浆态床反应器中费-托合成的综述

A brief review of Fischer-Tropsch synthesis specially in slurry reactors is presented, covering reaction kinetics, activity and selectivity of catalysts, product distribution, effects of process parameters, mass transfer and solubility of gas. Some important aspects of further research axe proposed for improving both theories and production.     

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     

美国能源部的浆态床F—T合成技术

浆态床Ｆ－Ｔ合成技术是美国能源部Ｆ－Ｔ合成技术的主要开发项目。本文就浆态相Ｆ－Ｔ合成催化剂的开发、中试示范实验和浆态反应器的化工基础研究作一扼要的介绍。     

高温高压浆态鼓泡床反应器中的气-液传质

The gas-liquid mass transfer of H2 and CO in a high temperature and high-pressure three-phase slurry bubble column reactor is studied. The gas-liquid volumetric mass transfer coefficients kLa are obtained by measuring the dissolution rate of H2 and CO. The influences of the main operation conditions, such as temperature, pressure,superficial gas velocity and solid concentration, are studied systematically. Two empirical correlations are proposed to predict kLa values for H2 and CO in liquid paraffln/solid particles slurry bubble column reactors.     

费托合成浆态床反应器数值模拟研究进展

模型化研究可为费托合成浆态床反应器的放大和设计提供理论支持,文中总结了现有的费托合成浆态床反应器模型,认为双泡模型比单泡模型增加了更多的物理背景且更加合理地预测反应物和产物及温度的变化等,但通过不同实验方法获得的经验关联式使用范围较窄,因此建立从机理角度出发的模型是必要的;计算流体力学(CFD)可以预测速度和浓度的分布以及内构件周围的流场,但大型反应器需要大量的网格,造成计算时间增加,建立考虑介尺度或者细网格结构关联粗网格的多尺度曳力和湍流黏度模型进行粗网格模拟是必要的;鉴于二者的优缺点提出了二者协调的模型框架。     

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.     

浆态鼓泡床反应器气液传质特性的研究进展

本文总结了有关浆态鼓泡床反应器气液传质特性的研究成果。详细地阐述了主要影响因素如系统压力、温度、气体表观气速、液体性质,固体浓度及其物性等对传质特性的影响,并对浆态鼓泡床传质模型进行了归纳介绍,最后对反应器未来的研究方向进行了预测。     

浆态鼓泡床反应器萘异丙基化合成2,6-二异丙基萘

为研究萘的异丙基化反应,制备了Fe2(SO4)3/膨润土催化剂,并对其结构和酸性等进行了表征. 在浆态鼓泡床反应器中考察了该催化剂对萘的异丙基化催化性能和反应条件的影响,结果表明,适宜的反应条件为：表观气速1.1 cm/s,反应温度240℃,催化剂浓度5.1%(w),反应时间4 h,反应系统压力0.8 MPa. 在该条件下,萘的转化率约为77.7%,2,6-二异丙基萘的收率为8.6%. 同时也说明浆态鼓泡床反应器用于萘的异丙基化反应的可行性.     

浆态FT合成反应器的数学模拟

建立了包括失活动力学的浆态ＦＴ合成反应器的多组分反应模型。利用模型对本所模拟进行了计算,模拟结果与实验结果得到了较好的吻合,并利用模型考察了气液界面积、催化剂浓度和表观气速等反应参数及物化参数对反应器性能的影响。     

浆态床鼓泡反应器中气含率的分布

为了解浆态床鼓泡反应器中气含率的分布规律,在浆态床鼓泡反应器冷模试验装置中,以空气-液体石蜡-氧化铝微球为试验介质对装置内部的气含率进行研究。利用压差法研究了表观气速、浆液固含量等操作条件对反应器床层总体气含率的影响,利用光纤探针法研究了浆态床反应器不同操作条件对局部气含率的影响,总结了反应器内部气含率的分布规律,并由此对工业浆态床鼓泡反应器的设计进行了研究。结果表明:浆态床反应器的总体气含率随表观气速的增大而增大,固体细颗粒的加入能适当降低总体气含率;在反应器底部,分布器对气体的均布作用明显,但表观气速的增大能够弱化分布器的作用;在反应器的中上部气含率不受分布器的影响,沿反应器径向呈现"中间高,边缘低"的分布趋势;在工业费托浆态床中,表观气速不宜低于0.12 m/s,内过滤系统适宜设置于反应器中上部靠近器壁的位置。     

浆态床费托合成技术研究进展

综述了近年来浆态床费托合成反应的研究进展。重点评述了浆态床F-T工艺特点,分析了铁基催化剂和钴基催化剂以及工艺条件对浆态床F-T合成反应的影响,介绍了浆态床上费托合成的一些数学模型,概述了浆态床中催化剂与液相产物分离的一些方法。     

费托合成浆态床速度分布和浓度分布的模拟及其影响规律

提出了浆态床速度分布的一维流体力学模型和合成气液相浓度分布的二维扩散模型,用于描述浆态床液相返混对费托合成反应的影响。模型计算结果与示范工厂数据符合良好。计算表明,液相返混状态对合成气转化率有显著影响。利用模型考察了空塔气速对合成气转化率和空时产率的影响规律,随气速增加,合成气转化率单调下降,空时产率先增大后缓慢降低;塔径放大后,中心液速和液相循环流率都增大,浆料返混加剧,费托合成反应转化率降低。     

浆态床合成气制二甲醚反应器数学模拟

建立了包括液相返混和催化剂颗粒沉降的合成气一步法制二甲醚浆态床反应器的数学模型,模拟计算了空速、原料气组成、反应温度、反应压力等反应条件对反应的影响。计算结果表明,CO转化率和二甲醚的选择性随温度增加、压力增大而提高,在一定温度、压力条件下,CO转化率随空速增大而减小,合成气含有一定量的CO2有利于CO转化率增加。     

用于浆态床费托合成的错流过滤数学模型的研究进展

分析了浆态床费托合成错流过滤过程中滤膜污染的机理,并分别综述了三相过滤和两相过滤过程中数学模型的研究进展根据阻力不同,将模型分为堵塞阻力模型、滤饼层阻力模型和组合阻力模型.在对现有模型研究总结的基础上,通过对比和分析指出了组合阻力模型是浆态床费托合成错流过滤数学模型研究的方向.     

费托合成浆态床反应器模型研究进展

基于文献中的热态研究成果,总结了费托合成浆态床反应器模型的研究进展,并根据流动状态的理想性、气泡分类、模型的维度和模型研究方法对相关的研究工作进行了梳理和总结. 经过分析归纳,认为费托合成浆态床反应器模型的复杂度日益提高,与实际反应情况越来越接近,结合CFD技术,以多维度、多气泡群、非理想流动为特征的模型是未来研究工作的趋势. 对模型建立过程中必需的气液平衡和产物分布计算方法进行了系统的调研与分析,认为Henry定律适于合成气溶解度计算,而状态方程适于产物分布计算.     

浆态床鼓泡反应器(SBCR)的研究进展

文章综述了浆态床鼓泡反应器的研究进展。主要介绍了浆态床鼓泡反应器中流型、相含率、气泡动力学等流体力学特性以及操作条件对流体力学特性的影响,并对浆态床鼓泡反应器的发展提出展望。     

三相淤浆床甲醇含成反应器大型冷模研究

以空气-水-催化剂和空气-液体石蜡油-催化剂两种系统为对象,研究了内置垂直管束式换热器三相淤浆床甲醇合成反应器的流体力学性质──平均气含率、床层压降、固体完全悬浮的临界表观气速。考察了各种因素对流体力学性质的影响,并得到关于气含率的经验关联式：