甲醇蒸汽转化制氢工艺条件优化

考察了反应温度、水醇摩尔比、甲醇液空速对甲醇蒸汽转化制氢过程的影响,确定了最佳工艺条件:反应温度280℃,水醇摩尔比1.5～2.0,甲醇液空速≤1.0 h~(-1)。并研究了该条件下甲醇蒸汽转化反应残液利用的可能性。     

甲醇转化为H_2和CO_2的进一步法工艺

随着燃料电池技术的不断进步 ,ＥｘｘｏｎＭｏｂｉ也在致力于寻找由液体烃和含氧烃类制氢的清洁廉价方法。所以探索以甲醇为原料生产氢气的可能方法。传统方法是甲醇和水汽通过两步法进行转化 ,第一步 ,甲醇分解为ＣＯ2和Ｈ2 ;第二步ＣＯ和Ｈ2 Ｏ汽完成“水煤气”反应形成Ｈ2 和ＣＯ2 。ＥｘｘｏｎＭｏｂｉ的研究人员发现采用一种新型催化剂可使甲醇一步转化为Ｈ2 和ＣＯ2 ,转化率为 1 0 0 %。更有意思的是该种催化剂配方不含甲醇制氢传统转化催化剂的基础成分———氧化铜和氧化铬。专利公布配方组成如下 :6.97ｇＺｎ(Ａｃ) 2 ·2Ｈ2 Ｏ ,4…     

转化气用于一段转化炉开车的燃料

正一种回收甲醇装置开车过程中产生的转化气的方法和设备。该方法包括降低甲醇装置转化气的温度以便从转化气中除去至少部分水,然后用作蒸汽转化炉的燃料。甲醇装置重整气中包含质量分数不超过2.5%的水、1%~8%的甲烷、     

甲醇——蒸汽转化制氢

<正> 通过采用多级反应器的甲醇-蒸汽转化氢制过程,在第1反应器中蒸汽/甲醇的摩尔比≤1.0,同时向第1个和其他反应器供给的蒸汽比率保持在≤1.0。在每个反应器中的反应温度维持10～50℃(比露点温度高)。因而将10kg/h甲醇和2.81kg/h蒸汽送进第一段催化反应器(温度为195～200℃),产品H_2压力为1.52MPa,然后14.01kg/h蒸     

优化甲烷转化工艺与操作提高甲醇产量

探讨了如何通过技术改造解决吐哈油田分公司甲醇厂甲醇装置在天然气蒸汽转化过程中出现的转化炉双辐射室进料偏流、炉出口温度高等问题。通过优化控制炉温、调节水碳比、监控过剩空气系数，达到提高甲醇收率、降低能耗的目的。     

用天然气制合成气代替ATR转化气优化乙炔尾气甲醇装置运行研究

四川维尼纶厂现有一套10万t/a的基于天然气蒸汽转化的甲醇合成装置和一套77万t/a的乙炔尾气甲醇合成装置。天然气蒸汽转化制备的合成气惰性气体含量低,氢含量高,而乙炔尾气甲醇装置ATR转化气惰性气体含量高。在深入分析两种合成气的特性的基础上,提出了以天然气制备的合成气替代乙炔尾气甲醇装置的ATR转化气,降低合成环路惰性气体含量、优化合成气气质、改善产品质量、提高甲醇产量的可工程实施的优化运行方案。     

射频放电等离子体作用下CO_2-H_2的转化研究

在低压室温下,研究了在射频放电等离子体作用下CO2-H2体系的转化。分别考察了H2/CO2摩尔比、激发电压、原料气总流量对CO2转化的影响,分析了CO2转化的能量效率。结果表明:在射频放电等离子体作用下CO2与H2反应,得到的主要产物有CO、CH3OH和CH4。随着激发电压的增加,CO2转化率、甲烷的选择性及产率增大,CO的选择性明显下降,甲醇的选择性呈现先增大而后减小的趋势;当原料气中CO2含量不断增加时,CO2的转化率、产物甲醇和甲烷的选择性和收率显著下降,相应地CO的选择性却随之而增大。随着总流量的增加,CO2的转化率、产物甲烷和甲醇的选择性和产率减小,而CO的选择性在缓慢增加,但其产率是在不断减小的。整个反应过程中,CO2的转化率最高可达87.46%。     

甲醇蒸汽转化制氢技术

介绍了甲醇蒸汽转化制氢技术的工艺及所采用的双功能催化剂ＱＭＨ－０１的特点。该技术可广泛用于精细化工等行业。     

确定一段蒸汽转化转化气量/天然气量比值的方法

根据物料平衡关系导出由天然气中的二氧化碳及转化气中的一氧化碳和二氧化碳所决定的天然气一段蒸汽转化的转化气量/天然气量之值,并据此介绍了蒸汽分解率的简单计算方法。     

对焦炉气合成甲醇工艺中转化工段的模拟和废热利用的研究

采用AspenPlus工程软件对焦炉煤气生产甲醇过程中的焦炉气转化工段进行了模拟计算。根据焦炉气组成及转化工段的操作条件,采用RK—ASPEN物性方法进行了模拟计算。用绝热反应器模型RSTOIC模拟转化炉上部的燃烧过程,用绝热反应器模型REQUIL模拟转化炉下部的转化过程。模拟结果表明,焦炉气中甲烷转化率大于98％,出转化炉的转化气中甲烷含量低于0．4％,满足甲醇合成需要。出转化炉的转化气温度约980℃,与实际操作温度吻合。高温废热可以副产转化过程需要的中压蒸汽、预热和加热粗焦炉气、副产甲醇精馏需要的低压蒸汽、作为甲醇精馏加压塔再沸器热源以及加热脱盐水和预热冷凝液等。     

环己烷水蒸汽转化反应动力学

在450—555℃及30atm的条件下,用等温积分反应器研究了Z409镍催化剂上的环己烷水蒸汽转化反应动力学。结果发现环己烷同时转化为CO、CH_4、CO_2及H_2,不转化为其它烃类;水煤气变换反应和甲烷化反应均未达到平衡;反应温度升高时,生成CH_4的选择性降低。通过模型筛选和参数估值,得到了环己烷水蒸汽转化反应动力学模型。最后对动力学模型方程进行了讨论。     

反常辉光放电下CH4-CO2转化制合成气

在常压下，利用一种新型的反常辉光放电反应器，使CO₂重整CH₄制取合成气。实验表明，反应体系输入功率、原料气配比和流量等对反应结果有着较大影响。在常压下，当输入功率为437 W、n(CH₄)∶n(CO₂)＝4∶6及流量为140 mL/min时，CH₄和CO₂的转化率分别高达91.9％和83.2％，并且CO和H₂的选择性分别为82.4％和62.1％。通过调配原料的配比，可以得到不同n(H₂)∶n(CO)比值的合成气。     

ZrO_2改性Co-Ru/γ-Al_2O_3催化剂对Fischer-Tropsch合成反应的催化性能

采用浸渍法制备了ZrO2改性Co-Ru/γ-A l2O3催化剂(以下简称催化剂),考察了反应温度、反应压力、气态空速和合成气n(H2)∶n(CO)对催化剂催化性能的影响。实验结果表明,随反应温度的升高,催化剂的催化活性提高,CH4的选择性增加,重质烃的选择性先增加后减小;升高反应压力有利于提高催化剂的催化活性、增加重质烃的选择性;增大气态空速不利于重质烃的生成;随n(H2)∶n(CO)的增大,CO的转化率和CH4的选择性增加、重质烃的选择性减小。在反应温度220℃、反应压力1.5M Pa、气态空速800h-1、n(H2)∶n(CO)=2.0的条件下,CO的转化率达到84.88%,烃的总选择性为99.63%,CH4和CO2的选择性分别为5.47%,0.37%,C5+占全部烃产物的质量分数为88.16%,重质烃的收率(以标准状况下1m3(H2+CO)计)为152.83g。     

CO_2分离中空纤维复合膜的制备及其气体渗透性能的研究

以甲基丙烯酸二甲基氨基乙酯(DMAEMA)-聚乙二醇单甲醚甲基丙烯酸酯(PEGMEMA)共聚物为分离层材料,以聚砜(PSf)中空纤维膜作为底膜,采用浸渍涂层的方法制备了P(DMAEMA-PEGMEMA)/PSf中空纤维复合膜。考察了涂层液中共聚物的含量和涂层次数对中空纤维复合膜的性能以及操作条件(温度和压差)对分离性能的影响。实验结果表明,涂层液中共聚物的质量分数为2%、经4次涂层制备的中空纤维复合膜具有较佳的性能,在35℃,0.2MPa条件下CO2渗透速率达24.3GPU,选择性系数αCO2/N2,αCO2/CH4,αCO2/H2分别为30.9,12.5,1.5;在中空纤维复合膜中CO2,N2,CH4,H2的渗透速率符合Arrhenius关系式;N2,CH4,H2在中空纤维复合膜中的渗透行为符合溶解-扩散模型,CO2的渗透由溶解-扩散和促进传递两部分组成。     

异辛烷蒸汽重整制氢的研究——Ⅰ．抗硫中毒的Pt/CeO_2/Al_2O_3催化剂的制备及其反应性能

用初湿浸渍法制备了Pt/CeO_2/Al_2O_3催化剂,在异辛烷中加入噻吩硫(硫含量300μg/g),考察了反应条件和催化剂制备条件对异辛烷蒸汽重整反应的影响。实验结果表明,优化的反应条件为:反应温度800℃、水与原料中碳的摩尔比5.3、异辛烷的重时空速1.0h~(-1);优化的催化剂制备条件为:在γ-Al_2O_3上先负载CeO_2并于450℃焙烧,然后再负载Pt并于600℃焙烧,其中CeO_2和Pt的负载量(质量分数)分别为15%和0.8%。在优化制备条件下制得的Pt/CeO_2/Al_2O_3催化剂对异辛烷蒸汽重整反应具有很好的抗硫中毒性能、活性和稳定性。该催化剂在优化反应条件下进行了100h实验,异辛烷转化率在反应前40h接近100.0%,之后略有下降并稳定在95.0%以上,产物中H_2的摩尔分数约为75.0%、CH_4的摩尔分数约为1.0%。     

工业尾气中的乙烯在络合型吸附剂上的变压吸附性能

为解决环氧乙烷装置排放气中C2H4的回收问题,采用N J型吸附剂,考察了C2H6,CO2,CH4,O2对吸附剂吸附C2H4的影响,测定了吸附剂对环氧乙烷装置排放气中C2H4的吸附性能,并初步考察了解吸性能。实验结果表明,除O2对吸附C2H4有一定影响外,N J型吸附剂吸附C2H4具有很好的稳定性,通过减压和抽真空可使吸附剂再生。在C2H4-C2H6,C2H4-CO2,C2H4-CH4体系中,C2H4的吸附容量均达10mL/g以上;在O2存在的条件下,C2H4的吸附容量约为7.5mL/g;在环氧乙烷装置的排放气体系中,C2H4的吸附容量约为6mL/g;脱附气体中C2H4的体积分数可达到50%。     

甲烷和CO_2重整制合成气单管实验

用Ａ－６型拉西环状整颗催化剂，在模拟工业上甲烷水蒸汽重整的单管实验条件下，考察了反应温度、压力、空速、Ｖ（ＣＨ４）／Ｖ（ＣＯ２）比等对甲烷与ＣＯ２重整所制得的合成气组成、催化剂结炭及强度的影响。实验结果表明，甲烷与ＣＯ２重整生成的合成气中ＣＯ含量高（～４８％），Ｖ（Ｈ２）／Ｖ（ＣＯ）比可达０．８，但在较低温度区的催化剂易结炭和粉碎。     

川维厂甲醇装置原料气调配优化的研究

总结了川维厂三套甲醇装置长期运转中原料气组成和粗醇中杂质、结蜡及使用寿命之间的关系。要减少杂质含量和延长催化剂使用寿命,除需要充分注意原料气中R值之外,还需注意CO/CO2之比值和CO2的含量。由此提出了各装置原料气之间相互调配的优化方案。     

抗硫中毒Pt/CeO_2/Al_2O_3催化剂 Ⅱ.汽油自热重整反应性能和催化剂表征

以硫含量为500 μg/g 的零售汽油为原料,考察了水与碳的摩尔比、O_2与碳的摩尔比、反应温度和汽油重时空速对 Pt/CeO_2/Al_2O_3催化剂自热重整性能的影响,得到了优化的反应条件,并在优化条件下考察了 Pt/CeO_2Al_2O_3催化剂自热重整高含硫汽油的稳定性。实验结果表明,在水与碳的摩尔比为5、O_2与碳的摩尔比为0.35、800℃、汽油重时空速0.9 h~(-1)的优化条件下,零售汽油转化率可达100%,产物中 H_2的摩尔分数为69.0%,CH_4的摩尔分数为1.0%,且催化剂的稳定性很好。氢-程序升温还原表征结果显示,被还原的 Pt/CeO_2/Al_2O_3催化剂中 CeO_2表面晶格氧在 O_2中比在水蒸气中容易恢复,因此,自热重整反应中积碳的消除和有机硫的转化能快速进行,从而使催化剂具有良好的稳定性和抗硫中毒性。     

CuO/CeO_2催化剂上富氢气体中CO的选择性催化氧化

针对富氢气体中CO的净化问题,采用固定床反应装置,对不同Cu含量的CuO/CeO2催化剂的催化性能进行了研究,对不同进氧量(λ=2pO2/pCO)以及原料气是否含有水蒸气情况下催化剂的催化活性和反应选择性进行了考察。结果表明,Cu摩尔分数10%~20%的CuO/CeO2催化剂在富氢气体中CO的选择性催化氧化反应中表现出较好的催化活性,其中Cu摩尔分数10%的CuO/CeO2催化剂在λ为3、温度为140℃时,催化剂的催化活性和反应选择性最佳,CO转化率达99.9%,CO出口体积分数为1.4×10-5;当原料气中含有体积分数9%的水蒸气时,CO的转化率和富氢气体中CO转化为CO2的选择性均有不同程度的下降。