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山东无棣热电厂24MW抽凝机组含硫废气深度脱硫及资源化利用项目R0401反应动力学说明

山东无棣热电厂

24MW抽凝机组含硫废气深度脱硫及资源化利用项目

R0401反应动力学说明

浙江大学追化工的人团队

队员：吴益昆杜乔昆高扬杨吉祥马玉龙

指导老师：胡晓萍

追化工的人

山东无棣热电厂24MW抽凝机组含硫废气深度脱硫及资源化利用项目R0401反应动力学说明

环丁烯砜催化加氢生成环丁烯的反应属于固体催化剂作用下的气液反应。

反应方程式为

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文献《ПРОЦЕССПОЛУЧЕНИЯСУЛЬФОЛАНА》中，对镍基催化剂上环

丁烯砜加氢动力学进行了研究，并给出了相关实验数据。由于该文献没有直接给

出本征动力学方程，因此，我们拟根据实验结果及相关文献，自行拟合数据点，

得到反应动力学方程。

根据该文献可知，所采用的镍基催化剂粒径为40µm，用量为环丁烯砜的5%，

实验表明此时催化剂量的增加并不会再增大反应速率，因此催化剂的量并不构成

限制条件；由于实验装置较小，气液流速快，可认为外扩散基本消除。

根据该文献所述，在高压(2-3.5MPa)镍催化作用下，环丁烯砜加氢制备环丁

烯对氢分压的反应级数为一级，对环丁烯反应级数为零级。经查阅文献，符合一

般烯烃镍催化加氢的动力学特征。

因此，若使用POWERLAW形式反应动力学模型，其反应速率方程形式为：

rkP

H2（1-1）

根据该文献图6：反应温度对反应速率的影响，共有该条件下5组数据点，

对图中各数据点的值进行合理估算和单位换算后，利用上式可计算可得到对应温

度下的k值，如表1-1所示：

表1-1不同温度下环丁烯砜加氢反应速率常数

单位12345

TK273.15311.15323.15338.15373.15

kmol/(L·min·MPa)0.0001450.0003720.0003520.0004880.000877

根据Arrhenius方程，以lnk-1/T作图，如图所示

1А.В.МАШКИНА,В.И.ЧЕРНОВ.ПРОЦЕССПОЛУЧЕНИЯСУЛЬФОЛАНА（环丁砜的制备研究），收录于Химия

сераорганическихсоединений,содержащихсявнефтяхинефтепродуктах[M]，БашкирскийфилиалАНСССР,

1964（存在于石油和石油产品化学的有机硫化合物第1卷，苏联科学院的巴什基尔分院，1964年）

文献参见动力学来源文件夹相关文件

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图1-1环丁烯砜催化加氢反应lnk-1/T图

如图，根据斜率可计算出表观活化能14.8kJ/mol，由截距求出指前因子

A=10.1mol/(L·min·MPa)。

则反应动力学方程为：

−14.8/

kJmol

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