合成气一步法制取二甲醚技术

简单的介绍了二甲醚的基本性质、主要的应用领域、合成气采用一步法制取二甲醚的生产工艺技术、工艺过程所使用催化剂的组成以及制备方法、大概介绍了当前世界范围内国内、外一些中试装置的生产方法和技术进展情况,并结合当前形式对合成气一步法生产二甲醚的发展作出评价。     

一步法二甲醚合成技术

二甲醚是一种非常重要的化工原料,可用于多种精细化学品的合成,它是一种理想的清洁替代能源。一步法二甲醚合成技术克服了甲醇合成反应受到热力学平衡的限制,大大提高了CO的单程转化率。对以合成气为原料采用一步法二甲醚合成技术的反应原理,催化剂的组成与制备方法,温度、压力、空速等因素对反应造成的影响进行描述。对一步法二甲醚合成技术研发的生产装置发展进程情况进行综述和展望。     

Structural Control of NiO–YSZ/LSCF–YSZ Dual‐Layer Hollow Fiber Membrane for Potential Syngas Production

The objective of this study was to fabricate dual‐layer hollow fiber as a microreactor for potential syngas production via phase inversion‐based co‐extrusion/cosintering process. As the main challenge of phase inversion is the difficulty to obtain defect‐free fiber, this work focuses on the effect of the fabrication parameters, that is, nonsolvent content, sintering temperature and outer‐layer extrusion rate, on the macrostructure of the produced hollow fiber. SEM images confirm that the addition of nonsolvent has successfully minimized the finger‐like formation. At high sintering temperature, more dense hollow fiber was formed while outer‐layer extrusion rate affects the outer layer thickness.     

焦炉煤气直接氧化制合成气工艺条件优化

为进一步优化焦炉煤气非预混燃烧直接制备合成气的工艺参数,对焦炉煤气在贫氧条件下发生非预混燃烧的过程进行数值模拟研究,得到了反应器内温度及产物组成分布的详细分布状况.模拟结果表明,反应在靠近氧气入口的区域内发生.从数值模拟的结果来看,反应器壁温对反应结果有非常重要的影响:提高反应器壁温有利于提高合成气的选择性,但是煤气中甲烷的转化率有所降低.因此,反应器壁温是能够控制本工艺总体反应效果的重要参数,工艺优化过程中应该特别注意.     

MnFeO3和MnFe2O4氧载体在稻草化学链气化中的应用

通过溶胶凝胶燃烧法合成了MnFeO₃和MnFe₂O₄两种锰铁复合氧载体。通过原位红外实验探究其与稻草的化学链气化过程,发现其加速了稻草热解产物的析出,并通过气化反应促进CO和CO₂的产生,提高了碳转化率。固定床实验结果表明MnFeO₃和MnFe₂O₄在与水蒸气耦合气化的条件下大幅提高了合成气中H₂和CO的产率,气化效率分别达到94.49%和92.76%。并通过XRD分析,发现MnFeO₃和MnFe₂O₄在气化过程主要还原为(Fe,Mn)O,且在氧化反应后能回到初始晶相。在固定床的10次循环实验以及SEM的结果表明,MnFeO₃在循环反应中逐渐形成的颗粒状多孔结构有利于维持稳定的气化效率,而MnFe₂O₄由于团聚和烧结作用形成了块状结构,气化效率呈缓慢下降趋势。因此,认为MnFeO₃在生物质化学链气化中具有更好的适用性。     

基于CoFe2O4载氧体的生物质化学链气化反应特性

在热重分析仪和固定床反应器上对基于CoFe₂O₄载氧体的生物质化学链气化反应特性进行了研究，考察了载氧体与生物质质量比、水蒸气、反应温度对生物质化学链气化反应特性的影响，同时也对载氧体的循环反应性能进行了研究。通过XRD及SEM对新制备的和反应后的载氧体进行了表征。热重结果表明：CoFe₂O₄能够提供晶格氧，有效促进生物质气化。当CoFe₂O₄与生物质质量比为0.8，水蒸气体积分数为50%，温度为900 ℃时，气化反应效果最好。5次循环反应后，仍能获得较高品质的合成气，载氧体能够循环再生且未出现明显烧结团聚。     

新型合成气甲烷化催化剂La2O3-ZrO2-Ni/Al2O3的制备与性能

针对常规合成气甲烷化催化剂高热结构稳定性差、活性低、适应性差等不足,本文创新地引用稀土金属氧化物La₂O₃复配过渡金属氧化物ZrO₂作为多功能复合助剂,利用反向沉淀法制备了新型合成气甲烷化催化剂La₂O₃-ZrO₂-Ni/Al₂O₃,同时制备催化剂Cr₂O₃-Ni/Al₂O₃作为参照组。采用X射线衍射（XRD）、透射电子显微镜（TEM）表征了催化剂的微观结构,并利用N₂吸附仪（BET）测量催化剂经高温水热处理前后的微孔结构参数,以考察催化剂的高热结构稳定性。结合国内某大型煤制天然气项目工艺特征和运行实践,应用Aspen Plus软件模拟了四段甲烷化工艺理论平衡值。基于自主固定床合成气甲烷化评价实验装置,考察了反应压力、空速和原料气H₂O(g)含量等因素对La₂O₃-ZrO₂-Ni/Al₂O₃催化性能的影响,并开展了1000h长周期寿命评价实验。结果表明,La₂O₃-ZrO₂-Ni/Al₂O₃比Cr₂O₃-Ni/Al₂O₃具有更优的高热结构稳定性;可使CO和CO₂反应达到或接近催化剂床层出口温度下的理论平衡状态,呈现显著的宽温活性;活性组分NiO晶粒尺寸介于7~10nm,分散度较高;对反应压力、空速和原料气H₂O(g)含量的变化不敏感,具有良好的操作弹性;1000h反应后仍能保持较高的活性和稳定性。     

Carbon dioxide separation and dry reforming of methane for synthesis of syngas by a dual‐phase membrane reactor

High‐temperature CO₂ selective membranes offer potential for use to separate flue gas and produce a warm, pure CO₂ stream as a chemical feedstock. The coupling of separation of CO₂ by a ceramic–carbonate dual‐phase membrane with dry reforming of CH₄ to produce syngas is reported. CO₂ permeation and the dry reforming reaction performance of the membrane reactor were experimentally studied with a CO₂–N₂ mixture as the feed and CH₄ as the sweep gas passing through either an empty permeation chamber or one that was packed with a solid catalyst. CO₂ permeation flux through the membrane matches the rate of dry reforming of methane using a 10% Ni/γ‐alumina catalyst at temperatures above 750°C. At 850°C under the reaction conditions, the membrane reactor gives a CO₂ permeation flux of 0.17 mL min^?1 cm^?2, hydrogen production rate of 0.3 mL min^?1 cm^?2 with a H₂ to CO formation ratio of about 1, and conversion of CO₂ and CH₄, respectively, of 88.5 and 8.1%. © 2013 American Institute of Chemical Engineers AIChE J, 59: 2207–2218, 2013     

合成气压缩机驱动轮机缸体移位处理措施

根据合成气压缩机组对中复查的结果,对合成气压缩机驱动轮机解体大修,调整汽缸中心与汽轮机高压侧轴承座的中心重合及低压缸的位置,从而保证合成气压缩机低压缸-合成气压缩机驱动轮机-合成气压缩机高压缸符合设计的对中要求.     

燃烧前CO2捕集技术在IGCC发电中的应用

由于整体煤气化联合循环（IGCC）发电本身的技术特点,使得其非常适合于进行燃烧前CO₂捕集。针对IGCC特点,提出了一种MDEA脱酸气结合湿法氧化法硫回收的燃烧前CO₂捕集流程。通过模拟计算,验证了流程的可行性。将其与IGCC发电系统集成,对比计算了有无燃烧前CO₂捕集的IGCC系统供电效率等相关参数,燃烧前CO₂捕集使IGCC供电效率降低约10个百分点。分析指出了导致包含燃烧前CO₂捕集的IGCC供电效率降低的3个因素：蒸汽消耗、燃料化学能损失和新增动力设备电耗,并据此确定了今后的优化方向。