CO氧化偶联反应器模拟与优化

CO与亚硝酸甲酯(MN)氧化偶联制草酸二甲酯(DMO)是合成气制乙二醇过程的关键步骤，现有工业装置存在效率低的问题。采用包括副反应(生成碳酸二甲酯和甲酸甲酯)动力学的动力学模型和二维两相反应器模型，对CO氧化偶联的移热式固定床反应器进行建模，研究了换热方式及操作条件对反应器性能和安全性的影响。结果表明，以温度的二阶导数作为飞温的判据是灵敏和可靠的。与常规的逆流和恒温移热方式相比，并流移热使反应器形成更为均匀的温度分布，有利于提高反应器产能。增加入口MN含量会升高反应器MN转化率和热点温度；但是，由于CO、NO和反应物MN之间存在竞争吸附，增加入口CO和NO含量会导致MN转化率和热点温度降低，所以增加入口压力导致MN转化率降低。且热点温度对MN和NO的含量更为敏感，应严格控制入口MN和NO的含量。采用遗传算法进行反应器工况寻优，确定了最优的反应条件，可提高单台反应器对应的乙二醇(EG)年产能至12万吨。     

高硅HZSM-5分子筛的有机酸改性及其在甲醇制丙烯中的应用

使用酒石酸、柠檬酸和草酸等有机酸处理HZSM-5分子筛,并将其用于甲醇制丙烯的反应。通过XRD,BET,NH3-TPD,SEM,TEM等方法对催化剂进行了表征。表征结果显示,酸处理并没有破坏HZSM-5分子筛的晶体结构;酸处理后分子筛的微孔孔体积减小、总孔体积和比表面积增大,表面生成了二次介孔;酸处理后分子筛的弱酸中心增加而强酸中心减少,其中酒石酸处理后的效果最明显。在常压、480℃、重时空速2 h-1的反应条件下,相比HZSM-5原粉,0.1 mol/L酒石酸改性后的HZSM-5催化剂的甲烷选择性从0.73%降至0.25%、芳烃选择性从8.89%降至5.87%、丙烯选择性从56.00%提高到59.73%、丙烯/丙烷比从41.79提高到51.94,催化性能得到明显改善。