CO+H_2合成甲醇、二甲醚过程及其动力学研究——(Ⅱ) 动力学模型

本文研究了在Cu-Zn-Al和γ-Al_2O_3构成的复合催化剂上CO+H_2合成甲醇、二甲醚的本征动力学行为。在此复杂体系中,同时存在着CO+H_2合成甲醇、甲醇脱水生成二甲醚和水气变换三个反应。文中给出了表达这三个反应的动力学方程式,并通过数据拟合求出了动力学参数。模型的计算值与实验值相符较好。     

CO+H_2合成甲醇、二甲醚过程及其动力学研究——(Ⅰ) 实验部分

本文采用固定床等温积分反应器,在Cu-Zn-Al和γ-Al_2O_3构成的复合催化剂上,考察了扩散和反应条件对CO+H_2合成甲醇、二甲醚的影响,获得了一批动力学实验数据。为得到高的CO转化率和CH_3OH+DME总收率,最佳反应条件是:反应温度260℃;压力5.0MPa;空速3000ml/gcat/h;原料气中H_2/CO=2;CO_2=2～4%;催化剂配比α=0.5     

CO、CO2、H2直接合成二甲醚与甲醇的化学平衡

由ＣＯ、ＣＯ２、Ｈ２直接合成二甲醚与甲醇为一复合反应体系,本文分析对ＣＯ加Ｈ２、ＣＯ２加Ｈ２、合成气（即ＣＯ、ＣＯ２同时加Ｈ２）直接合成二甲醚与甲醇的化学平衡进行了计算,合成反应的单程转化率受到化学平衡的限制。     

煤基合成气（CO＋H2）合成二甲醚：产品分离中传质的研究

在溶剂法回收二甲醚过程中,考察了吸收压力、气液比G/L、空塔线速、进塔气体中DME浓度以及吸收温度等因素对DME体积传质指数Kya的影响,结果表明：随着吸收压力、空塔线速、进塔气体中DME浓度的增加,Kya值上升,随吸收温度和G/L的升高,Kya值降低。     

甲醇和甲醛合成聚甲氧基二甲醚的动力学研究

为研究分子筛催化甲醇与甲醛反应合成聚甲氧基二甲醚(PODE_n)的反应过程特点,在均相实验装置中,考察了不同温度和不同原料配比下该反应的化学平衡特性和动力学特性。实验采用1st Opt软件中拟牛顿-全局优化算法计算出混合溶液中单体甲醛、甲醇和水的真实含量,进一步得到合成PODE_n的平衡常数。计算结果表明,实验条件下的混合溶液中单体甲醛摩尔分率数量级为10~(-3) mol/mol,即溶液中单体甲醛含量极低。通过范特霍夫方程,合成PODE_n反应的反应焓分别为-34.24 k J/mol(n=2)、-27.12 k J/mol(n≥3),即合成PODE_n的反应为微放热反应。拟均相催化反应动力学模型能很好地反映PODE_n的生成过程,为工业上反应器的设计提供理论支持。     

合成聚甲醛二甲醚的反应动力学

考察了几种催化剂(硫酸,HZSM-5分子筛,酸性阳离子交换树脂)在甲醇(MeOH)和多聚甲醛(POM)制备聚甲醛二甲醚(PODEn)反应中的催化活性,并对PODEn合成的反应动力学进行了研究,建立了多步串联的反应动力学模型,通过测量在不同温度下的表观反应速率,得到了PODEn合成反应动力学方程。结果表明:以硫酸为催化剂,在温和条件下反应,催化活性较佳,甲醇的转化率可达90.1%,目标产物PODEn(n为2~5)的收率可达47.8%;各步串联反应级数均为1,各串联反应的活化能随产物PODEn聚合度的增加依次降低。     

Al2O3-HZSM-5催化甲醇脱水制二甲醚的反应动力学

采用机械混合法制备了不同组成的Al2O3-HZSM-5复合固体酸催化剂,采用N2吸附和x射线衍射（XRD）等对催化剂结构进行表征,考察了催化剂在甲醇脱水制二甲醚反应中的活性并研究其反应动力学。结果表明,添加质量分数为20％的Al2O3（20％）-HZSM-5复合固体酸催化剂具有较好的反应活性,在该催化剂上进行甲醇脱水制二甲醚的反应符合Rideal-Eley分子吸附机理,根据实验数据计算得到甲醇脱水反应的活化能为38.42kJ／mol,指前因子为1171.3min^-1。     

硅橡胶/陶瓷复合膜反应器中CO2合成甲醇(Ⅰ)反应动力学

在反应温度为200～250 ℃,反应压力为0.6～1.6 MPa,原料气组成为H2 60%～75%、CO2 15%～30%、CH4 5%～10%的条件下,在固定床微分反应器中研究了C301催化剂上CO2与H2合成甲醇的反应本征动力学模型,提出了反应的控制步骤、模型鉴别及模型参数估值,当表面反应为速率控制步骤时所建立的动力学模型是可行的,模型计算值与实测值相当吻合.     

甲醇脱水制二甲醚宏观反应速率的计算和测定

甲醇脱水制二甲醚宏观反应速率的计算和测定陈银飞，孙勤，葛忠华（浙江工业大学，杭州３１００１４）关键词：甲醇，二甲醚，宏观动力学１前言二甲醚作为一种甲基化剂，在制药、染料、农药等工业中有许多独特的用途。最近，有人提出并开发用二甲醚作为城市煤气或液化燃料...     

完全液相法催化剂上甲醇脱水合成二甲醚的动力学及DFT研究

采用完全液相法制备AlOOH催化剂并进行了浆态床反应器中甲醇脱水制备二甲醚的反应动力学和DFT的研究。在3种甲醇脱水制备二甲醚的反应机理中,以表面反应即两个同时吸附的甲醇反应生成二甲醚作为速控步骤,所建立动力学模型的计算值和实验值吻合较好。采用DFT计算了液体石蜡环境中AlOOH(100)面的脱水反应,其反应过程和活化能结果与动力学模型结果基本一致,进一步表明采用该模型可以合理描述完全液相法制备的AlOOH催化剂表面甲醇脱水反应过程。     

酸性离子液体催化甲醇脱水合成二甲醚

基于三丁基磷和1,4-丁烷磺内酯,采用两步法合成了一种含有磺酸基团的强酸性离子液催化剂,并将此离子液体用于催化甲醇脱水反应。考察了反应温度、反应时间、催化剂用量和甲醇初始溶液浓度对反应的影响。红外光谱检测确认了离子液体的分子结构。实验结果表明,该催化剂能有效地催化甲醇脱水反应生成二甲醚,反应物中没有检测到副产物,催化剂重复使用数次活性无明显降低。     

合成甲醇基元过程瞬态动力学的模型化(Ⅱ)——合成甲醇瞬态动力学

在基元过程序列结构判识的基础上,以傅立叶变换红外光谱仪(FTIR)气体池作为检测器,采用动态响应技术,进行了合成甲醇过程瞬态动力学的实验研究,得到了微型反应器尾气中各主要物种的浓度对反应器进料浓度阶跃变化的动态响应数据。基于瞬态速率模型对实验数据的拟合,得到了由H_2/CO/CO_2合成甲醇初步的瞬态动力学关系。     

甲醇催化分解制合成保护气（H2和CO）

1前言 一氧化碳和氢气在化学工业和冶金工业中有着相当重要的用途。一氧化碳常用于制取甲酸钠、锌白颜料及光气；在精细化工、医药中间体的等行业中羰基化必不可少的原料；在冶金工业中作还原剂或保护气等。而氢气主要应用于石油化工中不饱和烃类的加氢、双氧水、香料和橡胶助剂等的合成、燃料电池等等。随着工业的发展，     

硅橡胶/陶瓷复合膜反应器中CO2合成甲醇(Ⅰ)反应动力学

在反应温度为 2 0 0～ 2 5 0℃ ,反应压力为 0 .6～ 1.6MPa ,原料气组成为H₂ 6 0 %～ 75 %、CO₂ 15 %～30 %、CH₄ 5 %～ 10 %的条件下 ,在固定床微分反应器中研究了C30 1催化剂上CO₂ 与H₂ 合成甲醇的反应本征动力学模型 ,提出了反应的控制步骤、模型鉴别及模型参数估值 ,当表面反应为速率控制步骤时所建立的动力学模型是可行的 ,模型计算值与实测值相当吻合     

聚甲氧基二甲醚合成反应动力学研究进展

聚甲氧基二甲醚（PODE_n）作为一种潜在的柴油调和组分,能够有效减少柴油燃烧不充分所带来的污染排放。但是,由于反应器放大设计和操作存在技术瓶颈,现阶段国内外尚无达到规模化生产的运行装置。本文以反应器的模型化设计为最终目标,介绍了不同PODE_n合成工艺的反应动力学研究现状,总结了合成工艺中亟待解决的问题。分析表明,水对反应速率存在影响并且改变PODE_n的产品分布,而以甲缩醛为端基源的反应在无水参与下副产物少,不仅降低产品的分离难度,还可极大简化动力学模型。同时,简述了合成反应链增长机制的研究进展,指出在未来研究中探明PODE_n合成反应机理对普适动力学模型的建立至关重要,从而应用于工艺优化和反应器放大设计。     

甲醇合成过程的Aspen模拟

通过Aspen—Plus工具，采用合成动力学方程对甲醇合成流程进行了全流程模拟，分析了模拟计算结果。从循环气量、合成压力、冷却水温、合成塔进口温度、合成塔结构、催化剂装填量等方面论述了操作条件和反应器尺寸的变化对合成回路的影响。     

CO＋H2合成液体燃料的新方向

以CO+H_2为原料合成液体燃料是煤炭能源转换的重要途径之一,尤其对缺油多煤的国家来说更值得考虑。第二次世界大战期间德国和日本,战后的南非,以及解放初期的中国,都是走过F—T合成液体燃料之路的。随着科学技术的发展,也促进了CO+H_2合成液体燃料的发展,尽管它比之石油化工、石油炼制发展的速度慢得多。在其发展     

合成气一步法合成二甲醚的催化剂研究

简述了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,并分别对双功能催化剂中的甲醇合成活性组分、甲醇脱水活性组分进行了研究,CuO／ZnO／Al2O3作为甲醇合成组分已经比较成熟,甲醇脱水活性组分以γ-AlO3、分子筛及其改性后产物最为常用。探讨了双功能催化剂的制备方法及改性方法的研究,这也将成为今后合成气一步法制二甲醚技术的研究热点。