合成气液相一步法制备二甲醚

介绍了二甲醚的液相合成气一步法制备工艺及其应用。     

合成气一步法制二甲醚过程的热力学模拟研究

使用Aspen plus软件对合成气一步法制二甲醚过程进行热力学模拟计算。考察了温度、压力、合成气组成及CO2体积分数对CO转化率、二甲醚选择性和产率的影响。模拟结果与文献实验结果相比对,具有较好的一致性。     

合成气一步法制二甲醚研究进展

综述了合成气一步法制二甲醚的研究进展,包括气相法、液相法反应条件及催化剂的研究进展。     

合成气一步法制二甲醚吸收塔的模拟研究

利用Aspen Plus软件对合成气一步法生产二甲醚工艺中的二甲醚吸收塔进行了模拟计算。考察了在获得相同二甲醚吸收率下,不同吸收剂的用量、不同吸收剂对整个工艺能耗的影响。此外,还考察了气液比(G/L)、压力、温度、CO2相对含量等工艺参数对二甲醚吸收率的影响。结果表明,在达到相同二甲醚吸收率下,质量分数为64%左右的甲醇水溶液作为吸收剂时,吸收剂用量最少,甲醇作吸收剂时工艺能耗最少,并且吸收压力和温度对二甲醚吸收率的影响最明显。本实验条件下,吸收压力应在2.0MPa～3.0MPa、吸收温度应在20℃～40℃、G/L在70～100为宜。     

合成气一步法制二甲醚技术进展

介绍了开发中的合成气一步合成二甲醚新工艺的进展情况,重点介绍丹麦Halder Topsoe、美国Air Products和日本NKK公司的开发成果,并对其经济性进行了评价。     

合成气一步法制取二甲醚技术

简单的介绍了二甲醚的基本性质、主要的应用领域、合成气采用一步法制取二甲醚的生产工艺技术、工艺过程所使用催化剂的组成以及制备方法、大概介绍了当前世界范围内国内、外一些中试装置的生产方法和技术进展情况,并结合当前形式对合成气一步法生产二甲醚的发展作出评价。     

合成气一步法制二甲醚催化剂的研究

在Cu-Zn-Al甲醇催化剂制备工艺的基础上,研制出合成气一步法制二甲醚催化剂。经过实验室试验和评价,确定了催化剂使用的最佳工艺条件：压力40 MPa,温度270～310 ℃,空速1 000～2 000 ｈ^-1,合成气中H2体积分数为70%～80%,CO体积分数6%～12%,CO₂体积分数3%～4%。在该条件下,CO转化率大于85％,二甲醚选择性大于90％,二甲醚的收率达65％以上。催化剂表现出良好的活性、选择性和稳定性。     

合成气一步法制二甲醚催化剂的研究

在Cu-Zn-Al甲醇催化剂制备工艺的基础上,研制出了合成气一步法制二甲醚催化剂。经过实验室试验、评价,确定的最佳工艺条件为压力3．0-4．0 MPa、温度260-290℃、空速1 000-1 500h-1、合成气中H2 体积分数70％-80％、CO体积分数6％-8％、CO2体积分数4％-5％,在该条件下CO转化率大于85％,二甲醚选择性大于90％,二甲醚的收率达65％以上,催化剂表现出良好的活性、选择性和稳定性。     

合成气一步法制二甲醚反应工序研究

利用Aspen Plus软件对合成气一步法制二甲醚反应工序进行模拟,分别研究了温度、压力、惰性气体含量、二氧化碳含量对反应器性能的影响.研究发现,温度和压力对反应性能影响最大,在反应条件一定的情况下,适当的调整惰性气体含量及二氧化碳含量能够提高二甲醚产量.模拟结果对合成气一步法制二甲醚工艺设计具有一定的参考价值.     

合成气一步法制二甲醚催化剂研究进展

简述了二甲醚的物化特性及其应用前景,对现有的几种合成气一步法合成二甲醚的反应机理及动力学模型进行了概述。分别研究了双功能催化剂中的甲醇合成活性组分和甲醇脱水活性组分,CuO/ZnO/Al₂O₃ 作为甲醇合成组分,活性和稳定性较好,甲醇脱水活性组分以γ-Al₂O₃ 、分子筛及其改性后产物较为常用。探讨了双功能催化剂的制备方法及改性方法。     

合成气一步法制二甲醚工艺及催化剂研究进展

二甲醚在车用燃料和民用燃料方面具有良好发展前景。合成气一步法制二甲醚工艺分气相法和浆态床法。综述了合成气一步法制取二甲醚的工艺和催化剂的研究进展以及工业化前景。     

合成气一步法制二甲醚的一种分离流程

针对合成气一步法制备二甲醚的工艺路线,在进行了二甲醚吸收和精馏的实验基础上,提出了用水吸收一步反应冷凝后气相产物中的二甲醚的分离工艺流程:反应冷凝液相与吸收后的液体混合后进入二甲醚精馏塔,二甲醚产品从精馏塔侧线引出,塔底甲醇和水去甲醇精馏塔。在实验数据的基础上,对二甲醚分离工艺流程进行了模拟计算。     

二甲醚精馏塔实验研究与模拟计算

建立了用于二甲醚精制的精馏塔实验流程,实验测定了在操作工艺条件下的精馏结果。以平衡级理论为依据建立二甲醚精馏过程的数学模型,根据研究体系在通常情况下沸点相差较大、液相非理想性的特点,建立序贯收敛的循环嵌套迭代计算方法对模型进行求解,模拟计算结果与实验数据结果吻合较好。对二甲醚精馏塔的模拟分析结果表明：塔顶要得到含量不小于99 %(mol)二甲醚产品,维持操作压力1 MPa、在精馏塔中部进料的情况下,进料量不超过22 mol·h^-1为宜;回流比要根据进料液中二甲醚组分含量控制在一定范围内;进料液中二氧化碳含量高低对产品二甲醚纯度和收率影响显著,在进入精馏塔之前尽可能地将二氧化碳除去是必要的。     

二甲醚与合成气反应制乙醇的热力学计算与分析

采用Benson基团贡献法估算得到二甲醚（DME）和乙酸甲酯（MA）的标准生成焓和标准生成吉布斯自由能,在298～1000K时计算了DME与合成气制乙醇（DME羰基化反应、MA加氢反应以及二者组成的总反应）过程中的反应焓变、反应熵变、反应吉布斯自由能变和化学反应的平衡常数。在此基础上,分析了反应压力、反应温度和原料比对DME转化率的影响。在413K、1×105Pa、CO∶DME=1条件下考察了不同H2浓度情况下合成乙醇反应中两个反应的协同效应。分析结果表明,在低于493K、3MPa、n(CO)∶n(DME)=1的条件下有利于合成反应的进行,由于两反应的协同效应,使MA加氢反应的平衡转化率有大幅度提高。     

合成气合成二甲醚平衡转化率及选择率计算模型

对合成气合成二甲醚反应体系进行热力学参数计算,应用SHBWR状态方程计算了各组分的逸度系数。选取CO、CO2 加氢合成甲醇及甲醇脱水生成二甲醚为独立反应,CO、CO2、二甲醚为关键组分,提出了合成气合成二甲醚的碳转化率、二甲醚与甲醇选择率及收率的计算模型。讨论了温度、压力、原料气组成对合成气合成二甲醚化学平衡的影响。     

Equilibrium calculations for direct synthesis of dimethyl ether from syngas

Thermodynamic analysis of single‐step synthesis of dimethyl ether (DME) from syngas over a bi‐functional catalyst (BFC) in a slurry bed reactor has been investigated as a function of temperature (200–240°C), pressure (20–50 bar), and composition feed ratio (H₂/CO: 1–2). The BFC was prepared by physical mixing of CuO/ZnO/Al₂O₃ as a methanol synthesis catalyst and H‐ZSM‐5 as a methanol dehydration catalyst. The three reactions including methanol synthesis from CO and H₂, methanol dehydration to DME and water–gas shift reaction were chosen as the independent reactions. The equilibrium thermodynamic analysis includes a theoretical model predicting the behaviour and a comparison to experimental results. Theoretical model calculations of thermodynamic equilibrium constants of the reactions and equilibrium composition of all components at different reaction temperature, pressure, and H₂/CO ratio in feed are in good accordance with experimental values.     

合成气直接制二甲醚技术及催化剂的研究进展

本文在合成气直接制二甲醚的热力学分析的基础上,阐述了一步法合成二甲醚由于多个化学反应同时进行所产生的协同效应,提高了合成气的转化率,而较两步法合成具有更多的优势。综述了合成气直接制二甲醚技术和催化剂制备的进展情况,介绍了所取得的最新研究成果及动态。     

生物质合成气合成二甲醚的研究

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(DME)的研究.采用机械混合法制备二甲醚合成双功能催化剂.考察了组成为V(H_2):V(CO):V(CO_2):V(CH_4)=52:24:23:1的生物质合成气在不同反应温度、空速、压力下对合成二甲醚反应的影响.同时进行了102 h的催化剂的稳定性实验.结果表明,在260-300℃范围内,随反应温度的升高,CO转化率和二甲醚的选择性均先增大后减小;随反应压力的升高,CO转化率和二甲醚选择性都随之升高;原料气中高浓度的CO_2可导致铜基催化剂较快的失活.