甲醇蒸汽转化制氢工艺条件优化

考察了反应温度、水醇摩尔比、甲醇液空速对甲醇蒸汽转化制氢过程的影响,确定了最佳工艺条件:反应温度280℃,水醇摩尔比1.5～2.0,甲醇液空速≤1.0 h~(-1)。并研究了该条件下甲醇蒸汽转化反应残液利用的可能性。     

异戊烯醚化反应过程研究

采用稳定汽油C5为原料与工业甲醇混合,在一定温度和压力条件下,通过装有阳离子型磺酸树脂催化剂的筒式膨胀床双反应器进行醚化反应,考察了实验条件对反应转化率的影响.在一阶反应器操作参数：反应器入口温度70℃,反应压力1.0MPa,反应空速6～8 h^-1,循环比为2,醇烯摩尔比为1.2;二阶反应器的操作参数：反应器入口温度50℃,反应空速1.0～1.2 h^-1条件下进行了100h考察试验.结果表明,该反应比较平稳,一阶反应器的平均转化率在53%以上,二阶反应器的平均转化率在70%以上,异戊烯生成TAME具有很高的选择性,大于99%.     

合成甲基叔丁基醚宏观动力学

<正> 用混合碳四和甲醇为原料,以S型树脂作为催化剂,在等温固定床积分反应器中研究了在工业生产条件下的化工反应动力学,该反应器的轴向温差在0.4℃以内,并证明可忽略返混现象。试验条件为反应温度50～90℃,醇烯比1.0～1.37(克分子比),空速3～30小时~(-1),异丁烯初始浓度为2.2克分子/升,从实验结果认为可用正反应速率与异丁烯浓度呈线性关系,而与甲醇浓度无关,而逆反应速率与MTBE呈线性关系来处理数据,从而得到动力学方程:     

D002强酸性离子交换树脂催化醇醛缩合生产甲缩醛的工艺模拟

基于连续搅拌反应器(CSTR),对D002离子交换树脂作催化剂反应合成甲缩醛的过程进行了模拟。在确定了参数的甲缩醛反应动力学模型的基础上,用Aspen Plus软件建立了CSTR流程。在甲醇进料流量为2kmol/h、甲醛进料流量为1kmol/h、水进料流量为4.44mol/h的条件下研究了催化剂用量、反应温度、反应器体积、反应器操作压力等因素对甲缩醛收率的影响。得到的优化工艺条件如下:催化剂质量分数为10%,反应温度为100℃,反应器体积为10m3,醇醛物质的量比为2:1,反应器操作压力为常压。采用优化的工艺参数后甲缩醛收率可达58.0%。     

用苯酐下脚料合成邻苯二甲酸二甲酯

苯酐下脚料经研碎后,在固体超强酸SO42-/MoO3-TiO2催化下,与甲醇直接酯化,经过滤、减压蒸馏可制得邻苯二甲酸二甲酯(DMP)。较佳反应条件为:在搅拌下,w(催化剂)=1.0%,甲醇/苯酐(摩尔比)=2.7:1,反应温度140℃,反应时间3h;减压蒸馏压力≤10.0kPa(绝对压力)。苯酐转化率可达95%以上,催化剂易分离并可重复使用。     

催化裂化汽油加氢脱硫装置能耗分析及优化方案

采用流程模拟技术,从装置负荷率、产品含硫量指标、装置能耗构成、主要用能点等方面,对催化裂化(FCC)汽油加氢脱硫装置的关键能耗因素进行定量分析,针对中国石油克拉玛依石化有限责任公司(简称克石化公司) 50万t/a FCC汽油加氢脱硫装置提出优化方案。结果表明:影响FCC汽油加氢脱硫装置能耗的主要因素为装置负荷率和产品含硫量指标,装置综合能耗主要由燃料、电、蒸汽、循环水和除盐水等构成,燃料占50%～60%;针对克石化公司装置,采用增加预加氢反应产物与装置进料换热流程的方案A,控制预加氢反应产物进分馏塔温度稳定,优化后重汽油加氢反应产物出口温度从92.0℃升至121.5℃;在方案A基础上,采用增设重汽油加氢反应产物热分离罐的方案B,能够增加精制重汽油低温热输出,按照重汽油加氢反应产物进热分离罐温度5.9℃,低温热水来水温度75℃、换热温差10℃计算,优化后装置可输出低温热169.6×10~4 kcal/h,可节约低压蒸汽2.8 t/h;在方案A和方案B基础上,采用装置进料为热进料的方案C,能够避免有效能损失,增加低温热输出,按照混合原料温度60℃计算,优化后稳定汽油输出低温热由169.6×10~4 kcal/h增加至210.9×10~4 kcal/h,折合1.0 MPa蒸汽3.5 t/h,可降低装置能耗1.4 kg/t。     

柴油加氢装置汽包降压操作的效果分析

为了解决中国石化洛阳分公司柴油加氢装置柴油质量升级后,精制柴油出装置温度超过工艺卡片上限(55℃)的问题,采用在现有1.0 MPa蒸汽流程后增加1条支路,并入0.3 MPa蒸汽主管线,并将柴油加氢装置汽包操作压力由1.0 MPa降至0.45 MPa的改进措施。结果表明:改进后,精制柴油出装置温度降至53℃,精制柴油出装置空冷器减少了3台,0.3 MPa汽包蒸汽产量为12.6 t/h,节约能耗0.91 kg/t(以标准油计),反应加热炉的操作难度也得到降低。     

甲醇合成反应稳态工艺过程模拟研究

基于化工流程模拟软件Aspen Hysys(V73),以英国Davy公司开发的联甲醇合成工艺为对象,针对甲醇合成过程中循环气流量高于设计值问题,建立稳态工艺过程模拟,并通过模拟计算分别考察了合成气进入两反应器比例、闪蒸罐分离温度、反应器出口温度和驰放气流量对循环气流量的影响。结果表明,当进料比例在01~1 mol、粗甲醇闪蒸罐分离温度在40~80℃、反应器出口温度在240~280℃、驰放气质量流量介于4~20 t/h之间变化时,循环气的质量流量会在409~1300 t/h之间变化。当有更多原料进入低压甲醇合成反应器,分离温度处于较低值,反应温度处于较低温度区间;驰放气量较大时,甲醇合成系统中循环气的流量会保持在较低的水平;提高驰放气质量流量的方法可以有效降低循环气的流量,减少循环气压缩机负荷,提高甲醇合成系统的操作弹性。     

尿素醇解法合成碳酸二甲酯的工艺对比研究

以尿素和甲醇为原料,利用尿素醇解法直接合成碳酸二甲酯(DMC),研究对比了催化精馏法、溢流法、釜式连续法、固定床一段法、固定床两段法等不同工艺。结果表明,固定床一段法上行料工艺所得DMC收率及反应器出口DMC质量分数最佳;在进料的尿素质量分数为5%～10%,反应压力为1.0 MPa,反应温度为180～190℃,液体体积空速为0.18～0.22 h-1的适宜条件下,DMC的收率高于70%,反应器出口DMC质量分数大于5%。     

天然气制甲醇非循环新工艺

美国科罗拉多州立大学的PosarenkeE V 和俄罗斯门捷列夫化工大学的PosarenkoV N 研究开发出的一种非循环的天然气制甲醇联合发电的新工艺,可使甲醇生产成本降低25%～30%。该工艺合成气是在动力装置(内燃机、燃气透平)及与之联用的甲烷蒸汽转化和部分氧化催化反应器中制得的。甲醇合成的催化反应是在有3个或4个反应器的系统内的铜基催化剂上进行的。在第一个反应器之后各反应器都要进行甲醇的脱除和合成气的再压缩。第一个反应器的温度保持为180～250℃,压力保持为3 8～4 2MPa;二、三两个反应器的温度保持为200～250℃,压力保持为7～8MPa。合成气转化成所需产品的总转化率为75%～90%(质量分数)。新压缩型燃气柴油机和燃气透平也已开发出来,效率系数超过56%。新动力装置较为价廉,可长期连续投入运行。     

加氢装置停工过程反应器床层降温解决措施

针对中国石油庆阳石化公司120万t/a柴油加氢装置，采取热氢带油、恒温氢解、热氮脱氢，延长循环降温时间等措施，解决了装置停工过程中加氢反应器床层降温难点问题。结果表明：加氢反应器床层温度平均降至44.6℃，其中第1～第4床层平均温度依次为42.7,43.4,45.8,46.6℃；反应系统持续补入少量氮气进行置换，同时通过降低循环氢压缩机进、出口温度，在反应器床层温度降至85℃以下时，可保持0.75℃/h的降温速度持续降温，使反应器降温后期保持较高降温效率；延长循环氢压缩机运行时间的能耗与停机后采用氮气置换降温相比，在实现节省大量氮气的同时可有效降低床层温度；通过改进停工方法，停工时间较常规停工缩短32 h，低压氮气、中压氮气消耗量分别减少29 150,119 993 m3，低压蒸汽、中压蒸汽消耗量分别增加190.9,582.7 t，待再生催化剂含硫量、含碳量均有所下降，同时高压换热器管壳程均无油。     

二氧化碳加氢制甲醇轴向反应器模拟

针对二氧化碳加氢生产甲醇的轴向反应器,建立了一维拟均相数学模型,采用Runge-Kutta法求解数学模型。对二氧化碳加氢反应动力学模型中的各参数进行了修正拟合,通过MatlabR软件计算了二氧化碳加氢反应器中的反应情况,并优化了反应器的操作参数,得到了较优的反应器操作条件:进料n(CO_2):n(H_2)为1:4、n(CO_2):n(CO)为10:1、温度为235℃,管外换热水温度230℃,单管进料速度为2.1 mol/s。在此条件下,二氧化碳的转化率为17.9%,目标产物甲醇的选择性为72.8%,单套生产能力为300 kt/a,为工业化反应器设计提供了理论支持。     

合成甲基叔丁基醚宏观动力学的研究

本文用混合碳四和甲醇为原科,大孔“S”型磺酸树脂为催化剂,在管式积分反应器中,研究了MTBE合成反应的化工动力学。求得了在醇/烯(分子比)乃1～1.37,反应温度50～90℃,异丁烯初始浓度约2.2克分子/升时的动力学方程。     

降低丙烯酸丁酯装置丁醇消耗量

由于中国石油兰州石化公司丙烯酸丁酯装置原料丁醇消耗量高于设计值,所以对装置的酯化反应器、醇回收塔和薄膜蒸发器的操作条件进行了优化。结果表明,丙烯酸丁酯反应器最佳操作条件为:第一、第二酯化反应器压力分别为50,32 kPa,温度97～98℃,丁醇/丙烯酸(摩尔比)1.00∶1.16,催化剂用量30 kg/h。醇回收塔最佳操作条件为:塔顶压力88 kPa,氢氧化钠加入量30 kg/h,塔釜温度97～98℃。薄膜蒸发器最佳操作条件为:进料量2.0～2.5 t/h,底部温度122～126℃。在此优化条件下,丙烯酸平均转化率为98.2%;醇回收塔运行周期由20 d延长至3个月;薄膜蒸发器出口重酯物中平均丙烯酸丁酯质量分数达到1.2%,减少了产品损失。     

甲醇合成反应过程的模拟与优化

以焦炉煤气的转化气作为原料,选用C302铜基催化剂,在原料气体流量为3000m~3/h的条件下,采用L-H-H-W动力学模型了模拟低压法合成甲醇的工艺过程,并采用灵敏度分析法研究温度、压力、分流比以及催化剂填充密度对甲醇合成反应过程的影响,得出反应器内不同位置的温度分布及物质组成,结果与文献相符。优化得出较优工艺操作条件为:反应温度为250℃、分流比为0.68、催化剂填充密度为1400kg/m~3,此条件下,甲醇合成反应效率最好。     

兰炼烷基化原料选择加氢试验

采用QSH -0 1催化剂对兰炼烷基化原料进行了选择加氢基本条件试验。试验结果表明 ,在反应压力1.4～ 2 .0MPa ,反应器入口温度 5 0～ 70℃ ,空速 3～ 5h- 1 ,氢气与双烯烃的摩尔比为 2 .0～ 4.0的工艺条件下 ,能够达到产品中残余双烯烃含量≤ 0 .3g/kg及单烯烃收率≥ 10 0 %的质量要求。     

催化精馏法制备丙二醇单乙醚的中型试验

考察了环氧丙烷 (PO)和乙醇在新型 β沸石分子筛催化剂存在下 ,应用催化精馏法制备丙二醇乙醚的中型试验 ,PO为 2 2 .5kg/h ,乙醇为 15 0～ 180kg/h(新鲜加馏出 ) ,β沸石催化剂装填量为 4 0kg ,反应温度为(10 5± 5 )℃ ,塔底温度为 170～ 175℃ ,系统压力为 0 .15～ 0 .17MPa ,丙二醇单乙醚收率为 90 .5 %。确定了该生产方法的工艺条件。     

吡啶助催化甲醇液相羰化合成甲酸甲酯研究

在釜式反应器釜中 ,甲醇钠加助催化剂下连续通入一氧化碳 ,与甲醇进行液相羰基化合成甲酸甲酯反应。研究考察了助剂、催化剂浓度、反应温度、压力等影响因素。结果表明 ,强极性非质子型助剂吡啶的添加明显提高甲醇的转化率和甲酸甲酯时空收率 ,在反应温度为 80℃ ,压力 3 8MPa ,主催化剂浓度 0 4mol/L ,助催化剂浓度 1 74mol/L下甲酸甲酯的时空收率可达到 32 0 g·L 1·h 1。     

双溶剂法合成三甲氧基硅烷

采用双溶剂法,以三氯氢硅和甲醇为原料合成三甲氧基硅烷。考察了溶剂种类、原料配比、反应温度、甲醇的滴加速度、氮气鼓泡量等因素的影响,最佳合成条件为:以二甲苯和石油醚(30～60℃)为双溶剂体系,n (三氯氢硅):n(甲醇)=1:2．8,反应温度35～45℃,甲醇的滴加速率6．2～7．2 mL/min,氮气鼓泡量约0．15 m~3/h,产物收率大于90%。     

碳三液相加氢催化剂的工业再生

研究了碳三馏份液相选择加氢催化剂的高温再生方法和过程以及再生后的加氢反应结果。高温再生操作条件 :升温速率 40～ 5 0℃ /h ,催化剂床层温度 3 5 0～ 40 0℃ ;通气量 :水蒸气 75 0kg/h ,空气 5～ 14 0m3/h(逐级加入 ) ;再生结束后反应器出口CO2 含量小于 0 3 % (体积分数 )。加氢试验结果表明 ,再生后催化剂的加氢反应性能与新鲜催化剂基本相当