二甲醚反应化学的研究进展

随着GTL(Gas-to-Liquid)技术的发展,从煤炭或天然气经由合成气制备甲醇的反应过程已转向合成二甲醚的反应过程,最近的研究表明由合成气直接生产二甲醚能突破甲醇合成的热力学限制,实现单程的完全转化[1],其中煤基合成气一步法合成二甲醚较甲醇更具技术和经济优势.从物理性质看,     

低温甲醇液相合成催化剂及工艺的研究进展

本文综述了低温液相合成甲醇的发展历史、研究现状和目前存在的关键技术问题。重点讨论了催化剂体系和活性中心、催化反应过程和工艺、反应机理和失活机理以及催化剂循环再生的研究。与传统的甲醇合成方法比较, 液相低温甲醇直接合成方法具有单程转化率高(90% 以上) , 生产成本低, 产品品质优, 反应条件温和等优点。共引用参考文献36 篇。     

CuCr/CH_3ONa在浆态相低温甲醇合成中的催化性能(英文)

在液相介质为二甲苯、甲醇和液体石蜡,温度100～140℃、压力3．5～4．7MPa的条件下,使用H_2／CO合成气。在1立升搅拌釜内考察了自制的CuCr／甲醇钠催化体系的浆态相低温甲醇合成的反应性能。结果表明,液相介质以二甲苯为佳,CO转化率随压力而升高,温度以120℃为宜。44h的连续运转结果表明,以CO转化率为代表的该催化体系的反应性能基本稳定。     

浆态相低温甲醇合成用的CuCr／CH3ONa催化体系的反应性能

在液相介质为二甲苯，甲醇或液体石蜡，温度１００～１４０℃，压力３．５～４．７ＭＰａ条件下，使用Ｈ２／ＣＯ＝２的合成气，在１Ｌ搅拌釜内考察了自制的ＣｕＣｒ／ＣＨ３ＯＮａ催化体系的浆态相低温甲醇合成的反应性能，结果表明液相介质以二甲苯为佳，ＣＯ转化率随压力而升高，温度以１２０℃为宜。４４ｈ的连续运转表明以ＣＯ转化率为代表的催化体系的反应性能基本稳定。     

甲烷部分氧化制合成气Ni/MgO和Ni-MgO/MgO催化剂的研究

甲烷氧化偶联制乙烷、乙烯以及甲烷选择氧化制甲醇、甲醛等反应 ,因其转化率和收率低 ,故短期内无法实现工业化 .目前 ,工业上应用甲烷蒸汽转化制合成气 ,进而合成氨等化工产品 .甲烷蒸汽转化制的合成气 ,其 H2 /CO≥ 3,不适用于甲醇合成和 F- T合成 .而甲烷部分氧化制的合成气 ,其H2 /CO≤ 2 ,因而最适合用于甲醇合成和 F- T合成 ,故近 1 0年来倍受科学家的关注[1 ,2 ] .在 CH4部分氧化制合成气中 ,钌、铑、钯、铂等贵金属催化剂的活性高、选择性好、稳定性好[1 ] ,但价格昂贵 (负载量以 1 2 %～ 4 0 %为佳 ) ,因而难以实现商品化 .N…     

浆态床反应器中生物质合成气合成二甲醚的研究

进行了浆态床反应器中,甲醇合成催化剂与分子筛混合制复合催化剂上,生物质制取的合成气(简称生物质合成气)一步法合成二甲醚的研究,重点考察了不同脱水组分和工艺条件对催化剂反应性能的影响,同时,结合NH₃-TPD等手段对催化剂进行了表征。结果表明,含有较弱酸性SAPO-11分子筛的复合催化剂更适合生物质合成气原料气杂质多、氢碳比低的特点,在合成二甲醚反应中具有更高的选择性和稳定性。250℃、5 MPa、500 h^-1时,在甲醇催化剂与SAPO-11分子筛比例为3:1的复合催化剂上,合成气合成二甲醚反应35 h内,CO转化率稳定在40%以上,二甲醚在有机产品中的选择性保持在97%左右。     

水—正己烷—甲醇体系的液液平衡研究

随着国民经济的发展 ,汽油、柴油等发动机燃料的供求关系会日趋紧张 ,寻求代用燃料是今后燃料工业发展的必然趋势 ,而以甲醇、乙醇等作为部分代用燃料成分是今后的一个重要方向[1] 。由于传统的甲醇合成工艺受到传热、传质和化学平衡的限制 ,原料及能源的利用率有待于进一步提高。钟炳等人根据超临界相反应特点 ,向体系中加入适宜溶剂如正己烷 ,在超临界条件下合成甲醇 ,同时克服了现有过程存在的热力学限制和传热限制 ,并将ＣＯ单程转化率提高到 90 %以上[2 ] 。但是 ,正己烷的加入给合成甲醇过程带来了产物分离和溶剂回收问题。反应器流出…     

浆态床反应器中甲醇合成反应的数学模拟

为了对低温液相甲醇合成反应的模试及进一步的工业应用提供一定的预测和参考,用搅拌釜中得出的低温液相甲醇合成反应的动力学方程,经过合理的反应器模型假设,对低温甲醇合成鼓泡浆态床反应器进行了数学模拟,其中的非线性常微分方程组,采用变步长四阶Runge-Kutta法进行数值计算,结果表明,模试操作条件下对CO转化率和H2转化率的模拟计算结果与实际的模模试值的误差分别为13％和4％,模拟结果与模试实验结果比较相符;对不同条件下的反应速率和转化率进行了模拟预测。     

浆态床合成气制二甲醚双功能催化剂的性能

在浆态床合成气制二甲醚过程中，在２８０℃，４ＭＰａ、尾气流量４５００ｍＬ／ｇｃａｔ．ｈ条件下，考察了甲醇合成和甲脱水催化剂组成的双功能催化睦合成的影响，随二者质量比的增加，合成气的转化率，二甲醚生成速率逐渐增加，在催化剂比例４－７时达最高值后降低，随催化剂比例的增加，二甲醚、烷烃的选择性逐渐降低，甲醇选择性逐渐升高，当催化剂比例为４－５时二甲醚生成速率最高达１５－１６ｍｍｏｌ／ｇｃａｔ．ｈ，甲醇当     

复合催化剂上合成气一步法制备液化石油气的研究

合成气一步法制备液化石油气(LPG)可在甲醇合成催化剂和分子筛组成的复合催化剂上实现.本实验选用与Y分子筛孔径相近的SAPO-5分子筛(0.73 nm × 0.73 nm)作为研究对象,在335 ℃、3.0 MPa、空速1 500 h^-1、Cu-Zn-Al/Pd-SAPO-5质量比为1/2的条件下获得了73.9%的CO转化率和73.0%的LPG选择性,该结果进一步证实了较大孔径的分子筛有利于LPG的合成.此外,研究结果还表明,合成气一步法制备LPG过程中甲醇/二甲醚向烃类的转化遵循烃池机理.     

铜基催化剂上低温液相甲醇合成的研究

采用并流共沉淀法制备了Cu-ZnO、Cu-MgO、Cu-MnOx催化剂,用于合成气(H2/CO/CO2)为原料的低温液相甲醇合成。沉淀pH为7时制备的Cu-MnOx在170℃,5.0MPa条件下,乙醇为溶剂,碳酸钾为助剂,其碳转率可达62.4%,甲醇收率为33.6%,甲醇选择性为54%。铜基催化剂的H2-TPR表征结果显示Cu-MnOx催化剂的还原温度明显高于Cu-ZnO和Cu-MgO催化剂,利于Cu-MnOx催化剂预还原后生成较多Cu+,使得Cu-MnOx催化剂表现出最好的低温液相甲醇合成性能。Cu-MnOx催化剂催化下有较多碳链增长产物生成,可为低碳醇的合成提供参考。     

鼓泡浆态反应器中低温甲醇合成的探索

为了开发低温液相甲醇合成新工艺,使用CuCr／CH3ONa催化体系,在直径40mm的鼓泡浆液反应器中考察了低温甲醇合成的反应性能。鼓泡浆液反应器使用的浆液由铜铬催化剂、甲醇钠溶液、乳化剂OP-10和液相介质二甲苯组成。实验结果表明在90℃～110℃、4．8MPa和操作气速0．2cm／s下,前9h的CO平均转化率达到78％。甲醇是反应的主要产物。与搅拌釜中的实验结果比较,鼓泡浆液反应器的反应效率为搅拌釜的80％。这是由于甲醇钠的消耗和乳化剂的负效应所致。实验结果示范了鼓泡浆态反应器中低温甲醇合成的可行性。     

用于浆态床FT合成的Fe-Cu-K-Si催化剂的初步考察

使用连续共沉淀反应器制备了浆态床FT合成用的Fe-Cu-K-Si催化剂。考察了钾含量、粘合剂的添加以及催化剂还原方法等对催化剂性能的影响。1L高压搅拌釜的试验结果表明粘合剂添加方法B和低压CO还原条件下的No.9催化剂性能较好。在质量空速为无载体Fe-Cu-K催化剂1.5倍的条件下，No.9催化剂的合成气转化率，C1^ 和C5^ 产物的产率均高于无载体Fe-Cu-K催化剂，甲烷选择性为3．2％。特别在富CO合成气条件下C5^ 的单程产率达到130g/m^3(CO H2)以上。假设对氢为一级反应动力学的条件下，使用表观速率常数对o.9催化剂的反应活性的经时变化作了考察，结果表明表观速率常数较合成气转化率能相对地反映不同反应条件下的催化剂活性。     

合成气低温液相催化制甲醇和甲酸甲酯铜基催化剂体系研究 Ⅰ.氯化亚铜催化剂体系中各种因素的影响

合成气低温液相催化制甲醇和甲酸甲酯铜基催化剂体系研究 Ⅰ.氯化亚铜催化剂体系中各种因素的影响     

合成气催化转化的绿色化学

将Ru催化剂加工到2 4 nm就可以使费托合成的反应温度降低100 ℃而活性却达到传统Ru催化剂(200 ℃)的2～5倍. 这一成果迅速被国内能源公司买断,显示了原创的绿色能源技术在中国生机无限. 本文围绕甲醇、乙醇合成和铁基催化剂上的费托合成等讨论了发展液相低温的合成气转化新化学.     

EFFECTS OF TEMPERATURE AND SPACE VELOCITY ON CATALYTIC PERFORMANCE IN LIQUID PHASE DIMETHYL ETHER SYNTHESIS FROM SYNGAS

对液相一步法合成气制二甲醚过程在温度２６０～３００℃，压力４ＭＰａ，尾气流速４５Ｌ／ｈ和搅拌速度１２５０ｒｐｍ的条件下考察了催化剂浓度对反应性能的影响。在其它条件不变的情况下，提高催化剂浓度可以提高ＣＯ和Ｈ２转化率、甲醇选择性，但降低了二甲醚选择性和单位质量催比剂的二甲醚生成速率。     

循环气流床反应器甲醇合成研究

1975年美国Chem Systems Inc公司提出液相法甲醇合成工艺的概念,采用导热性能优良的液体作为热载体,床层温度均匀易控,从而可提高原料气的单程转化率,出口甲醇质量分数可达到15％。传统浆态床反应器相对固定床虽然具有良好的传热性能,温度分布比较均匀,但是浆态床由于液体溶剂的存在以及气体分布不均匀,给传质过程带来了负面影响,增加了体系的复杂性。尽管优化气体分布器结构,可以起到改善传质的效果,但是还是无法明显改善传统浆态床内气液传质性能,反应器内固体沉积团聚严重。循环气流床通过循环泵的强制循环和喷嘴的雾化作用,相比如传统浆态床反应器,具有良好的传质能力、固体悬浮,并且能有效地减少轴向返混,具有相间接触充分、气液比（气固比）调节灵活、催化剂利用率高等特点。本实验研究了空速、循环量、喷嘴个数、催化剂浓度对甲醇合成的影响,为以后反应器的放大优化提供基础数据。     

Zn改性HZSM－5沸石上甲醇的转化反应

Ｚｎ改性ＨＺＳＭ┐５沸石上甲醇的转化反应周钰明（东南大学化学化工系，南京２１００９６）韩刚丁莹如（南京大学化学系，南京２１００９３）关键词ＨＺＳＭ－５沸石，锌，改性，甲醇，汽油用合成气合成汽油的二段法发展较快［１］．由于合成甲醇技术在工业上是成熟的，...     

不同进气方式对热等离子体应用于CH4-CO2重整的影响

采用大功率双阳极热等离子体装置, 对CH4-CO2重整制合成气进行实验研究. 实验采用两种不同的原料气输入方式: 一种是使原料气(CH4和CO2的混合气体)作为等离子体放电气体全部通入第1阳极与第2阳极间的放电区, 直接参与放电; 另一种是保持前述状态, 再附加另一部分原料气通入从等离子体发生器喷出的等离子体射流区. 实验表明: 第1种方式下, CH4和CO2同时具有很高的单程转化率和反应选择性, 但能量转化效率较低; 第2种方式下, 尽管CH4和CO2单程转化率和选择性有所降低, 但由于进料量增加, 所得合成气摩尔量较大, 因此能量转化效率高于第1种进气方式所得结果. 实验还发现, 保持放电电流恒定的情况下, 等离子体放电电压随通入第1阳极与第2阳极间放电区的原料气流量增加而增加, 与通入等离子体射流区的流量无关, 同时实验未发现等离子体发生器阴极和阳极被氧化或出现碳沉积现象.     

铜基催化剂催化合成气一步合成甲醇和甲酸甲酯IV.空速、反应时间、杂质和Cu-Cr摩尔比的影响(英文)

在低温低压和浆态反应条件下,考察了空速、反应时间、杂质及Ｃｕ－Ｃｒ摩尔比对铜基催化剂催化合成气一步合成甲醇和甲酸甲酯反应的影响。实验结果表明,空速对催化剂活性有较显著的影响;ＣＯ转化率与反应时间无关,但Ｈ２的转化率与反应时间有关。在１５小时之内Ｈ２的转化率随反应时间增加而缓慢增加,此后与反应时间无关。此外,高浓度的杂质使催化剂的活性和寿命下降,而且Ｃｕ／Ｃｒ摩尔比和热处理气氛对催化剂的物相和活性也有显著的影响。