气-液-固三相床合成气直接制取二甲醚

介绍了气-液-固三相床合成气直接制取二甲醚的实验方法,重点考察了双功能催化剂的种类、双功能基的配比、反应温度和反应压力对合成二甲醚的影响,得出了气-液-固三相床中合成气直接制取二甲醚的最佳工艺条件。     

合成气一步法合成二甲醚研究

结合国内外二甲醚研究现状,从合成气一步法合成二甲醚的分类、工艺、热力学、动力学、催化剂等方面进行了阐述,并对合成气一步法制取二甲醚进行了技术评价。     

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。     

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.     

含氮合成气双功能催化制二甲醚的宏观动力学

在高压磁力搅拌反应釜内,用惰性矿物油为介质,在温度220～260℃,压力3.1～7.2MPa,空速800～2000mL/(g·h),搅拌转速1000r/min以上的条件下,测定了含氮合成气在双功能混合催化剂上直接制取二甲醚的淤浆床宏观动力学,建立了双曲型的动力学模型,获得了模型参数,经统计检验和残差分析证实了模型的可靠性。通过反应前后CO2含量的比较,得到较佳催化剂协同效应时的空速为1000mL/(g·h)。     

一步法合成二甲醚双功能催化剂的研究进展

从一步法制二甲醚双功能催化剂的结构出发,综述了传统复合型和新型双层结构、核壳结构催化剂的制备、结构和性能的研究进展,并展望了双功能催化剂的发展趋势。     

二氧化碳加氢合成二甲醚的研究进展

本文综述了国内二氧化碳直接加氢合成二甲醚的热力学分析、工艺条件、催化剂及反应机理的研究进展。     

Modelling-based Optimisation of the Direct Synthesis of Dimethyl Ether from Syngas in a Commercial Slurry Reactor

In the present study, we developed a multi-component one-dimensional mathematical model for simulation and optimisation of a commercial catalytic slurry reactor for the direct synthesis of dimethyl ether (DME) from syngas and CO₂, operating in a churn-turbulent regime. DME productivity and CO conversion were optimised by tuning operating conditions, such as superficial gas velocity, catalyst concentration, catalyst mass over molar gas flow rate (W/F), syngas composition, pressure and temperature. Reactor modelling was accomplished utilising mass balance, global kinetic models and heterogeneous hydrodynamics. In the heterogeneous flow regime, gas was distributed into two bubble phases: small and large. Simulation results were validated using data obtained from a pilot plant. The developed model is also applicable for the design of large-scale slurry reactors.     

复合金属改性镁碱沸石在合成气制二甲醚中的应用

采用浸渍法对镁碱沸石(FER)进行了Zn-Mn复合金属改性,将改性后的FER作为合成气直接制二甲醚催化剂的甲醇脱水组分,制备出了 Cu-Zn-Al/FER-Zn-Mn双功能催化剂.在连续固定床高压反应器中,考察了改性条件对催化剂性能的影响.采用吡啶吸附红外光谱(Py-IR)和X射线衍射(XRD)对改性前后的催化剂进行表...     

One-Step Synthesis of Dimethyl Ether from Syngas with Fe-Modified Zeolite ZSM-5 as Dehydration Catalyst

A number of Fe-containing ZSM-5 zeolites, such as HFeZSM-5 and HFeAlZSM-5 prepared by hydrothermal synthesis and Fe-modified ZSM-5 through solid-state ion-exchange, were adopted as methanol dehydration catalysts for syngas to dimethyl ether (STD) process. Their structures, acidic and basic properties were characterized by XRD, ESR, ICP-AES, TPD and FT-IR. Among these Fe-containing zeolites, the Fe-modified ZSM-5 displayed the highest dimethyl ether selectivity, least CO₂ production. Some correlations between catalytic performance and acidity and basicity of Fe-containing ZSM-5 zeolite were discussed.     

由合成气生产二甲醚过程反应协同作用的研究

Influence of reaction temperature, pressure and space velocity on the direct synthesis of dimethyl ether (DME) from syngas is studied in an isothermal fixed-bed reactor. The catalyst is a physical mixture of C30 copper-based methanol (MeOH) synthesis catalyst and ZSM-5 dehydration catalyst. The experimental results show that the chemical synergy between methanol synthesis reaction and methanol dehydration reaction is evident. The conversion of carbon monoxide is over 90%.     

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。     

合成气一步法合成二甲醚催化剂的研究

采用共沉淀与浸渍相结合的方法制备出合成气直接合成二甲醚的双功能催化剂,其中活性组分主要有Cu、Zn、Mn、Al和Zr等,脱水剂主要有γ-Al2O3和HZSM-5分子筛。考察了不同脱水组分以及不同的引入方式和不同活性组分对催化剂性能的影响,经过对催化剂综合性能的评价,得到最佳催化剂活性组分质量比为CuO∶ZnO∶ZrO2=5∶4∶1,CO转化率为89.96%,二甲醚选择性为69.92%,收率为62.90%。     

生物质气合成二甲醚在能源工业中的发展前景

生物质气合成二甲醚技术是利用可再生能源的重要途径。本文介绍了生物质气合成二甲醚的技术特点,展望了生物质气合成二甲醚在能源工业中的利用前景。     

CO2加氢合成二甲醚催化剂的研究进展

介绍了二甲醚的性质及主要用途,对CO2加氢合成二甲醚过程的甲醇合成催化剂、甲醇脱水催化剂及复合型催化剂进行了综述,重点分析了复合型催化剂的优势及发展前景。     

一步法合成二甲醚分离工艺的研究进展

合成气一步法合成二甲醚工艺由于打破了甲醇合成反应的热力学平衡限制,使得CO的单程转化率大幅度提高,二甲醚制备的工艺流程缩短,被认为是一种具有发展前景的二甲醚合成方法,目前研究较多,处于工业中试阶段。但与之配套的工业化分离工艺的研究很少,将来很可能会成为制约一步法二甲醚技术工业化的瓶颈。文章在综述目前国内外提出的各种一步法合成二甲醚分离工艺的基础上,对各种分离工艺进行了归类分析,并提出了存在的问题和开发方向,对该工艺的进一步开发和完善具有一定的指导意义。     

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。     

沉淀温度对CO2加氢合成二甲醚催化剂的影响

考察了沉淀温度对二氧化碳加氢合成二甲醚催化剂CuO-ZnO-Al2O3/HZSM-5的影响,研究结果表明,沉淀温度为343 K时,所制备的催化剂前驱体的晶形完整且晶相组成均一,焙烧后的催化剂中CuO和ZnO的相互分散程度较好,催化剂中氧化铜物种比较容易还原,复合催化剂表面具有较强的酸性中心,对于二氧化碳加氢直接合成二甲醚的催化活性最为理想.