合成气一步法制二甲醚工艺条件研究

研究了三相床反应器中合成气一步法制二甲醚的工艺条件,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.在温度220～265℃、压力4～5MPa、空速1～2 L/(g·h)的条件下,分别考察了温度、压力和空速对二甲醚合成反应中CO转化率及二甲醚选择性的影响.结果表明,在上述各因素相应的范围内,,随着反应温度的升高,CO转化率、DME选择性逐渐增加;随着压力的升高,CO转化率、DME选择性逐渐增加;CO转化率、DME选择性随空速的提高而逐渐减小.与固定床实验结果相比,三相床反应器中CO转化率略低于固定床反应器.     

浆态床中合成二甲醚的研究

考察了浆态床中3种甲醇合成催化剂反应行为,考察了温度、压力、催化剂比例和种类对二甲醚合成的影响.结果表明,低压下甲醇合成催化剂中C30l活性最好,温度降低和压力升高有利于甲醇的合成.二甲醚合成中,不同脱水催化剂反应性能不同.在考察范围内,温度升高,CO转化率变化不大,二甲醚的选择性增加;压力升高,CO转化率和二甲醚选择性都随之升高;两种催化剂(C301Hβ)的质量比为41时,CO转化率和二甲醚选择性最高.     

三相床中合成气一步法制二甲醚

在反应温度 2 30～ 2 70℃、压力 2～ 5MPa下 ,以医药用石蜡油为惰性液相介质 ,使用C30 2铜基催化剂和CM - 3- 1改性分子筛组成的复合催化剂 ,在三相搅拌釜中研究了合成气 (CO、CO2 、H2 )一步法合成二甲醚的反应。结果表明随着温度的升高 ,碳的转化率增加 ,二甲醚的选择性提高 ,甲醇的选择性降低 ;随着压力的增加 ,碳的转化率升高 ,二甲醚的选择性提高 ,甲醇的选择性降低     

三相床中合成气一步法制二甲醚的研究

在反应压力3－5MPa、温度230－270℃,以医药用石蜡油为惰性液相介质,C302铜基催化剂和CM－3－1改性分子筛组成的复合催化剂,在不同催化剂配比,研究了在三相搅拌釜中合成气（CO、CO2、H2）一步法合成二甲醚的反应。结果表明随着温度升高,碳的转化率增加、二甲醚的选择性增加、甲醇的选择性降低;随着压力的增加,碳的转化率升高,二甲醚的选择性增加、甲醇的选择性降低;合成二甲醚催化剂CM－3－1比例提高时,反应转化率降低,二甲醚的选择性提高。     

浆态床合成气制二甲醚反应器数学模拟

建立了包括液相返混和催化剂颗粒沉降的合成气一步法制二甲醚浆态床反应器的数学模型,模拟计算了空速、原料气组成、反应温度、反应压力等反应条件对反应的影响。计算结果表明,CO转化率和二甲醚的选择性随温度增加、压力增大而提高,在一定温度、压力条件下,CO转化率随空速增大而减小,合成气含有一定量的CO2有利于CO转化率增加。     

三相搅拌反应釜中合成气直接制二甲醚

在三相搅拌反应釜中,以医用石蜡油为惰性液相介质,以铜基催化剂与改性分子筛组成固相复合催化剂,以合成气为原料气,研究了CO、CO2、H2一步法合成二甲醚（DME）的催化反应,考察了温度、压力、原料气组成对反应结果的影响。研究结果表明,反应温度提高或反应压力提高,CO与CO2的总转化率增加,二甲醚的选择性增加;含有一定比例CO2的原料气,碳总转化率较大,二甲醚选择性较高。     

二甲醚与合成气制取二醋酸亚乙酯

以煤为原料合成醋酸乙烯具有成本低的优点,二醋酸亚乙酯(EDA)是合成醋酸乙烯的中间产物.在机械搅拌反应釜中,采用三碘化铑为主催化剂,碘化锂和碘甲烷为助催化剂,以二甲醚、CO和H2为原料合成二醋酸亚乙酯,考察了反应温度、二甲醚量、CO分压和H2分压对反应的影响,在反应温度180℃、CO分压2.2 MPa、H2分压2.2 MPa和二甲醚量0.05 mol的条件下反应8h,二甲醚转化率为60.00％,醋酸甲酯选择性为31.43％,二醋酸亚乙酯选择性为68.56％.研究结果表明,反应温度和原料配比对二甲醚转化率和EDA选择性影响较大,根据实验现象,研究了二甲醚与合成气制取二醋酸亚乙酯的反应机理.     

反应压力对HZSM-5分子筛催化剂上合成气经二甲醚制取芳烃反应的影响

在2个等压串联连续流动同定床反应器内考察了合成气经由二甲醚制取芳烃的反应性能.一段合成二甲醚反应采用Cu/Zn/Al_2O_3和γ-Al_2O_3复合催化剂;二段合成芳烃反应采用HZSM-5(Si/Al=38)催化剂.考察了反应压力对合成芳烃反应的影响,并分析了产物的分布规律.结果表明:在T_1=270℃,T_2=360℃,GHSV=500 h~(-1)条件下,反应压力由2 NPa增加到4 MPa时,芳烃选择性轻微降低,由86.75%降低到83.67%,同时CO转化率从72.47%升高到84.34%,产物中均四甲苯的选择性增加不明显.而当压力增加到5 NPa时,芳烃选择性降低到63.51%,而异构烷烃选择性提高5倍多.反应压力增加,反应平衡倾向于加氢异构化反应;反应压力在2～4 NPa时,有利于芳烃的合成.     

合成气直接合成二甲醚的工艺研究

本文考察了二氧化碳浓度、空速、温度在合成气直接合成二甲醚过程中对双功能催化剂的影响，结果表明，合成比2．85，在CO2浓度4．2％－7．15％范围内，随着CO2浓度增加，CO的转化率和DME的选择性逐渐下降，在进气空速1300－3200h^-1范围内，CO的转化率和DME的选择性随空速的增加而减小，但在1500h^-1左右CO的转化率和DME的选择性较高；在反应温度265－300℃范围内，CO的转化率和DME的选择性随浊度的升高而增加，但在285－300℃之间两者变化不大，最佳条件：CO2浓度5．2％，空速1500h^-1,温度285℃。     

HZSM-5硅铝比对生物质合成气合成二甲醚的影响

以不同硅铝比的HZSM-5分子筛为甲醇脱水活性组分,采用共沉淀沉积法制备合成二甲醚的双功能催化剂Cu-ZnO-Al2O3/HZSM-5,在加压固定床反应装置上进行了生物质合成气合成二甲醚的研究。考察了不同硅铝比的HZSM-5对生物质合成气合成二甲醚的影响。结果表明,随着硅铝比的增加,催化剂的酸性降低,使得CO的转化率降低。当硅铝比为38时,双功能催化剂具有较好的活性和选择性。     

三相搅拌反应釜中合成气直接合成二甲醚

引　言二甲醚可替代氟里昂作制冷剂和喷射剂 ,减少对大气的污染 ;可作民用燃料 ,提高热值 ;可代替柴油 ,作柴油发动机燃料 ;可作汽车燃料 ,提高发动机的动力性能 ;可作为优良的溶剂和泡沫塑料的发泡剂 ;可生产Ｎ ,Ｎ -二甲基苯胺、乙酸甲酯等化工产品[1～ 4 ] .最早的二甲醚产品是从高压合成甲醇的副产品中分离回收得到 ,随着新型低压甲醇合成催化剂的开发 ,甲醇的选择性提高 ,这种方法已被淘汰 .目前二甲醚的工业生产主要是二步法 ,即合成气在铜基催化剂上生成甲醇 ,甲醇在分子筛催化剂上脱水生成二甲醚[5] .由于路线长 ,设备投资高 ,开发…     

一步法制备二甲醚的催化剂研究

综述了一步法制备二甲醚的反应机理,并介绍了制备过程。在Cu-Zn-Zr甲醇催化剂体系中,探究了Zr的最佳催化剂组分质量比进行探究,CuO:ZnO:ZrO_2=5:4.5:0.5时,CO的转化率、二甲醚选择性和回收率分别达到89.5%,70.0%和62.5%。在Cu-Zn-Al甲醇催化剂体系中,探究了Al的最佳催化剂组分质量比进行探究,CuO:ZnO:Al_2O_3=6:3:1时,CO的转化率、二甲醚选择性和回收率分别达到90.2%,62.3%和56.7%。     

固体酸对二氧化碳加氢合成二甲醚催化剂性能的影响

以Cu-ZnO-Al2O3催化剂作为甲醇合成组分,以不同固体酸作为脱水组分,制备了一系列CO2加氢合成二甲醚的复合催化剂。研究表明CO2的转化率与固体酸的酸性无关,而取决于Cu-ZnO-Al2O3催化剂上甲醇的合成速率;二甲醚的选择性取决于固体酸的酸量和酸强度,脱水速率与固体酸的中/强酸有关。HZSM-5分子筛作为复合催化剂脱水组分时,二甲醚的收率最高;硅铝比对CO2转化率无影响,但可显著地影响二甲醚选择性;低硅铝比的HZSM-5更适合作为CO2加氢合成二甲醚复合催化剂的脱水组分。     

浆态床合成气合成二甲醚的工艺研究

考察了反应温度、反应压力、进料空速对浆态床合成二甲醚反应过程的影响,结果表明,在245～300℃范围内,随着反应温度的升高,一氧化碳转化率、二甲醚选择性和时空收率逐渐增加,在265℃时达到最大值后开始下降;在3.0～5.0MPa范围内,随压力的升高,一氧化碳转化率、二甲醚选择性和时空收率逐渐增加;在700～2500h-1范围内,一氧化碳转化率、二甲醚选择性随空速的增加而逐渐减小,空速以1200h-1为宜。     

浆态床中CO2加氢直接合成二甲醚的双功能催化剂

采用共沉淀沉积法制备了CuO-ZnO-Al2O3-ZrO2/HZSM-5双功能催化剂,利用XRD、BET、H2-TPR、NH3-TPD等手段进行表征。在连续流动加压浆态床反应器中,以医用石蜡为惰性液相介质,研究了其对CO2加氢直接合成二甲醚的催化反应,考察了不同温度、不同压力、不同氢碳比和不同空速对反应结果的影响。研究表明,提高反应温度有利于提高CO2转化率,但使二甲醚的选择性降低;增大压力和氢碳比有利于提高CO2转化率和二甲醚的选择性;增大空速会使CO2转化率和二甲醚选择性均呈现下降趋势。     

Study on direct alcohol/ether fuel synthesis process in bubble column slurry reactor

The recent studies of direct alcohol/ether synthesis process in slurry reactors were reviewed, and the research work in our laboratory was carried out in this paper. a global kinetics model for direct dimethyl ether (DME) synthesis from syngas over a novel Cu-Zn-Al-Zr slurry catalyst was established according to the total of 25 experimental data, and a steady-state one-dimensional mathematical model was further developed in bubble column slurry reactor (BCSR), which was assumed that the bubble phase was plug flow, and the liquid phase was fully mixed flow. The numerical simulations of reactor design of 100000 t/a dimethyl ether pilot plant indicate that higher pressure and lower temperature were favorable to the increase of CO conversion, selectivity of dimethyl ether, product yield and height of slurry bed. The optimal operating conditions for DME synthesis process were obtained: reaction temperature at 240°C, reactor pressure at 5 MPa and reactor diameter of 2.5 m.     

Effect of pressure on direct synthesis of DME from syngas over metal-pillared ilerites and metal/metal-pillared ilerites

The effect of pressure on the direct synthesis of dimethyl ether (DME) from syngas over metal (Cu, Zn) pillared ilerites and metal (Cu, Zn) impregnated metal-pillared ilerites was explored. The prepared catalysts were characterized by XRD, BET, ICP-AES, SEM and FT-IR. The direct DME synthesis reaction was carried out in a differential fixed bed reactor with the prepared catalysts at various pressures (10, 20, 30 bar), 250°C and H₂/CO ratio of 2. The Cu/Zn-pillared ilerite catalyst showed the highest catalytic activity among the prepared catalysts at 20 bar, in which CO conversion was about 62% and DME selectivity was about 89%. CO conversion increased with pressure, and DME selectivity increased with pressure in the range of 10–20 bar, and above the pressure slightly decreased with pressure. The optimum pressure for this reaction was 20 bar.