ZrO_2改性对Co-Ru/γ-Al_2O_3催化剂F-T合成性能的影响

采用浸渍法制备Co-Ru双金属F-T合成催化剂,通过对催化剂进行BET、XRD和TPR表征,考察了ZrO2负载量对催化剂性能的影响,并在固定床反应器中研究了对合成重质烃反应性能的影响。结果表明,载体γ-Al2O3 ZrO2改性没有引起催化剂还原温度的降低,但可降低载体与Co间的相互作用;随ZrO2含量的增加,催化剂中易还原Co物种量增加;在623～693K下进行还原,催化剂具有较高的还原程度,呈现出良好的合成重质烃反应性能。同时,载体γ-Al2O3用ZrO2改性,可形成Co-ZrO2界面,使CO容易离解。在原料气n(H2)/n(CO)=2.0、503K、1.5MPa和空速800h-1下,15%Co0.4%Ru8.0%ZrO2/γ-Al2O3催化剂CO的转化率为93.27%,C5+的选择性82.56%,链生长概率0.81。     

甲醇合成铜基催化剂硫化氢中毒研究(Ⅰ)——硫化氢中毒本征失活动力学

研究了甲醇合成C207铜基催化剂硫化氢中毒本征失活动力学.研究表明,硫化氢分压增加,失活速率加快;温度升高,失活速率加快.本征失活速率方程为r_d=-da/dr=0.1474×10~(12)exp(-81128/R_gT)P_(H_2s~a)     

煤基合成气一步制备高纯度二甲醚的全流程建模与模拟

As a result of shortage supply of oil resources, the process for the alternative coal-based fuel, dimethyl ether (DME), has emerged as an important process in chemical engineering field. With the laboratory experiment data about DME synthesis and separation, the production process for DME with high purity is proposed when one-step synthesis of DME in slurry bed reactor from syngas is adopted. On the basis of experimental research and process analysis, the proper unit modules and thermophysical calculation methods for the simulation process are selected. Incorporated the experimentally determined parameters of reaction dynamic model for DME synthesis, regression constants of parameters in non-random two-liquid equation (NRTL) model for binary component in DME separation system with built-in properties model, the process flowsheet is developed and simulated on the Aspen Plus platform. The simulation results coincide well with data obtained in laboratory experiment. Accordingly, the accurate simulation results offer useful references to similar equipment design and process operation optimization.     

三相床中含氮合成气直接合成二甲醚

在惰性介质机械搅拌三相床反应器中,研究含氮合成气直接合成二甲醚的工艺,使用混合型双功能催化剂,粒径为0.15-0.18 mm。实验结果表明,较佳的实验条件为:温度240-260℃、压力7.0 MPa、空速1.0-1.5 L/(g·h)。以获得的三相床宏观动力学方程为基础,依据不同氮含量时的宏观动力学反应速率常数的计算结果,证实以各组分逸度表示的三相床宏观动力学模型适用于含氮合成气合成二甲醚的动力学计算。     

焙烧温度对Co-Ru-ZrO2/γ-Al2O3F-T合成催化剂性能的影响

采用浸渍法制备钴基催化剂,考察了催化剂焙烧温度对其F-T合成反应性能和产物分布的影响。制备催化剂时,不对催化剂进行焙烧,Co物种容易还原,并可较好分散,催化剂具有较高的催化活性和重质烃选择性。较高温度下焙烧,Co物种和载体间的相互作用增强,形成难还原的铝酸钴化合物,同时氧化钴晶粒聚集或烧结,Co物种的还原程度下降,催化剂CO加氢活性降低,重质烃选择性下降。在原料气n(H₂)∶n(CO)=2.0、483 K、1.5 MPa和800 h^-1条件下,未焙烧、673 K和923 K焙烧的催化剂上进行F-T合成反应,CO的转化率分别为80.27%、78.41%和61.14%,重质烃的选择性C₅⁺分别为88.54%、88.57%和77.95%。较低焙烧温度有利于反应速率的提高和重质烃的合成,较高焙烧温度使CO加氢活性下降,有利于低碳烃的生成。     

SC309催化剂甲醇合成反应本征动力学研究

在等温积分反应器中测定了SC309型催化剂甲醇合成反应本征动力学数据。实验采用粒度为0.154mm～0.198mm的细颗粒催化剂,反应温度为180℃～260℃,反应压力为4MPa～8MPa,体积空速为4000h-1～10000h-1。选取L-H型方程建立了以各组分逸度表示的CO、CO2加氢合成甲醇反应本征动力学模型,使用通用全局马夸特算法进行参数估值,获得动力学模型参数。残差分析和统计检验表明,动力学模型是适宜的。实验结果表明,CO、CO2转化率在实验条件范围内随温度的升高先增加后降低,在240℃左右存在最大值,随压力的升高而增加,随空速的升高而降低。     

甲醇气相脱水制二甲醚本征动力学研究

在温度240℃～360℃、压力0.1MPa～1.0MPa、液体体积空速0.9h-1～8h-1的条件下,在等温积分反应器中,研究了甲醇在CNM-3催化剂上脱水生成二甲醚的本征动力学,并考察了操作条件对甲醇转化率的影响。实验结果表明,随着温度的升高,甲醇转化率上升,当温度高于320℃时,甲醇转化率开始下降;压力的变化对甲醇转化率的影响不大;随着空速的增加,甲醇转化率逐渐降低。根据实验测定数据,应用参数估值方法,得到了幂函数型本征动力学方程,残差分析及统计检验表明,该动力学模型是适宜的。     

耦合闪蒸的连续超临界甲醇法制备生物柴油的工艺研究

在耦合闪蒸装置的管式反应器中, 以大豆油为原料,采用连续超临界甲醇法制备生物柴油的同时绝热闪蒸回收甲醇,考察了醇油摩尔比、反应温度、反应压力、反应时间以及闪蒸压力对大豆油转化率、甲醇回收率及气相中甲醇含量的影响.结果显示:醇油摩尔比50∶1,反应温度350 ℃,反应压力15 MPa,反应时间1 000 s是最佳的反应条件,在该条件下油脂转化率可达90%;在最佳的反应条件及闪蒸压力为0.2MPa条件下,甲醇回收率可达93%,气相中甲醇含量达98.8%.该工艺实现了甲醇的分离循环使用与热能的综合利用.     

气体流动条件下钴基催化剂固定床的传热

在气体流量4~8 Nm3/h、气体分布器进口温度190~210℃、加热管壁温约240℃的条件下,对气体流动时活性组分呈蛋壳型分布的钴基催化剂固定床的传热进行了实验研究,建立了二维拟均相传热模型,利用正交配置法和Levenberg-Marquardt法对其求解,得到了钴基催化剂床层径向有效导热系数及壁给热系数的关联式,并将传热参数与由气体处于静态时固定床的有效导热系数计算而得的固定床传热参数值进行了比较,在气体入口温度范围内考察了其对固定床传热参数的影响. 结果表明,实验所得传热参数与文献值的最大偏差绝对值均在15%以内.