合成气一步法制二甲醚双功能催化剂的内扩散效率因子

对于合成气一步法制二甲醚双功能催化剂,选取CO和CO2加氢反应及甲醇脱水反应为关键反应,建立了以CO、CO2及二甲醚为关键组分的扩散-反应模型。在反应温度220-260℃、压力5 MPa、空速1 000-2 500 h^-1的条件下,在内循环无梯度反应器中测定了合成气制二甲醚的宏观反应速率,并得到了关键组分内扩散效率因子。3种关键组分的内扩散效率因子均在0.11-0.64之间,说明内扩散对反应结果影响严重。使用正交配置法求解扩散-反应模型,计算得到的催化剂内扩散效率因子与实验值的相对误差绝对值的平均值在10%以内,说明该模型是适用的。讨论了催化剂内部关键组分的摩尔分数分布情况及温度对内扩散效率因子的影响。

煤基合成气一步法制二甲醚的宏观动力学

在内循环无梯度反应器中,温度220～260℃、空速1 000～3 000 h-1、压力5 MPa的条件下,研究了质量比为1∶1的混合型双功能催化剂上合成气一步法制二甲醚的宏观动力学,考察了温度、空速等条件对反应性能的影响。选取Langmuir-Hinshelwood双曲型动力学模型,采用麦夸特法对宏观动力学模型进行了参数估值,获得动力学模型的参数。统计检验和残差分析结果表明模型是适宜的。

合成气一步法制二甲醚催化剂的有效导热系数

使用稳态热流法测量了220℃～260℃范围内XNC-98型甲醇合成催化剂及CNM-3型甲醇脱水催化剂的导热系数,实验结果显示,在上述温度范围内两种催化剂的导热系数与温度成线性关系。提出由两种催化剂均匀混合而成混合催化剂的并联传热简化模型和导热系数的计算式,测量了甲醇合成催化剂和甲醇脱水催化剂的质量比分别为1∶1和2∶1时合成气一步法制二甲醚的双功能催化剂的导热系数,计算值与实验值的最大误差不超过2%。实验结果表明该模型可以用于计算混合催化剂的导热系数。

甲醇在加压条件下脱水生成二甲醚的动力学研究

在压力3.0 MPa～5.0 MPa、反应温度260℃～380℃、液空速(2.5～8.0)ml/(g·h)条件下,在等温积分反应器内,采用0.154 mm～0.198 mm的CM-3催化剂,考察操作条件对甲醇转化率的影响,测定甲醇气相脱水生成二甲醚的反应动力学实验数据。实验结果表明,随着压力的增加,甲醇转化率下降;加压条件下,温度提高甲醇转化率提高,在380℃左右接近平衡;甲醇转化率随着空速的增加而降低。以Langmiur均匀吸附双曲型动力学方程式建立以各组分逸度表示的本征动力学模型,根据实验数据用参数估值方法获得动力学模型中的参数。残差分析和统计检验表明,动力学模型是适宜的。