甲醇气相脱水制二甲醚本征动力学研究

在温度240℃～360℃、压力0.1MPa～1.0MPa、液体体积空速0.9h-1～8h-1的条件下,在等温积分反应器中,研究了甲醇在CNM-3催化剂上脱水生成二甲醚的本征动力学,并考察了操作条件对甲醇转化率的影响。实验结果表明,随着温度的升高,甲醇转化率上升,当温度高于320℃时,甲醇转化率开始下降;压力的变化对甲醇转化率的影响不大;随着空速的增加,甲醇转化率逐渐降低。根据实验测定数据,应用参数估值方法,得到了幂函数型本征动力学方程,残差分析及统计检验表明,该动力学模型是适宜的。     

二氧化碳直接加氢合成二甲醚的本征动力学

 在固定床积分反应器中，在反应温度200～260 ℃、反应压力3.0～4.0 MPa、原料气组成n(H2)/n(CO2)=4.0的条件下，研究了Cu-ZnO-SiO2/HZSM-5复合催化剂上CO2直接加氢合成二甲醚的本征动力学。采用Langmuir-Hinshelwood机理和双活性点反应假设模型，建立了CO2直接加氢合成二甲醚的本征动力学模型，并用Powell方法和定步长龙格-库塔-吉尔方法数值积分相结合来估计模型参数。模型检验结果表明，所得的本征动力学模型与实验数据吻合良好。研究结果可为CO2加氢合成二甲醚过程的放大提供理论依据。     

CM—3—1催化剂上甲醇脱水生成二甲醚的动力学研究：Ⅰ本…

采用等温积分 反应器研究了常压下甲醇在ＣＭ－３－１催化剂上脱水生成二甲醚的本征动力学得以的动力学方程。     

合成气一步法制二甲醚反应宏观动力学

在480～550K和3～8MPa的条件下,对C301和γ-Al2O3复合双功能催化剂上合成气气相一步法制二甲醚反应进行了系统的研究,确立了相关的反应器、热力学与动力学模型,并对模型参数进行优化回归,深入地探讨了该过程的化学反应规律。运用MonteCarlo模拟法验证了各个回归参数的有效性,为实验结果分析、拟合数据结果的可信性校验以及实验方法的改进提供了重要信息。     

浆态床二甲醚合成的本征动力学研究

在温度240～282℃、压力4～6MPa、x0H2/x0CO=0 99～2 33、相对甲醇催化剂进气空速为10000h-1、甲醇合成催化剂4g、甲醇脱水催化剂0 05～0 30g的反应条件下,于250mL高压搅拌釜中进行了浆态床二甲醚合成过程的本征动力学研究。在消除了内外扩散传质影响和保持催化剂稳定性的前提下,测定了本征动力学数据。采用Graaf的甲醇合成动力学模型和Bercic的甲醇脱水动力学模型对实验数据进行拟合后,甲醇、二甲醚和CO2的表观生成速率的计算值和实验值误差分别在±13%,±15%和±26%以内。     

CM－3－1催化剂上甲醇脱水生成二甲醚的动力学研究Ⅰ．本征动力学

采用等温积分反应器研究了常压下甲醇在ＣＭ－３－１催化剂上脱水生成二甲醚的本征动力学，得到的动力学方程为：γＭ＝８．４２４５×１０１０ｅ－１２５４３６ＲＴｙＭ１．９８８ｙＤ－０．１３７ｙＷ０．１３６（１－ｙＤｙＷＫｐｙ２Ｍ）（ｍｏｌ／ｇ·ｈ）该动力学方程可园整为：γＭ＝５．５０×１０１０ｅ－１２２８６７ＲＴｙ２Ｍ（１－ｙＤｙＷＫｐｙ２Ｍ）（ｍｏｌ／ｇ·ｈ）该催化剂是化工部西南化工研究院开发的气相法甲醇脱水制取二甲醚催化剂，已在广东中山精细化工厂投入工业使用。     

三相床中合成气制二甲醚宏观动力学研究

在三相高压搅拌釜中,使用XR型复合催化剂,在温度为220℃～260℃,空速为0·75L·g-1·h-1～1·35L·g-1·h-1,压力为3MPa～7MPa,反应进口yH2/yCO为4·01～4·59的范围内,搅拌转速为900r·min-1的条件下,研究了合成气一步法制二甲醚宏观动力学,考察了温度、空速、压力条件的变化对反应性能的影响。选取langmuir双曲型动力学模型,采用遗传算法和单纯形法对宏观动力学模型进行了参数估值,获得动力学模型的参数,统计检验和残差分析证实模型是适宜的。     

CNJ甲烷化催化剂反应本征动力学模型

选取280~580℃,1.0~2.5MPa和汽气比0.1~0.7的反应条件,研究了CNJ型合成气甲烷化催化剂的本征动力学。实验所用原料气体积组成为:H_256%~58%,CO 6%~7%,CO_2≈3%,CH424%~25%,C_2H_61.5%~2%,其余为N_2。利用Matlab对实验数据采用幂函数模型回归得到本征动力学方程。将数据拟合得到的本征动力学方程利用ASPEN PLUS软件进行模拟,并与工业装置结果进行对比验证。结果表明,出口关键组分模拟值与实验值接近,证明模型的合理性。     

8MPa压力下甲醇合成反应本征动力学研究

在等温积分反应器中测定了甲醇合成反应本征动力学,实验压力为8MPa,体积空速为5000~10000h-1,反应温度200~260℃,实验采用0.154~0.198mm的铜基国产商用催化剂。以双曲型动力学方程形式建立了以各组分逸度表示的CO、CO2加氢合成甲醇的双速率本征动力学模型,用参数估值方法根据实验数据获得了动力学模型中的参数。残差分析和统计检验表明,动力学模型是适宜的。     

浆态床合成气制二甲醚的宏观动力学研究

在甲醇合成与甲醇脱水催化剂比例为 5、催化剂浓度为 1 0 g/30 0ml液体石蜡、温度 2 50～ 2 80℃、压力 3～5MPa、气体空速 40 0 0～ 70 0 0ml/( g·h)条件下 ,建立了浆态床合成气制二甲醚宏观动力学模型 ;甲醇合成反应和甲醇脱水反应的活化能分别为 1 4 1kJ/mol和 2 3 5kJ/mol,甲醇摩生成速率的计算值与实验值的相对误差在 1 3 6%和2 2 %以内 ;动力学方程为r2D +M=k1 pCO1 954pH20 91 74/[( 1 +KCOpCO1 50 1 +KCO2 pCO20 1 795) 2 2 60 ]、rD=k2 pM0 940 2 /[( 1+KMpM1 739+KH2 OpH2 O2 2 4 3) 0 441 5]。     

液固相固定床催化合成丙二醇醚工艺的开发研究

在研究制备ＬＡ－２型固体催化剂的基础上开发成功的液固相固定床连续合成丙二醇醚新工艺,具有环境友好,反应条件缓和,催化活性及选择性高的特点,小试试验确定了反应工艺条件,在１５ｔ／ａ规模的单管模型试验装置上进行了验证,建成了３ｋｔ／ａ丙二醇醚生产装置,工业应用获得成功。     

合成气一步法制二甲醚双功能催化剂的研究进展

概述了以合成气为原料一步法合成二甲醚双功能催化剂的研究现状及最新进展,分别介绍了双功能催化剂中的甲醇合成活性组分、甲醇脱水活性组分、两种活性组分的复合方法及配比等。锫和硼等是CuO-ZnO-Al2O3甲醇合成活性组分的良好助剂,硼、硅和钨可增强脱水组分γ-Al2O3的酸性,水蒸气处理和添加助剂可增加脱水组分HZSM-5的稳定性,共沉淀沉积法是制备双功能催化剂的较好方法。     

流化床甲烷临氧CO_2自热重整制合成气研究

采用分步浸渍方法,制备了高分散的Ni/MgO-SiO2催化剂,并在固定床和流化床反应器中对该催化剂用于甲烷临氧CO2自热重整制合成气反应进行了评价。反应结果表明,催化剂在两种反应器中均表现出接近热力学平衡的初活性;随着空速的变化及反应时间的延长,催化剂的活性在两种反应器中表现出明显的差异。采用TEM测试手段对反应后的催化剂进行表征。结果表明,流化床反应器对反应过程、消除积碳及控制活性组分晶粒烧结有较明显的促进作用。与固定床反应器相比,流化床反应器是适合甲烷临氧CO2自热重整制合成气的反应器。     

三相床中含氮合成气直接合成二甲醚

在惰性介质机械搅拌三相床反应器中,研究含氮合成气直接合成二甲醚的工艺,使用混合型双功能催化剂,粒径为0.15-0.18 mm。实验结果表明,较佳的实验条件为:温度240-260℃、压力7.0 MPa、空速1.0-1.5 L/(g·h)。以获得的三相床宏观动力学方程为基础,依据不同氮含量时的宏观动力学反应速率常数的计算结果,证实以各组分逸度表示的三相床宏观动力学模型适用于含氮合成气合成二甲醚的动力学计算。     

一步法合成二甲醚反应中水煤气变换反应的初步研究

在反应温度为260℃、压力5.0MPa的条件下,研究了固定床反应器中不同CO空速和CO/H2O比例在甲醇合成催化剂上进行水煤气变换反应的情况,并对催化剂的稳定性进行了考察。研究结果发现,CO空速升高和CO/H2O比例减小都能抑制副反应的发生,Cu基催化剂水煤气变换功能减弱速率快是导致二甲醚复合催化剂失活快的主要原因。     

轴向固定床反应器内构件的研究

在直径1000mm、高3000mm的轴向固定床冷模装置中研究了气体分布器和瓷球填料对反应器内气流分布的影响结果表明,随着表观气速的增加,反应器内气流的不均匀程度增加;气体分布器可改变床层内气流流形并使气流的径向速度分布趋于均匀;瓷球填料的阻力作用也可使径向气流的速度分布趋于均匀。合适的气体分布器与瓷球填料联合使用能使催化剂床层中气体的径向压差小于0.08kPa。     

Effect of Different Ratios of Si-Al of Zeolite HZSM-5 on the Activity of Bifunctional Catalysts Upon Dimethyl Ether Synthesis

Abstract

Four bifunctional catalysts were prepared by physical mixing of a commercial methanol synthesis catalyst (JC207 catalyst, a catalyst for methanol synthesis, which has been industrialized in China) with zeolite HZSM-5 (Si-Al ratios of 25, 38, 50, 150) as a methanol dehydration catalyst. The bifunctional catalyst (JC207/HZSM-5 [Si/Al = 38]) showed better performance, which can be attributed to more acidic sites with moderate strength of zeolite, and which can control methanol dehydration rate, which is a rate determining step.     

CO_2加氢直接制二甲醚双功能催化剂的研究进展

综述了CO2加氢直接制二甲醚双功能催化剂的研究进展情况,重点介绍了双功能催化剂中甲醇合成活性组分、甲醇脱水活性组分和双功能催化剂的制备方法。CuO-ZnO基复合氧化物是最常用的甲醇合成活性组分,其铜锌比、制备方法和条件及助剂等显著影响双功能催化剂的性能。由于反应体系中含有较多的水,HZSM-5分子筛比γ-Al2O3更适合作为双功能催化剂的甲醇脱水活性组分。     

CO_2加氢合成二甲醚的动力学规律

采用固定床积分反应器和自制的Cu ZnO Al2 O3 /HZSM 5双功能催化剂 ,在排除催化剂内、外扩散阻力前提下研究了CO2 加氢合成二甲醚的本征动力学规律 ,考察了在不同停留时间、H2 /CO2 比、反应温度和压力等条件下产物气中CO2 、CO、甲醇和二甲醚浓度的变化规律 ,为建立CO2 加氢合成二甲醚本征动力学方程提供了动力学数据