甲醇合成催化剂XNC-98的本征动力学

在等温积分反应器中研究了四川西南化工研究院研制的新型甲醇合成催化剂XNC-98的本征动力学。实验采用的催化剂为60～80目的细颗粒催化剂，实验压力为4～5MPa，反应温度为210～260℃，空速为8000～12000h^-1。采用了Langmuir—Hinshelwood本征动力学模型。用改进的高斯-牛顿法确定动力学模型参数。残差分析和统计检验结果表明，所得到的本征动力学模型与实验数据吻合良好，为采用细颗粒催化剂的三相淤浆床甲醇合成反应器的设计提供了理论依据。     

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.     

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。     

C3O2催化剂上甲醇合成反应宏观动力学

在内循环无梯度反应器中测定了低压甲醇合成反应宏观动力学.实验采用5mm×5mm圆柱状颗粒催化剂,实验压力5MPa,反应温度215～260°C.以双曲型动力学方程建立了以各组分逸度表示的CO、CO2加氢合成甲醇的双速率宏观动力学模型,并用改进高斯-牛顿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,动力学模型是适定的.宏观反应动力学方程成功应用于上海焦化总厂年产20万吨大型甲醇合成反应器的模拟放大.     

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。     

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。     

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.     

LB型中温变换催化剂本征动力学研究

在3 MPa,598～728 K和反应器入口气体组成(摩尔分数)CO 0.066～0.139,CO2 0.041～0.1,H₂0.262～0.457,H₂O 0.217～0.386,N₂ 0.077～0.271,余为CH₄条件下,采用微型等温积分反应器,对低汽-气摩尔比LB型一氧化碳中温变换催化剂的本征反应特性进行了实验研究。以复合型法对实验数据进行非线性参数估值,建立了能良好吻合实验数据的幂函数型LB中温变换催化剂加压本征动力学模型。工业检验结果进一步表明,该动力学模型的应用是安全和可靠的。     

CO和CO2同时加氢合成甲醇反应本征动力学

在4.5MPa，工业反应温度和一定原料气组成范围内，在新型CQ201催化剂上用直流流动等温积分反应器研究了CO和CO2同时加氢合成甲醇反应本征动力学。通过对动力学模型统计检验，模型在所研究的压力，温度和一定组分浓度范围内均是适用的。模型（B）较模型（A）合理。     

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.     

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.     

C302催化剂上甲醇合成反应宏观动力学

在内循环无梯度反应器中测定了低压甲醇合成反应宏观动力学。实验采用５ｍ ｍ ×５ｍ ｍ 圆柱状颗粒催化剂,实验压力５ＭＰａ,反应温度２１５～２６０ °Ｃ。以双曲型动力学方程建立了以各组分逸度表示的ＣＯ、ＣＯ２ 加氢合成甲醇的双速率宏观动力学模型,并用改进高斯－牛顿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,动力学模型是适定的。宏观反应动力学方程成功应用于上海焦化总厂年产２０ 万吨大型甲醇合成反应器的模拟放大。     

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。     

C_(301)铜基催化剂上CO、CO_2和H_2合成甲醇反应模式的研究

目前,由CO、CO_2和H_3合成甲醇反应的模式尚未能得出一致的观点。分歧主要在于合成过程中CO_2的作用。至七十年代中期,看法较为一致的模式为近年来,苏联学者采用动力学实验法和同位索示踪原子法对苏产CHM-1铜基催化剂进行研究,提出了另一种模式因而,为阐明甲醇合成反应模式,就必须阐明究竟甲醇是由CO、还是由CO_2 直接生成的。这不仅对于甲醇合成过程的优化,而且也对含CO_2工业废气的综合利用都是有意义的。本文在对国产C_(301)(Cu,ZnO和Al_2O_3组成)铜基催化剂进行动力学考察的基础上,研究CO_2在合成甲醇反应过程中的作用。实验压力5MP3,温度218—260℃,接触时间0.16—3.5秒,分别对仅含CO_2或CO和含CO、CO_2三种起始反应混合物气体进行了合成甲醇反应动力学行为的实验测定。结果表明:反应是一复杂的过程。对于含CO_2、H_2、Ar的混合物,由CO_2可以直接合成甲醇, 对含CO、H_2和Ar的混合物,甲醇由CO直接合成;而对既含CO_2又含CO 的混合物,甲醇同时由CO和CO_2合成。     

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。     

气冷-水冷串联式大型甲醇合成反应器性能模拟

应用CO、CO2加氢合成甲醇反应双速率动力学方程,以甲醇和CO2为关键组分,建立了气冷-水冷串联式大型甲醇合成反应器数学模型.气冷和水冷反应器均采用一维拟均相数学模型.对1.2×106t/a甲醇合成反应器进行了模拟计算,得到了水冷和气冷反应器催化床层中的温度及各组分浓度分布.并讨论了水冷式反应器入口温度、沸腾水温度以及操作压力对反应系统的影响.     

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．     

A301氨合成催化剂本征动力学

对低温,低压,高活性的A301氨合成催化剂的本征动力学进行了研究,实验采用等温积分反应器,在320－480度,6．0MPa-10.0MPa,5000h^-1--30000h^-1的条件下测定了反应器出口氨浓度,建立了Temkin形式的动力学方程,获得了反应的活化能及指前因子。