混酸催化甲醇液相合成二甲醚研究

研究了硫酸和磷酸混酸催化甲醇液相合成二甲醚过程。考察了混酸催化剂、反应温度、原料进料速率和催化剂寿命等对二甲醚收率的影响。实验结果表明,混酸催化剂能较好地催化甲醇液相脱水制二甲醚反应并可长期使用,当混酸催化剂的配比为w(硫酸)∶w(磷酸)=1.2∶1,反应温度为140℃,甲醇进料速度为1.00 mL/min时,二甲醚收率可达到84%。     

MTBE裂解制高纯异丁烯催化剂的研究

研究出一种卤素调变SiO2 负载Al2 O3 催化剂 ,用于MTBE裂解制高纯异丁烯 ,与现有工业催化剂的对比试验表明 ,该催化剂具有低反应温度下高活性和高选择性。X -Al2 O3 SiO2 催化剂在反应温度为 1 90℃、进料空速为 2h- 1 、反应压力为 0 .5MPa时MTBE转化率为 94 .2 % ,异丁烯选择性 1 0 0% ,甲醇选择性为 99.9%。而现有工业催化剂YL -1在反应温度为 1 97℃ ,进料空速和反应压力与X-Al2 O3 SiO2 催化剂相同情况下MTBE转化率为 89.6 % ,异丁烯选择性 1 0 0 % ,甲醇选择性为 98%。本文还考察了工艺条件及催化剂表面酸性对该反应的影响     

甲醇气相脱水制二甲醚过程热力学分析

对甲醇气相脱水制二甲醚反应体系进行了热力学分析。计算了甲醇脱水制二甲醚反应的反应热及其吉布斯自由能与温度之间的关系。随着反应温度的升高,甲醇脱水制二甲醚反应的吉布斯自由能变化值逐渐减小,可见温度过高不利于二甲醚的生成。考察了反应温度和进料组成等因素对甲醇脱水反应化学平衡的影响以及进料含水量对反应绝热温升的影响。结果表明,进料中水的存在不利于平衡向脱水方向进行,但可降低反应的绝热温升。     

小型反应器内气相甲醇制二甲醚操作优化与分析

通过对小型反应器内气相甲醇催化制二甲醚反应进行高温热态实验,探究了反应温度与甲醇质量空速对催化剂床层轴向温度分布的变化规律,同时分析了不同的操作条件对甲醇转化率和二甲醚选择性的影响,从而优化小型反应器的操作参数。研究结果表明：当甲醇质量空速为1 h^-1时,在不同反应温度条件下,催化剂床层会出现约1.7～2.9℃的轴向绝热温升,且催化剂床层热点温度接近于催化剂床层轴向中部位置;当反应温度为250℃,甲醇质量空速为1 h^-1时,催化剂床层轴向温度分布曲线较为平缓,且甲醇转化率和二甲醚收率均较高,即反应温度为250℃及甲醇质量空速为1 h^-1可视为该小型反应较优的操作条件。     

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.     

甲醇制二甲醚用全氟磺酸树脂催化剂的研究

采用溶胶-凝胶法制备了用于甲醇气相脱水制二甲醚的新型催化剂全氟磺酸树脂/二氧化硅,应用X射线衍射、红外光谱、热重-差示扫描量热、低温氮物理吸附和氨程序升温脱附法对所得催化剂进行了表征。考察了反应温度、甲醇液空速、全氟磺酸树脂含量对甲醇气相催化脱水制二甲醚反应性能和催化剂稳定性的影响。结果表明,催化剂比表面积达820m2/g,在全氟磺酸树脂负载量10.0%、甲醇液空速1h?1、反应温度184℃时,甲醇转化率92.0%,二甲醚选择性99.9%,经350h实验测试,活性和稳定性没有明显变化。     

能源化工与催化固定床一步法制二甲醚催化剂性能

采用固定床反应装置,以共沉淀法制备甲醇催化剂和一步法合成二甲醚催化剂,采用BET、XRD和SEM对催化剂进行表征。在反应压力2.5 MPa、反应温度260 ℃和空速(500~900) h^-1条件下,催化剂催化活性最好,其中,CO转化率≥90%,二甲醚收率≥60%,二甲醚选择性≥65%。     

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。     

甲醇脱水制二甲醚固定床工艺技术研究

以甲醇为原料,采用阳离子交换树脂为催化剂,对甲醇脱水制二甲醚的工艺技术进行了研究.在固定床反应器中考察了压力、温度、空速等工艺条件对甲醇转化率的影响,取得了适宜的工艺参数:空速1.0h-1,压力1.6MPa(表),温度150～155℃,在此工艺条件下甲醇转化率达65%以上,二甲醚选择性为100%.     

反应条件对D803C-Ⅱ01催化剂上甲醇制低碳烯烃的影响

采用小孔SAPO-34分子筛为活性基质,经过改性、喷雾干燥成型及适当温度焙烧后,得到适用于流化床的二甲醚或甲醇高选择性转化为低碳烯烃的催化剂D803C-Ⅱ01。研究反应温度、反应压力和催化剂停留时间对甲醇制低碳烯烃反应的影响以及D803C-Ⅱ01催化剂再生过程及其变化规律。结果表明,乙烯+丙烯选择性约在425℃达到最大值,在反应总压力不大于0.2 MPa、催化剂停留时间为55 min、催化剂与物料接触时间大于0.2 s条件下,均能保证反应转化率接近100%,但反应接触时间从0.6 s增大至3 s,会造成乙烯+丙烯选择性降低3～5个百分点。     

Cu/ZnO/Al_2O_3催化剂用于醋酸仲丁酯加氢制备仲丁醇联产乙醇

采用固定床反应器,研究共沉淀法制备的Cu/ZnO/Al_2O_3催化剂用于醋酸仲丁酯催化加氢制备仲丁醇联产乙醇的催化性能,并考察反应温度、氢酯物质的量比、反应压力和空速对反应的影响。结果表明,Cu/ZnO/Al_2O_3催化剂表现出优良的催化性能,在反应温度210℃、氢酯物质的量比15、反应压力4.0MPa和空速1.0h-1条件下,醋酸仲丁酯转化率大于99%,仲丁醇选择性大于99%,乙醇选择性大于97%。推测Cu/ZnO/Al_2O_3催化剂上醋酸仲丁酯加氢制备仲丁醇联产乙醇的反应网络,仲丁醇与乙醇的脱氢反应和脱水反应、烯烃饱和加氢反应和酯交换反应是该体系在Cu/ZnO/Al_2O_3催化剂上存在的主要副反应。     

预处理对Ru/Al_2O_3催化马来酸二甲酯加氢影响

采用吸附-沉淀法制备负载Ru质量分数为1.0%的Ru/Al_2O_3催化剂,以马来酸二甲酯催化加氢合成丁二酸二甲酯为探针反应,详细考察预处理条件对Ru/Al_2O_3催化剂加氢性能的影响,并对其进行XRD、TEM和H2-TPR表征。结果表明,焙烧温度越高,催化剂催化活性越低;直接还原活化所得催化剂活性高于空气中焙烧后还原活化所得催化剂。以甲醇为溶剂,在70℃和1.0 MPa条件下,直接还原活化所得Ru/Al_2O_3催化剂上马来酸二甲酯转化率达100%,丁二酸二甲酯选择性约100%。相同时间内,空气焙烧后还原活化所得Ru/Al_2O_3催化剂上马来酸二甲酯转化率接近25%,继续延长反应时间,马来酸二甲酯转化率几乎不变。经高温焙烧还原后,活性组分Ru烧结;直接还原活化后,活性组分Ru高度分散。     

邻氯对硝基甲苯催化加氢反应研究

主要对邻氯对硝基甲苯液相加氢制2B油催化剂和工艺进行研究。考察稀土改性及浸渍溶剂对催化剂性能的影响,反应条件对邻氯对硝基甲苯转化率和产物选择性的影响,最后考察了催化剂稳定性。研究表明,Ce改性及乙醇浸渍可使PdCe/Al_2O_3催化剂活性增加,在反应温度120℃、反应压力0.8 MPa和质量空速0.4 h~(-1)的条件下,邻氯对硝基甲苯转化率和邻氯对氨基甲苯选择性最高,连续运行30天,邻氯对硝基甲苯转化率保持在99.5%以上,邻氯对氨基甲苯选择性保持在99.3%以上。     

Co/γ-Al2O3催化乙酰丙酸加氢合成γ-戊内酯的研究

采用等体积浸渍法制备一系列Co负载量不同的Co/Al₂O₃催化剂,用于乙酰丙酸液相催化加氢制γ-戊内酯反应。采用X射线衍射仪和透射电镜对Co/Al₂O₃催化剂进行表征,考察Co负载量、反应温度、反应压力和催化剂用量等对乙酰丙酸液相催化加氢反应的影响。结果表明,在Co负载质量分数15%、反应温度140 ℃、反应压力4.0 MPa和催化剂用量为反应物总质量的20%条件下,以甲醇为溶剂,反应6 h,乙酰丙酸转化率100%,γ-戊内酯选择性80.4%。催化剂重复使用6次仍具有较好的催化性能。     

铜基催化剂催化乙酸甲酯加氢制燃料乙醇实验研究

研究考察了实验室制备的铜基催化剂对乙酸甲酯(MeOAc)催化加氢的催化性能,结果表明Cu/ZnO催化剂效果较差,而添加Al元素的Cu-ZnO/Al₂O₃催化剂效果较好。同时采用单管反应器研究了MeOAc催化加氢制乙醇的反应性能,采用30~60目Cu-ZnO/Al₂O₃(Ⅱ)催化剂,通过实验考察了温度、空速、进料配比和压力4个因素对反应活性和选择性的影响。结果表明,反应温度230℃,高H₂/MeOAc配比和低空速有利于反应,考察的压力范围对反应影响不显著,获得的最高转化率达0.954,对应的选择性为0.974,而获得的最高选择性达0.989,对应的转化率为0.920,具有工业开发价值。对于难分离的甲醇和乙酸乙酯,提出了低温分离的气相色谱方法,具有很好的基线分离效果。     

异丁烷脱氢过程催化剂结焦与焦性质研究

在固定床反应装置上,采用YBD型Cr/Al_2O_3催化剂催化异丁烷脱氢,通过热分析技术研究结焦催化剂,考察反应条件对催化剂结焦量及焦性质的影响。结果表明,Cr/Al_2O_3催化剂对异丁烷脱氢有较好的催化活性,当反应温度580℃,空速800 h^(-1)时,异丁烷转化率60%以上,异丁烯选择性90%以上,异丁烯收率约60%。反应温度、空速以及异丁烯对结焦催化剂的焦含量有明显影响,当反应温度超过580℃,随着原料气中异丁烯含量的增加,催化剂的结焦量迅速增加。     

EFFECTS OF VARIOUS PROCESS PARAMETERS ON TEMPERATURE PROFILE OF ADIABATIC FIXED BED REACTOR FOR PRODUCTION OF DIMETHYL ETHER (DME) FROM METHANOL

Catalytic dehydration of methanol for production of dimethyl ether (DME) is an exothermic reaction. Therefore, the temperature of the adiabatic reactor of DME production will be increased by the progress of the reaction. In this article, effects of various process parameters are considered on the temperature profile of a fixed catalyst bed in a laboratory-scale reactor of DME production from methanol. Acidic gamma alumina is used for DME production, and effects of inlet feed temperature, flow rate of the feed, pressure of the reactor, and catalyst particle sizes on the temperature profile of the catalyst beds are investigated.     

EFFECTS OF VARIOUS PROCESS PARAMETERS ON TEMPERATURE PROFILE OF ADIABATIC FIXED BED REACTOR FOR PRODUCTION OF DIMETHYL ETHER (DME) FROM METHANOL

Catalytic dehydration of methanol for production of dimethyl ether (DME) is an exothermic reaction. Therefore, the temperature of the adiabatic reactor of DME production will be increased by the progress of the reaction. In this article, effects of various process parameters are considered on the temperature profile of a fixed catalyst bed in a laboratory-scale reactor of DME production from methanol. Acidic gamma alumina is used for DME production, and effects of inlet feed temperature, flow rate of the feed, pressure of the reactor, and catalyst particle sizes on the temperature profile of the catalyst beds are investigated.     

甲基丙烯醛氧化酯化整体式催化剂制备及评价

针对甲基丙烯醛氧化酯化浆态床反应过程中颗粒催化剂易破碎、活性组分易流失等缺点,采用浸渍法在电沉积到泡沫镍合金表面的氧化铝-氧化镁涂层上负载活性组分,制备了Pd_xPb_y/Al₂O₃-MgO/泡沫镍合金整体式催化剂。研究分析了铝溶胶含量、Al₂O₃含量、沉积电压和沉积时间等条件对涂层负载的影响,并对载体和催化剂进行了BET、XRD、SEM、ICP和TEM表征和气-液-固固定床反应性能评价。结果表明,当铝溶胶的体积含量为35%～40%,Al₂O₃含量为25～30 g·L^-1,沉积电压为10～12 V,沉积时间为8～12 min,搅拌速度为200～250 r·min^-1时可得到稳定的涂层。在温度为80℃、压力为0.3 MPa、醇醛摩尔比为8:1、液相物料进口流量为0.5 ml·min^-1、氧气进口流量为35 ml·min^-1、反应时间为2 h条件下,整体式催化剂上甲基丙烯醛转化率最高为76.1%,甲基丙烯酸甲酯选择性为81.2%。研究结果可为甲基丙烯醛氧化酯化制甲基丙烯酸甲酯的生产工艺优化提供科学数据。