工有限公司.异丁烯生产工艺及催化剂选择研究[J].安徽化工,2018(04):54-55.
3.MoleroL，Diaz-CallejaR，CalvilloL，etal.Recentadvancesontheselectivecatalyticconversionofmethanoltoolefinsoverhierarchicalzeolitesandzeotypes[J].ChemCatChem,2017,9:1479-1507.
4.张英华，章润明，彭亮.PT/Sn/Al2O3催化剂上异丁烷脱氢制异丁烯反应反应机理的研究[J].化工学报,2012,63:S180-S185.