合成气一步法制二甲醚三相床反应器的数学模型

应用实验所得动力学数据，以CO和CO2加氢合成甲醇，甲醇脱水制二甲醚为独立反应，以CO，CO2和DME为关键组分建立三相床淤浆反应器的数学模型，通过计算典型工况下年产3万吨二甲醚反应器，得到了反应器的工艺与设备设计参数，讨论了操作条件对床层颗粒轴向分布，反应器高度，二甲醚反应结果的影响。     

合成气一步法合成二甲醚的研究进展

介绍了二甲醚的用途和发展前景，综述了一步法合成二甲醚与传统两步法合成二甲醚的区别是一步法用合成气直接合成二甲醚，没有中间过程，操作费用低，对合成气一步法合成二甲醚工艺的发展近况，国内外几种典型的工艺流程以及操作参数和特点，国内在一步法合成二甲醚工艺和催化剂方面的研究进展等进行了较详细的报道。     

三相床合成气制二甲醚的宏观动力学

在温度220~265℃,压力4.0~6.0 MPa,空速1~2 L/(g.h),气体摩尔分率yH2=0.555 0~0.743 5,yCO=0.214 2~0.371 2,yCO2=0.030 0~0.044 8,搅拌转速1 000 r/min的反应条件下,于500 mL高压搅拌釜中进行了合成气在双功能催化剂上二甲醚合成过程的三相床宏观动力学研究,建立了幂函数型的动力学模型,获得了模型参数,经统计检验和残差分析证实了模型的可靠性。     

合成气一步法合成二甲醚的研究进展

介绍了二甲醚的用途和发展前景 ,综述了一步法合成二甲醚与传统两步法合成二甲醚的的区别是一步法用合成气直接合成二甲醚 ,没有中间过程 ,操作费用低 .对合成气一步法合成二甲醚工艺的发展近况、国内外几种典型的工艺流程以及操作参数和特点、国内在一步法合成二甲醚工艺和催化剂方面的研究进展等进行了较详细的报道     

三相淤浆床中合成气直接合成二甲醚双功能混合催化剂的失活研究

用双功能混合催化剂在三相淤浆床反应器中进行合成气直接合成二甲醚,考察双功能混合催化剂在三相床中的稳定性和失活现象。探讨了合成气含水蒸气对合成二甲醚以及合成甲醇的影响。分析了三相淤浆床反应器中直接合成二甲醚催化剂的失活原因,认为反应中生成的水是催化剂活性降低的原因之一。氨的程序升温脱附、X射线衍射、X光电子能谱表征结果证实甲醇合成催化剂中活性组分Cu晶粒的长大及甲醇合成催化剂中Cu元素流失导致双功能催化剂活性降低。     

合成方法对于生物质合成气一步法合成二甲醚催化剂性能的影响

以Cu-ZnO-Fe2O3-ZrO2作为甲醇合成活性组分并以HZSM-5作为甲醇脱水活性组分用3种不同的方法合成了催化剂,对催化剂进行了XRD和BET表征.研究了3种合成方法对于生物质合成气一步法制二甲醚Cu-ZnO-Fe2O3-ZrO2/HZSM-5催化剂催化性能的影响,结果表明,合成方法对于活性组分的分散度有很大的影响,从而进一步影响催化剂对于该反应的催化活性及目标产物的选择性.     

合成气制备工艺和二甲醚合成工艺的集成

在固定床反应器中,用3种典型的天然气造气工艺制备的合成气制备二甲醚,考察了温度、压力、空速等反应条件对催化剂性能的影响．实验结果表明,由于合成气一步法合成二甲醚是一个体积减小的反应,随着压力的增加,CO转化率增加;随着空速的增加,CO转化率降低;随着温度的升高,CO转化率先增加,达到一定值后,逐渐开始下降．分别用丹麦Topscpe甲醇合成催化剂和国产甲醇合成催化剂制备了DME合成催化剂,对其性能进行比较发现,前者具有较好的低温催化性能．用CH4-Air-H2O-CO2转化工艺制备的合成气,即含氮合成气合成二甲醚在适当增加压力的条件下,可取得较高的CO单程转化率和二甲醚回收率,且天然气的消耗量较少．     

三相床甲醇合成过程Ⅰ.富CO合成气甲醇合成宏观反应动力学

以液体石蜡为液相介质,在富CO合成气条件下研究了C302铜基催化剂上CO、CO2加氢合成甲醇的宏观反应动力学,得到了相应的动力学模型,通过对模型进行比较,认为在CO浓度较高的情况下,幂函数模型优于Langmuir-Hinshelwood模型.实验结果表明,催化剂和液相介质在富CO合成气条件下表现出良好的适应性.     

三相床甲醇合成过程I.富CO合成气甲醇合成宏观反应动力学

以液体石蜡为液相介质 ,在富 CO合成气条件下研究了 C30 2铜基催化剂上 CO、CO2 加氢合成甲醇的宏观反应动力学 ,得到了相应的动力学模型 ,通过对模型进行比较 ,认为在 CO浓度较高的情况下 ,幂函数模型优于 Langmuir- Hinshelwood模型。实验结果表明 ,催化剂和液相介质在富 CO合成气条件下表现出良好的适应性。     

三相床甲醇合成过程：I.富CO合成气甲醇合成宏观反应动力学

以液体石蜡为液相介质，在富ＣＯ合成气条件下研究了Ｃ３０２铜基催化剂上ＣＯ、ＣＯ２加氢合成甲醇的宏观反应动力学，得到了相应的动力学模型，通过对模型进行比较，认为在ＣＯ浓度较高的情况下，幂函数模型优于Ｌａｎｇｍｕｉｒ－Ｈｉｎｓｈｅｌｗｏｏｄ模型。实验结果表明，催化剂和液相介质在富ＣＯ合成气条件下表现出良好的适应性。     

淤浆床二甲醚合成反应器气含率

在淤浆床反应器中,考察了表观气速、催化剂同含率、液体种类对气含率的影响。结果表明：气含率随着表观气速的增加而增加。在空气-水体系中的气含率略大于空气-医用液体石蜡油-催化剂体系的气含率。并推测了经验气含率关联式。     

管壳型二甲醚合成反应器的二维数学模型

以CO加氢、CO2加氢合成甲醇和甲醇脱水生成二甲醚反应为关键反应,CO、CO2和二甲醚为关键组分,建立了管壳型二甲醚合成反应器的二维数学模型,用二维正交配置法求得催化床内各组分浓度和床层温度随轴向和径向分布,模拟计算了反应器的操作性能。结果表明:操作压力、入塔气量对催化床轴向温度分布有较大影响,反应进口温度对反应影响不大,径向温度差基本在2~4°C,径向浓度差一般不超过0.1%。     

合成气一步法制二甲醚的固定床有效导热系数

当温度为180-320℃时,采用稳态法测定出气体静止时分别装填甲醇合成、甲醇脱水及混合催化剂的固定床有效导热系数范围依次为0.238 0-0.286 0,0.206 0-0.286 2和0.209 2-0.275 3.将实验数据与前人提出的几个常用的固定床有效导热系数关联式的计算值进行了比较,其中Kunii关联式的计算...     

合成气直接合成二甲醚与甲醇的热力学分析

确定了合成气直接合成二甲醚与甲醇的复合反应体系独立方程数,并进行了热力学计算与分析,计算了不同初始组成、温度、压力下复合反应体系的平衡组成及平衡条件下二甲醚与甲醇的选择率。     

Thermodynamics of the Single-Step Synthesis of Dimethyl Ether from Syngas

A detailed thermodynamic analysis of single-step synthesis of dimethyl ether (DME) from syngas has been performed. From experiments and theoretical calculations, a suitable thermodynamic model based on Reid‘s thermodynamic data and the Soave-Redlich-Kwong equation of state was determined. Using thism model, a careful analysis of direct synthesis of dimethyl ether from syngas was carried out. Reaction synergy in the synthesis can greatly improve CO conversion and DME yield. Lower temperatures and higher pressures favor higher CO conversion and DME yield. Compared to methanol synthesis, however, the temperature has a smaller effect on the reaction. The direct synthesis of dimethyl ether can exploit CO-rich syngas efficiently due to the maximum DME yield obtained at H2/(CO CO2) mole ratio =1. A small amount of CO2 in the reactant mixture has little effect on the reaction. Under conditions of H2/(CO CO2) feedstock, water in the system can improve the reaction performance.     

生物质合成气一步法合成二甲醚CuZnFeZr/HZSM-5催化剂的研究

以玉米秸秆热解气化所产生的生物质合成气为原料,研究了一系列催化剂的催化性能,其中优选出的CuZnFeZr/HZSM-5催化剂显示了较高的原料气CO转化率以及目标产物二甲醚的选择性.同时系统研究了温度、压力、空速等反应条件对于该反应的影响.通过实验优化得到适合该催化剂的反应条件为:反应温度260～270℃、反应压力约3.0 MPa,合成气空速为1500 h-1.