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.     

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。     

秸秆燃气催化合成甲醇技术

生物质能是一种可再生能源．为了实现秸秆类生物质合成燃料甲醇的工业转化,有效利用生物质能,对下 吸式固定床气化炉产生的低热值玉米秸秆燃气进行除氧、分解焦油和配氢等纯化试验,制备出合成甲醇的优质秸 秆合成气,在直流流动等温积分反应器中,使用国产C301铜基催化剂,催化剂粒度为20-40目(0．833 mm×0．351 mm),在5 MPa反应压力下,对玉米秸秆合成气进行催化合成甲醇试验研究,获得33套试验数据．试验结果表明, 低热值秸秆燃气通过适当处理,可直接合成甲醇,合成反应的适宜温度为230-250℃,适宜流量为0．8-1．0 mol／ h,较佳的甲醇时空收率为0．24 kg/(kgcat·h)．     

甲醇合成工艺新进展

介绍了国内外关于甲醇合成反应过程研究进展,包括液相合成过程、流向变化强制周期反应过程、流化床反应过程、膜反应、二氧化碳加氢法、超临界合成反应器、甲烷一步法氧化合成甲醇等技术,简评了各自的优缺点;并指出为了降低我国甲醇装置的生产成本,增强国际竞争力,积极研究甲醇合成的反应过程的重要性。     

大型甲醇合成反应器模拟设计

针对上海焦化总厂年产２０万吨甲醇装置,提出了绝热－管壳复合型甲醇合成反应器。应用ＣＯ、ＣＯ２加氢合成甲醇反应宏观双速率动力学方程,以甲醇和ＣＯ２为关键组分,建立了甲醇合成反应器催化床的二维数学模型,用正交配置法求得催化床内各组分摩尔分数和床层温度随轴向和径向的分布。模拟计算了主要操作参数如沸腾水压力和温度、操作压力,对反应器操作性能的影响,讨论了催化剂使用中后期反应器的生产能力。生产操作数据与模型     

甲醇合成工艺新进展

介绍了国内外关于甲醇合成反应过程研究进展,包括液相合成过程、流向变化强制周期反应过程、流化床反应过程、膜反应、二氧化碳加氢法、超临界合成反应器、甲烷一步法氧化合成甲醇等技术,简评了各自的优缺点;并指出为了降低我国甲醇装置的生产成本,增强国际竞争力,积极研究甲醇合成的反应过程的重要性。     

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。     

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。     

甲醇合成催化剂XNC-98的宏观动力学

在无梯度反应器中研究了四川西南化工研究院研制的新型低温高活性甲醇合成催化剂XNC-98的宏观动力学。实验采用的催化剂为 5mm×5mm圆柱型催化剂。使用了幂函数宏观动力学模型。并用改进的高斯-牛顿法确定动力学模型参数,同时进行了残差分析和统计检验。结果表明,所得到动力学模型与实验数据吻合良好,可以为气固相甲醇合成反应器设计以及反应器数学模型提供理论依据。     

改进型铜基甲醇合成催化剂的制备研究

在三组分铜基催化剂Ｃｕ－Ｚｎ－Ａｌ中添加少量第四组分金属氧化物助剂ＭＯ＿ｘ，制得改进型四组分铜基甲醇合成催化剂Ｃｕ－Ｚｎ－Ａｌ－Ｍ（ＸＨ４０２）；５．０ＭＰａ压力下的活性评价结果表明ＸＨ４０２催化剂合成甲醇时空得率比工业甲醇合成催化剂Ｃ３０１提高２５％。催化剂的ＸＲＤ表征显示，工作态ＸＨ４０２催化剂的活性相特征峰２θ＝４３．３２°的强度比Ｃ３０１的提高约３０％。