超临界介质中三相浆态床甲醇合成

在总压6.0～7.0 MPa、合成气分压3.0～3.7 MPa、温度235～260 ℃、气体质量空速450～1600 L(STP)•（kg cat）^-1•h^-1的实验条件下,采用液体石蜡为惰性液相热载体,正己烷作为超临界介质,于机械搅拌反应釜中对催化剂C302-2进行了介质处于超临界状态的三相浆态床甲醇合成过程研究,考察了操作条件对CO转化率和甲醇出口摩尔分数的影响,结果表明在正己烷处于超临界状态的反应温度范围内CO转化率和甲醇出口含量皆随温度的增大而减小,随质量空速的增加而降低.此外,对使用超临界介质和不使用超临界介质的三相浆态床甲醇合成过程进行了对比实验,超临界状态下三相浆态床甲醇合成的CO转化率和甲醇出口含量皆高于三相浆态床甲醇合成,验证了超临界状态下三相浆态床甲醇合成的优越性.     

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.     

低温液相甲醇合成鼓泡浆态反应器数学模拟

建立了经由甲酸甲酯的低温液相甲醇合成鼓泡浆态反应器的数学模型 ,模拟了实验室鼓泡浆态反应器的行为 ,并利用模型考察了工艺参数如表观气速、催化剂浓度对反应的影响 ,对改进和提高低温液相浆态床反应器甲醇合成提供了信息 ,以便对开发低温甲醇合成工艺提供参考和指导     

兖州煤业榆林能化提升甲醇合成催化剂效能总结

兖州煤业榆林能化有限公司600 kt/a甲醇装置合成系统采用鲁奇“气冷串水冷反应器甲醇合成工艺”,迄今已使用七炉甲醇合成催化剂，前五炉甲醇合成催化剂使用期间均出现水冷反应器催化剂活性衰减过快、气冷反应器催化剂活性依然良好的状况；2018年10月甲醇装置大检修期间，更换为第六炉甲醇合成催化剂，并新增新鲜气调节副线以适度降低水冷反应器负荷、提高气冷反应器负荷。分析认为，铜基甲醇合成催化剂使用寿命主要受催化剂床层热点温度、新鲜气硫和氯含量、空速、催化剂升温还原控制优劣、工艺流程等因素的影响。新鲜气调节副线投用后，既不影响甲醇产量，又能降低水冷反应器的负荷；同时，部分新鲜气直接进入气冷反应器，减少了毒物对水冷反应器催化剂的毒害，水冷反应器催化剂使用寿命大致可由1.5 a延长至2 a,由此可降低甲醇合成催化剂整体更换费用。此举可有效解决“气冷串水冷反应器甲醇合成工艺”应用中普遍存在的问题，并带来较好的经济效益，具有良好的推广应用价值。     

液相法三相淤浆床甲醇合成技术

液相法三相淤浆床甲醇合成技术是一种使用三相淤浆床反应器将合成气转化为甲醇的生产新技术。与传统生产工艺相比，三相淤浆床甲醇合成工艺具有单程转化率高，出口甲醇浓度高；床层等温，反应条件优良；温度易于控制，换热简单；生产的技术经济指标优良等优点，因此成为一种应用前景非常广阔的新兴甲醇生产新技术。     

液相法三相淤浆床甲醇合成技术

液相法三相淤浆床甲醇合成技术是一种使用三相淤浆床反应器将合成气转化为甲醇的生产新技术。与传统生产工艺相比，三相淤浆床甲醇合成工艺具有单程转化率高，出口甲醇质量分数高；床层等温，反应条件优良；温度易于控制，换热简单；生产的技术经济指标优良等特点，因此成为一种应用前景非常广阔的新兴甲醇生产新技术。     

撞击流反应器用于甲醇合成反应

撞击流反应器用于气液固三相甲醇合成反应可以充分发挥其优良的传热、传质性能。在撞击流反应器内,催化剂浆料经喷嘴雾化后成微米尺度的液滴,气液相间接触面积远大于其他三相合成反应器。考察了温度、压力、气体流量、浆料循环量以及喷嘴个数对甲醇合成反应的影响,结果表明,当压力从3.8 MPa上升到5 MPa时,反应器的时空产率增长了近1倍,气体流量达22.4 L·min^-1后时空产率几乎不再变化,增加浆料循环量以及在同一循环量下采用多喷嘴对置都可以增加催化剂时空产率。同时,与固定床、搅拌釜和浆态鼓泡床甲醇合成进行了对比,结果表明,在低空速下撞击流反应器与其他反应器时空产率相当,而在高空速下要优于其他反应器。     

国内外甲醇合成工艺评述

介绍了近年来国内外甲醇技术的发展历史和工业化生产中的一些技术问题,通过对传统甲醇合成工艺、催化剂和反应器类型优缺点的比较,重点评述了浆态床反应器低温液相两步法合成甲醇的新工艺和尚需解决的关键问题,并对今后的研究方向作了展望。     

超临界条件下甲醇合成的气液传质系数测定

以液体石蜡为惰性液相载体,正己烷为超临界介质,合成气制甲醇为研究体系,测定了超临界条件下三相浆态床中甲醇合成的气液传质系数。在反应温度238℃、合成气分压3.7 MPa、气体空速2744 h^-1条件下,通过不断增加催化剂浓度提高气液传质阻力和反应阻力的相对大小,采用外推法获得完全处于气液传质控制下的气液传质系数。计算结果表明：催化剂浓度对CO的气液传质系数的影响较大,而对CO₂的气液传质系数的影响较小;液相条件下CO、CO₂的气液传质系数分别是0.161、0.03 s^-1,而超临界三相甲醇合成中CO、CO₂的气液传质系数分别是0.199、0.042 s^-1,说明三相浆态床甲醇合成中引入超临界流体利于气液传质,验证了超临界介质中三相甲醇合成的优越性。     

气液固三相浆态床反应器研究进展

由于在甲醇合成、费托合成等工艺中的成功应用,气液固三相浆态床反应器的研究引起了越来越多的重视.本文综述了有关浆态床反应器方面的研究,包括:流体力学性能、反应器设计、固液分离以及产业化进程.详细地介绍了影响浆态床反应器流体力学性能的主要因素:压力、温度、气体表观气速、液体性质及固含率等对流型、气含率、气泡停留时间分布和传质系数的影响.总结了近年来在浆态床反应器设计和固液分离方面的研究成果.     

合成1,4—丁二醇开发技术中的工艺与工程

合成1,4-丁二醇的大规模工业生产是在国内外同时采用滴流床、浆态床和三相悬浮床三种反应器仅有的反应工艺,对这一反应工艺所用不同反应器的开发方法,包括催化剂制备及考评,各种专用冷模试验和专用反应器的热模试验及动力学测定。应用数学模拟分析和实验相结合,从小试、中试到工业试验,可为大型装置设计提供依据。本文总结了气、液、固三相反应器的基础研究和工业实践相结合的经验、催化剂和反应器工程协调的评价,以及催化剂的制备技术。     

三相床甲醇合成研究进展

文章简要归纳了国内外从７０年代起，对三相床甲醇合成在催化剂，溶剂，反应动力学，流体力学，中试，工业化开发等方面的研究工作以及近年来国内的研究情况，阐明了三相床甲醇合成技术的先进性与发展前景。     

煤间接液化费托合成浆态床反应器的研究进展

随着煤炭间接液化技术在百万吨级商业示范装置上的成功应用，作为其核心设备的费托合成浆态床反应器，涉及气液固三相湍流流动、传热传质及反应，其随反应器直径放大及内构件结构布局的变化而发生改变，进而影响反应器性能的多个复杂过程，导致在反应器设计、放大及操作优化上面临巨大挑战，科研及工业界仍然持续重视。本综述分析了影响浆态床反应器流体力学性能的主要因素，对浆态床反应器的流型、气含率、气泡行为、传热等研究进行了总结。介绍了浆态床反应器核心内构件的结构特点及发展状况，回顾了浆态床在费托合成反应过程中的工业应用历程，并展望了费托合成浆态床的研究趋势。     

冷管型甲醇合成反应器浅识

铜催化剂甲醇合成反应器床层温度接近等温分布有利于催化剂寿命长、产率高、操作稳定和产品质量好。本文介绍了冷管型甲醇合成反应器床层温度分布现状，并探讨了适应铜催化剂特点的冷管传热方式。     

多相连续反应高酯化率合成甲基丙烯酸甲酯过程研究

报道了采用强酸性阳离子交换树脂为催化剂，甲基丙烯酸和甲醇气－液－固三相连续反应高酯化率合成甲基丙烯酸甲酯的反应条件和阻聚方法。采用连续三相固定床反应器、大孔阳离子交换树脂催化剂、对苯二酚和空气复合阻聚系统进行酯化反应，甲基丙烯酸的转化率和甲基丙烯酸甲酯的选择性均在99．5％以上。并通过采用简单的催化剂再生，保证了反应连续平稳长周期运行。     

费托合成反应器应用研究进展及展望

费托合成反应是强放热的气液固三相反应,为有效移热及提高目标产物产率,应加强费托合成反应器的研发,系统介绍了工业上几种费托合成反应器的特点、应用规模等,论述了近几年已经或有望进行工业化应用的几种费托合成反应器,如固定床反应器、流化床反应器、浆态床反应器等,并比较了各类反应器的优劣,最后对费托合成反应器的选型和发展提出了建议和展望。固定床反应器技术成熟,产品容易分离,催化剂损失少,但是移热效果较差;浆态床反应器,反应物混合均匀,移热效果好,但产品固液分离较为困难;流化床反应器可以在高温下运行,生产高价值的轻烃产物,但催化剂消耗较大。研究认为,如果目标产品是以分子质量较大的柴油和石蜡为主,建议选择浆态床反应器;如果目标产品是生产烯烃等化学品,建议选择固定流化床反应器。     

浆态床FT合成反应器的工程放大

基于Rheinpreussen-Koppers示范装置和Sasol的浆态床Fischer-Tropsch(FT)合成反应器工程放大实践.指出针对目前使用的Fe催化剂而育,浆态床FT合成的总包反应过程以反应控制为主,为浆态床FT合成反应器的放大提供了有利因数.当量直径放大概念在Rheinpreussen-Koppers示范装置的成功应用,为浆态床FT合成反应器的放大和生产能力的扩大提供了实践的基础.Sasol浆态床FT合成反应器的工程放大成功是以其雄厚的固定流化床FT合成反应器的技术为基础的.简介了国内浆态床FT合成技术的工业化研究进展.     

三相床甲醇合成新工艺工程开发研究

在大量的基础数据测定及实验室小试的基础上 ,建立了一套三相床甲醇合成的热模试验装置。在直径 0 .2 0 3m、高 8.2m的鼓泡淤浆反应器内 ,以医用液体石蜡为惰性液相介质 ,在温度 2 10～2 5 5℃、压力 2 .5～ 3.1MPa的条件下 ,在C30 2铜基催化剂上进行三相甲醇合成。试验中着重考察了全套试验装置的运行情况与催化剂活性。结果表明 ,所建立的一套工业侧线试验装置具有良好的操作性和稳定性 ,达到了设计的要求。文中分析了导致催化剂失活的原因及其他工程问题     

撞击流气液吸收特性及用于甲醇合成应用研究

在二氧化碳.水系统中,采用了压力式喷嘴对撞击流吸收特性进行了研究,结果表明压力式喷嘴压差增大和液体流量增加都能增加气液吸收速率,同时利用增强因子证明了撞击流能够有效地起到增强气液相间吸收速率的作用.对撞击流反应器用于甲醇合成反应进行分析,通过与具有液相合成工业运行实例的浆态鼓泡床进行对比,发现固含率(催化剂含率)低时(<20%),采用浆态鼓泡床或撞击流用于甲醇合成,反应速率为控制步骤;而高固含率时(40%),浆态鼓泡床其控制步骤已经逐渐转变为传质和反应共同控制,甚至为传质控制,而采用撞击流形式化学反应速率仍为其控制步骤.在撞击流反应器内进行甲醇合成反应,从热模实验的角度证实了催化剂浆料多股撞击对甲醇合成催化剂时空产率带来的增强作用.     

浆态床中二氧化碳加氢合成甲醇

研究了浆态床中自行开发的LP201甲醇合成催化剂上二氧化碳加氢合成甲醇的过程。探讨了不同操作条件,如温度、压力、气体空速、原料气配比等对反应的影响;考察了该催化剂在浆态床二氧化碳加氢合成甲醇过程中的稳定性。实验结果表明,浆态床二氧化碳加氢合成甲醇过程中主要产物为甲醇、CO和水;随温度的增加,CO2的转化率和甲醇产率呈现上升的趋势,但甲醇的选择性明显下降;压力的升高有利于CO2的转化率、甲醇产率以及甲醇的选择性提高;原料气空速的提高会增大甲醇产率,但同时降低CO2的转化率以及甲醇的选择性;CO2的转化率、甲醇收率以及甲醇的选择性在氢碳摩尔比4～5获得极大值。LP201催化剂的寿命考察结果表明,该催化剂具有较好的催化活性和稳定性。