均温型反应器在二甲醚装置改造中的应用

针对湖北远大富驰医药化工股份有限公司二甲醚反应器存在的已达设计使用年限、催化剂选择性下降、甲醇消耗增加等问题，决定用均温型反应器替代原两段绝热中间冷激型二甲醚反应器进行技术改造。介绍了甲醇脱水制二甲醚的技术原理、工艺流程、均温型二甲醚反应器的结构及特点；详细分析、对比了改造前后气体换热器及二甲醚反应器的运行参数。改造结果表明，均温型二甲醚反应器在控温方面具有一定的优势，改造达到了节能降耗的目的。     

甲醇脱水制二甲醚绝热固定床反应器模拟设计

提出了绝热固定床二甲醚反应器的数学模型，利用该模型对目前工业使用的绝热型二甲醚反应器的计算表明，模拟计算与实际二甲醚反应器的操作吻合。同时还计算考察了压力，进口气体温度与流量对反应器操作的影响。     

二甲醚生产工艺及均温型反应器的开发应用

介绍了2种二甲醚生产工艺及其工艺参数。2种工艺的区别不是很大,主要在于甲醇回收和热量回收所用的气化器或气化塔。均温型二甲醚反应器出口温度比绝热冷激型反应器低约50℃,具有副反应少、转化率高、热量消耗低的优点。     

甲醇气相脱水制二甲醚多段原料气冷激反应器模拟与优化

针对百万吨级二甲醚生产的要求,建立了甲醇气相脱水制二甲醚的反应动力学模型以及多段原料气冷激的固定床反应器模型,并模拟计算得到甲醇制二甲醚过程中反应器浓度与温度的轴向分布.通过改变操作条件对反应器的参数敏感性进行分析,结果发现,甲醇原料气分为三段进入反应器较为合适,入口气量分配比例最好为7∶2∶1,此时反应器最高出口温度略高于360℃,各段出口温度大致相当,分布较合理;冷激气温度并非越低越有利,当二段入口温度低于催化剂起活温度就没有意义了,在入口甲醇原料温度为260℃、冷激气温度为140.0℃时,甲醇总转化率利二甲醚产量达到最大值.     

甲醇催化脱水制取二甲醚

介绍了甲醇脱水制取二甲醚的热力学及动力学方程式。测试了不同操作条件对ＣＭ－３－１催化甲醇制取二甲醚的影响，建立了绝热式固定床反应器生产二甲醚的数学模型，并用生产数据进行检验，模拟值与实测值一致。     

燃料电池中二甲醚重整制氢的研究进展

在简要介绍燃料电池电动车研究与发展的基础上,评述了在燃料电池上二甲醚重整制氢的现实意义.对比介绍了二甲醚制氢的2种方法二甲醚水蒸气重整和自热重整.二甲醚重整是车载燃料电池较为理想的氢源,其中选择合适的催化剂又是制氢反应的关键问题.综述了应用于二甲醚制氢反应的常用催化剂,包括这些催化剂的催化性能、反应条件、反应产物等,并对二甲醚制氢的催化机理和动力学分析进行了概述.最后展望了二甲醚制氢的重整反应器及研究工作的发展方向.     

含氮合成气直接合成二甲醚复合催化剂与混合催化剂性能及本征动力学

在直流流动等温积分反应器中,反应压力 3.0~7.0MPa、温度 220~260℃及空速 500~2000 mL?g?1?h?1下,研究了含氮合成气直接合成二甲醚双功能复合型催化剂和混合型催化剂的催化性能。实验结果表明在两种不同双功能催化剂上,240℃、7.0 MPa 及 1000 mL?g?1?h?1是较好的反应条件,复合型催化剂与混合催化剂反应性能相近,反应温度较高时复合催化剂二甲醚选择性基本保持不变,而混合型催化剂二甲醚选择性随温度升高降低。在复合催化剂上进行了含氮合成气合成二甲醚本征动力学研究,选用了双曲型动力学模型,采用遗传算法与单纯型算法相结合的方法对模型参数进行估值,获得了模型参数,比较了混合催化剂、复合催化剂上合成二甲醚的反应速率。     

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.     

合成气一步法5000t/a二甲醚管式反应器设计

应用实验所得动力学数据,建立管式固定床反应器的一维数学模型。通过计算典型工况下5000t/a二甲醚反应器,得到了反应器的工艺与设备设计参数。     

年产1万吨二甲醚固定床反应器设计

简介了合成气一步法生产二甲醚的优点、反应原理.以年产1万吨二甲醚的固定床反应器设计为例,介绍固定床反应器工艺计算和结构计算情况.该固定床反应器工艺计算涉及物料恒算、热量恒算和传热计算,其结构计算严格依据GB150-1998.该固定床反应器结构不复杂.易于制造.     

Fischer–Tropsch synthesis: Overview of reactor development and future potentialities

An overview of the reactors utilized for the Fischer–Tropsch synthesis is considered during three time periods: discovery to 1945, 1945–1970, and 1970 to date. A brief outline of the scientific and engineering developments related to chemical reactor design for the same three periods is also presented. In general, the reactor developments outpaced the ability to utilize the scientific and engineering advances on the academic level. However, today it appears that the academic and industrial developments closely match each other in content and interests. Even so, the availability of reliable data from large-scale pilot plants and/or commercial operations remain available only to the organization developing the data.     

滴流床反应器流体力学的研究进展

系统综述了滴流床反应器的流体力学研究现状，分析了流型的转变、床层压降和持液量的关联结果，总结了主要的反应器模型和压力对床层压降及持液量的影响，并详细讨论了操作方式对滴流床反应器流体力学的影响。     

我国烷氧基化装置的工艺进展和评述（续完）

正2.1.5第5代反应器第5代反应器是PREESS喷雾反应器和BUSS文丘里混合反应器的组合,是组合式烷氧基化反应器(见图8)。第5代工艺中也有单循环回路和双循环回路2种工艺,根据产品品种的不同而采用不同的工艺。在联泓集团昊达化学有限公司工程中,生产低增长比的产品时采用无小循环回路的单回路循环工艺,生产高增长比的产品时采用双回路循环工艺。     

Target bounds on reaction selectivity via Feinberg's CFSTR equivalence principle

In this work, we show that the continuous flow stirred tank reactor (CFSTR) equivalence principle, developed by Feinberg and Ellison, can be used to obtain practical upper bounds on reaction selectivity for any chemistry of interest. The CFSTR equivalence principle allows one to explore the attainable reaction region by decomposing any arbitrary, steady‐state reactor‐mixer‐separator system with total reaction volume V > 0 into a new system comprising CFSTRs (where is the number of linearly independent chemical reactions) with the same total reaction volume and a perfect separator system. This work further refines the allowable selectivities by incorporating capacity constraints into the CFSTR equivalence principle to prevent arbitrarily large recycle streams between the CFSTRs and the separators and infinitesimally small CFSTR conversions. These constraints provide practical upper bounds on reaction selectivities of chemistries completely independent of reactor design. We present the methodology and the results for a selection of realistic chemistries. © 2017 American Institute of Chemical Engineers AIChE J, 64: 926–939, 2018     

FT合成反应器概述

介绍ＦＴ合成反应器的研究进展，详细论述了工业化的高气速固定床、循环流化床和固定流化床反应器的基本原理和开发过程，分析了操作多数对高气速固定床Ｆｒ合成反应结果的影响。并对固定床、流化床和浆态床反应器的结构、生产能力、原料及产物组成和操作条件等进行了比较。     

环路反应器工程研究

在冷态模型装置上了环路反应器的流体力学特性和化学反应特性,建立了喷嘴喉部两相流的速度与喷嘴结构和操作压力的函数。在流体力学中得到的最佳结构可用于反应器的优化设计,与搅拌反应釜的对比试验表明：环咱反应器的宏观化学速率优于搅拌反应器。     

喷射环流反应器性能与模化

评述国内外近１０年来有关喷射环流反应器性能及其模化研究的现状及进展，分析了研究中存在的薄弱环节，并对今后的工作提出建议和展望。     

SBR工艺的现状与发展

序批式间歇活性污泥法(SBR)是近年来应用日趋广泛的一种污水处理工艺,在SBR工艺的基础上,又发展了一些SBR的变型工艺,例如ICEAS工艺、CASS工艺、UNITANK工艺、ASBR工艺、BSBR工艺等。今后应加强SBR工艺中微生物的研究和可靠的工程设计模式的探讨。     

Comparison of two-phase and three-phase methanol synthesis processes

A comparison is made between the ICI (two-phase) methanol synthesis process and a three-phase slurry process based on a multi-stage agitated reactor. The process calculations are based on a complete reactor system consisting of the reactor itself, a recycling system and a gas-liquid separator. The basic kinetic and thermodynamic data were taken from previous studies carried out in our laboratory. The results show that both reactor systems produce comparable methanol yields under the same process conditions except for the reactor temperature. Carbon conversion to methanol values close to 100% can be achieved. The three-phase process is more efficient in terms of heat recovery and power consumption. This is primarily caused by the fact that the three-phase process generates high-pressure steam and the ICI two-phase process yields boiler feed water of 90°C. Furthermore, the pressure drop in the three-phase reactor is smaller than in the two-phase reactor, resulting in a smaller duty of the recycle compressor. However, for the present low energy prices, the annual financial savings, coupled with these energetic aspects, are not sufficient to compensate for the higher capital investment of the three-phase reactor system relative to the ICI two-phase reactor system. A relatively high natural gas price of US $4.1 per gigajoule is needed to reach the economical break-even point between the two processes. More active catalysts may be developed in the near future. Our results show that a relative increase in the catalyst activity by a factor of 1.5 or more (for both processes) will make the three-phase process of economic interest at a natural gas price of US $2.5 per gigajoule.     

新型化学反应器研究的前沿课题

对目前国内外新型化学反应器研究的前沿课题进行了简要总结，指出了开发新型与多功能化学反应器的４条途径，并给出了具体实例。