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。     

C302-2催化剂作用下三相床甲醇合成过程研究II.宏观反应动力学

采用机械搅拌反应釜,以液体石蜡为液相热载体,在压力2.6～5.6 MPa,温度210～260°C,气体质量空速500～2 500 L/(kg*h)的实验条件下,对在新型低温低压甲醇合成催化剂C302-2作用下的CO、CO2加氢合成甲醇的宏观动力学进行了研究.对实验数据进行回归,用改进的高斯-牛顿法进行参数估值,得到Langmuir-Hinshelwood动力学模型,同时进行了统计检验.结果表明,所得到的动力学模型是适定的.     

三相床中含氮合成气一步法合成二甲醚的工艺条件

研究了在充有惰性液体介质的机械搅拌三相床反应器中含氮合成气一步法合成二甲醚的工艺条件,催化剂是由甲醇合成催化剂与甲醇脱水催化剂均匀混合组成的双功能催化剂,粒度为0.15～0.18mm。在温度220～260°C、压力3～7MPa、空速800～2000mL/(g·h)条件下考察了温度、压力、空速及搅拌转速对CO转化率及二甲醚选择性的影响,结果表明240～260°C、7MPa及1000mL/(g·h)是合成二甲醚较佳的反应条件。实验还考察了催化剂含量及气体组成对反应的影响,结果表明H2/CO高时CO转化率较高。     

超临界条件下液相甲醇合成过程研究

在压力6.0～7.0MPa,温度235～260°C,气体质量空速450～1400L/(kg·h)的实验条件下,以液体石蜡为惰性液相热载体,采用所筛选的正己烷作为超临界介质,于加压机械搅拌反应釜中,对催化剂C302-2进行了介质处于超临界状态的三相浆态床液相甲醇合成过程研究。结果表明:在低空速下,CO、CO2和H2的转化率以及甲醇出口摩尔分率均高于相应实验条件下气-固两相反应的平衡转化率及甲醇出口平衡摩尔分率,即超临界介质正己烷的引入起到反应-分离耦合作用,转移了液相甲醇合成过程可逆放热反应热力学平衡对转化率的限制,提高了合成气单程转化率及甲醇出口摩尔分率。     

C302-2催化剂作用下三相床甲醇合成过程研究I.操作条件对甲醇合成的影响

在机械搅拌反应釜中,压力2.6～5.6 MPa,温度210～260 °C,气体质量空速500～2 500 L/(kg*h)的实验条件下,以液体石蜡为惰性液相热载体,对西南化工研究院研制的新型低温低压甲醇合成催化剂C302-2的三相床甲醇合成过程进行研究.考察了温度、压力、质量空速和原料气组成对甲醇合成反应的CO转化率和甲醇空时产率的影响.     

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。     

NC306铜基催化剂上甲醇合成的本征动力学研究

采用微型等温积分反应器,在5 MPa、225~271℃,原料气中CO、CO2和H2的摩尔分数分别为5.13%~14.23%、0.56~9.20%和61.96%~77.48%的条件下,对国产NC306型低压铜基甲醇合成催化剂的本征动力学特性进行了实验研究.基于CO和CO2竞争加氢双路线合成甲醇反应模式,以Simplex-Powell复合优化法和Merson迭代法对动力学实验数据进行搜索、选优,建立了NC306型低压铜基甲醇合成催化剂的L-H-H-W型动力学模型.统计检验结果表明,所建模型良好地吻合了实验数据,是适宜和可信的.     

三相床甲醇合成过程Ⅱ.C302催化剂甲醇反应本征动力学

研究了Ｃ３０２型铜基催化剂上由ＣＯ、ＣＯ２与Ｈ２合成ＣＨ３ＯＨ的本征反应动力学。为使本征动力学模型能应用于三相床甲醇合成过程,实验所用原料气中ＣＯ浓度较高,范围为ｙｃｏ＝０．０８～０．２６,压力和温度均在合成甲醇工业操作的范围内。选用双速率的Ｌａｎｇｍｕｉｒ－ｈｉｎｓｈｅｌｗｏｏｄ方程来描述系统的本征反应速率,该模型的计算值与实验结果相吻合。     

液相法三相甲醇合成催化剂研制

简述了三相床甲醇合成技术及其对催化剂的要求；考察了三相床甲醇合成催化剂的制备条件，得到活性较高，耐磨性能较好的ＴＰＭ－１型催化剂，并给出了该催化剂的孔分布数据。     

新型甲醇合成催化剂的宏观动力学

验证了内循环无梯度反应器在气体流量80～130 mL/h、转速600～1 400 r/min时能很好体现无梯度的性能,并采用O.154～0.198 mm的国产新型甲醇合成催化剂NC309,在反应温度190～250℃,反应压力5～8 MPa,体积空速4 000 h^-1的条件下对其宏观动力学进行研究。选择Langmuir-Hinshelwood型动力学方程建立了以各组分逸度表示的CO、CO₂加氢合成甲醇的宏观动力学模型,用合理有效的参数估值方法得到了宏观动力学模型参数。宏观动力学模型得到的CO和CO₂加氢反应的活化能均小于NC309本征动力学模型得到的活化能。     

醋酸甲酯与合成气一步合成醋酸乙烯

以醋酸甲酯、合成气为原料,碘化铑为主催化剂,碘甲烷为助催化剂,碘化锂、醋酸锂为促进剂,醋酸锌为裂解催化剂,一步合成醋酸乙烯,考察了反应温度、压力和时间对醋酸甲酯转化率和产物选择性的影响。结果表明,随着反应温度的升高、H2分压的增大以及反应时间的延长,醋酸甲酯转化率和醋酸乙烯选择性均先增大后减小;随着CO分压的增大,醋酸甲酯转化率逐步增大,醋酸乙烯选择性先增大后减小。最佳反应条件为:反应温度180℃,CO分压2.0 MPa,H2分压2.5MPa,反应时间6h;在此反应条件下,醋酸甲酯转化率达到87.26%;醋酐、二醋酸亚乙酯和醋酸乙烯的选择性分别为30.14%,26.57%和5.44%。在间歇反应釜中进行了醋酸甲酯与合成气一步合成醋酸乙烯过程的本征动力学研究,建立了幂函数型动力学模型,回归了动力学模型参数,并经检验证明模型是合适的。     

合成气合成甲醇、二甲醚的动力学研究

合成气合成甲醇、二甲醚的动力学研究韩刚周钰明（南京大学化学系．南京２１００９３））（东南大学化学化工系，南京２１００１８）在研究催化的同时，进行催化反应动力学的考察将为催化剂的工业化提供必要的实验参数，对合成气常压或加氢下合成甲醇的动力学研究已有一些...     

CuZnZrAlO催化剂上甲醇蒸汽重整反应动力学

利用常压微型固定床反应器,采用CuZnZrA lO甲醇重整制氢催化剂,考察了503~543K下甲醇停留时间(W/FA0)对CO2和CO转化率的影响,在排除内外扩散影响的条件下,采用甲醇直接重整和甲醇分解平行进行的反应途径,以CO和CO2为关键组分,建立了适合其在甲醇蒸汽重整制氢反应中使用的动力学模型,并利用最小二乘法确定了模型参数.F-检验表明所提出的动力学模型可作为反应器模拟分析和设计的基础.     

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．     

8 MPa下C307催化剂上甲醇合成反应的本征动力学

在等温积分反应器中研究了操作条件对甲醇合成反应的影响以及C307催化剂上甲醇合成反应的本征动力学.实验采用粒度为0.154～0.198 mm的细颗粒催化剂.实验压力为8MPa,空速5 500～11 000 h-1,反应温度200~260℃.实验结果表明:总碳转化率在实验温度范围内随温度的升高先增加后降低,245℃左右达到最大值,随压力的升高而增加.选取以各组分逸度表示的CO、CO2加氢合成甲醇的Langmuir-Hinshelwood双速率本征动力学模型,用全局通用算法结合马夸特算法确定动力学模型参数.残差分析和统计检验表明,动力学模型是适宜的.     

三相床甲醇合成过程II.C302催化剂甲醇反应本征动力学

研究了 C30 2型铜基催化剂上由 CO、CO2 与 H2 合成 CH3OH的本征反应动力学。为使本征动力学模型能应用于三相床甲醇合成过程 ,实验所用原料气中 CO浓度较高 ,范围为 y CO=0 .0 8～ 0 .2 6 ,压力和温度均在合成甲醇工业操作的范围内。选用双速率的 Langmuir- Hinshelwood方程来描述系统的本征反应速率 ,该模型的计算值与实验结果相吻合。     

铜基催化剂上合成甲醇宏观动力学研究

研究了CQ-202铜基催化剂上CO和CO2同时加氢合成甲醇的宏观动力学,获得宏观动力学模型;同时考察了温度、组成对甲醇合成效率因子（ξm）的影响。通过模型值与实测数据比较,表明在研究的压力、温度和组成浓度范围内模型是适用的。     

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。     

流向变换合成甲醇最低自热浓度的确定

低浓度自热反应是流向变换技术不同于传统操作的一个重要特点。通过在压力2.0MPa,温度220℃,MK101铜基催化剂的条件下,用4种不同浓度的CO-H₂-CO₂合成气进行了流向变换合成甲醇的实验,得出了流向变换自热合成甲醇最低CO摩尔分数为0.05%的结论。