Abstract: A cylindrical pore model was used to represent approximately the pore of β-zeolite catalyst that had been used in the alkylation of benzene with ethylene and spherical Lennard-Jones molecules represented the components of the reaction system-ethylene, benzene and ethylbenzene. The dual control volume-grand canonical molecular dynamics (DCV-GCMD) method was used to simulate the adsorption and transport properties of three components under reaction in the cylindrical pore at 250℃ and 270℃ in the pressure range from 1 MPa to 8 MPa. The state map of the reactant mixture in the bulk phase could be dividded into several different regions around its critical points. The simulated adsorption and transport properties in the pore were compared between the different near-critical regions. The thorough analysis suggested that the high pressure liquid region is the most suitable region for the alkylation reaction of benzene under the near-critical condition.

Key words: molecular simulation, DCV-GCMD simulation, alkylation reaction, adsorption, diffusion

摘要： A cylindrical pore model was used to represent approximately the pore of β-zeolite catalyst that had been used in the alkylation of benzene with ethylene and spherical Lennard-Jones molecules represented the components of the reaction system-ethylene, benzene and ethylbenzene. The dual control volume-grand canonical molecular dynamics (DCV-GCMD) method was used to simulate the adsorption and transport properties of three components under reaction in the cylindrical pore at 250℃ and 270℃ in the pressure range from 1 MPa to 8 MPa. The state map of the reactant mixture in the bulk phase could be dividded into several different regions around its critical points. The simulated adsorption and transport properties in the pore were compared between the different near-critical regions. The thorough analysis suggested that the high pressure liquid region is the most suitable region for the alkylation reaction of benzene under the near-critical condition.

关键词: 乙烯;苯;乙苯 DCV-GCMD模拟;烃化作用