甲醇氢回收装置电加热器的改造

本文详细地介绍了甲醇氢回收装置电加热器改造前后的对比,从而找到了用于化工系统中的电加热器采用加热元件而少采用电阻丝的更为合理的途径。

甲醇氢氯化技术

一、概况 1874年,C·Groves首次用甲醇和氯化氢在氯化锌存在下反应制得一氯甲烷,但这个反应直到本世纪二十年代人们成功地开发出一氧化碳和氢在高压下合成为甲醇的工艺后才变得更富有实际意义。七十年代以来。

助剂对球形Cu/SiO_(2)催化剂甲醇脱氢制甲酸甲酯反应性能的影响

甲醇脱氢制甲酸甲酯是实现甲醇下游产品多元化利用的绿色高效途径,使用助剂对SiO_(2)催化剂进行改性已成为提高目标产物甲酸甲酯收率的有效策略。首先通过溶胶-凝胶法制备了球形SiO_(2)负载Cu催化剂(Cu/SiO_(2)),然后采用旋蒸法引入助剂制得CuM/SiO_(2)(M=Ce或Al)催化剂,借助N2吸/脱附、扫描电子显微镜(SEM)、H_(2)-N_(2)O滴定和X射线衍射(XRD)等手段对催化剂进行了表征,并将催化剂用于甲醇脱氢制甲酸甲酯反应评价了其催化性能。结果表明,助剂可改变催化剂中活性Cu^(0)物种的含量和表面酸碱性。与Cu/SiO_(2)催化剂相比,CuCe/SiO_(2)催化剂表面Cu颗粒的分散度提高,这促进了活性物种Cu^(0)的形成,同时表面碱性位点减少,抑制了副反应发生,因而CuCe/SiO_(2)催化剂表现出最高的活性。在300℃、0.2 MPa的反应条件下,CuCe/SiO_(2)催化剂的甲醇转化率、甲酸甲酯选择性分别为29.2%、86.3%,甲酸甲酯收率为25.2%,均明显优于文献报道的Cu基催化剂。

两种甲醇脱氢酶在食甲基杆菌甲醇代谢中的作用

本研究以食葡糖食甲基杆菌MP688(Methylobacterium glucophilum MP688)的吡咯喹啉醌(pyrroloquino-line quinone,PQQ)高产突变株J1-1为研究对象,通过生物信息学分析从基因组上找到两个甲醇脱氢酶(methanol dehydrogenase,MDH)基因mpq0771和mpq2496。考察了Ca^(2+)及La^(3+)对菌体生长、PQQ合成、MDH表达及酶活力的影响,并研究两种酶在甲醇代谢中的作用。结果显示:Ca^(2+)和La^(3+)均能促进J1-1菌体生长,且在菌体快速生长的情况下导致PQQ合成下降;Ca^(2+)存在时,菌株J1-1中mpq0771表达量较高,添加La^(3+)后mpq0771表达受到阻遏,但增强了mpq2496表达,菌体MDH总活力也有所提高;敲除菌J1-1Δmpq0771不能利用甲醇生长,添加La^(3+)后可利用甲醇生长并能合成PQQ,且能检测到MDH活性。mpq0771编码产物是Ca^(2+)依赖的MDH,mpq2496编码产物是严格依赖La^(3+)的MDH,且La^(3+)能够诱导mpq2496表达并替代mpq0771发挥甲醇脱氢酶的作用。

电化学合成2,5-二甲氧基-2,5-二氢呋喃甲醇工艺研究

以糠醇为原料,NaBr为电解质,甲醇为溶剂,利用电化学法合成焦袂康酸中间体2,5-二甲氧基-2,5-二氢呋喃甲醇,考察反应时间、NaBr添加量、反应温度对产率的影响。结果表明,反应时间与反应温度对产率有显著影响,NaBr添加量对产率影响不显著。当加入糠醇3 g(24 mmol),恒压15 V,最优条件为反应时间2.4 h,NaBr添加量为1.76 g,反应温度-10℃时,平均电流0.93 A,2,5-二甲氧基-2,5-二氢呋喃甲醇产率为67.9%。

多级孔二氧化硅负载铜催化剂制备及甲醇脱氢性能

甲酸甲酯是一种重要的煤化工下游化学品,甲醇脱氢制甲酸甲酯主要使用铜基催化剂,金属铜易发生团聚、烧结是限制催化剂性能的关键因素。通过水热合成法制备有序多级孔氧化硅载体(HPS-x),采用蒸氨法和浸渍法分别制得Cu/HPS-x(x=100、130和160)和Cu/HPS-130-W催化剂,考察不同水热温度对催化剂在甲醇脱氢制甲酸甲酯的催化性能的影响,催化剂活性顺序为:Cu/HPS-130>Cu/HPS-160>Cu/HPS-100>Cu/HPS-130-W。表征结果显示,水热温度对HPS载体的织构性质有显著影响,HPS-100以微孔为主,介孔较少,HPS-160比表面积较低,HPS-130载体有适宜孔径分布的有序微介孔结构,能有效促进Cu粒子分散,防止活性组分团聚,进而提高催化剂活性。采用蒸氨法制备的Cu/HPS-130催化剂在0.2 MPa、300℃反应条件下,甲醇转化率和MF选择性分别达38.7%和79.8%,明显优于浸渍法制备的Cu/HPS-130-W催化剂。结果表明蒸氨法比浸渍法更有利于活性组分的分散,载体和金属间相互作用更强,避免活性组分的团聚和剥离。

CdS纳米片与纳米线负载Au_(25)纳米团簇光催化苯甲醇无氧脱氢制苯甲醛反应的研究

光催化苯甲醇直接脱氢制苯甲醛是一种利用太阳能合成精细化学品的同时生成氢气的节能途径。负载型半导体CdS基催化剂是该反应的一类典型的光催化剂。文献报道CdS的形貌对光催化水分解的性能有明显的影响,但其在光催化苯甲醇无氧脱氢制苯甲醛反应中的形貌效应研究报道极少。本工作合成了纳米片状(NS)和纳米线状(NW)两种不同形貌的CdS,发现CdS-NS表现出比CdS-NW更高的转化苯甲醇的光催化活性,但这两种催化剂对苯甲醛的选择性非常低。通过在CdS-NS和CdS-NW上负载Au_(25)纳米团簇,光催化苯甲醇无氧脱氢制苯甲醛反应的活性和选择性明显提高,并显著减弱了CdS载体的形貌对催化反应性能的影响。以上结果为设计合成精细化学品的高效光催化剂提供了参考。

单原子Ge助剂修饰Cu(111)晶面上CO_(2)加氢制甲醇的机理研究

针对CO_(2)热催化转化制甲醇过程中CO_(2)吸附、活化较困难及副产物较多的问题,提出采用单原子Ge助剂修饰Cu(111)晶面的解决思路,通过密度泛函理论(DFT)计算研究了CO_(2)在Ge-Cu(111)晶面上加氢合成甲醇的反应机理。结果表明,单原子Ge助剂的电子调控增加了与其相邻的Cu原子的电子云密度,使CO_(2)分子在含Ge活性界面上的吸附能力显著增强:CO_(2)在GeCu(111)晶面上的吸附能约为Cu(111)晶面的1.5倍,约为Pd改性Cu(111)晶面的2.4倍,进而使逆水煤气变换(RWGS)反应路径速控步骤的活化能降低了近20 kJ·moL^(-1),同时衍生出3条生成甲醇的RWGS新路径;此外,Ge-Cu(111)晶面上甲酸盐路径由于速控步骤活化能大幅上升而被禁阻,进而CO及烃类等副产物选择性大幅降低,Ge-Cu(111)晶面上CO_(2)加氢制甲醇选择性升高。

二氧化碳加氢制甲醇与电解制甲醇系统技术经济性分析

新能源电力驱动下的二氧化碳(CO_(2))捕集与资源化利用是促进新能源消纳和实现工业碳循环的重要举措。CO_(2)还原制甲醇作为CO_(2)利用的重要途径之一,受到了广泛关注。通过建立系统技术经济模型,以系统终了净现值(NPV)以及甲醇平准化成本(LCOM)为经济性指标,对比了CO_(2)加氢制甲醇以及CO_(2)电解制甲醇两种系统的经济性。在目前的技术经济条件下,CO_(2)加氢制甲醇系统经济性优于CO_(2)电解制甲醇系统,但在同等电解池性能下,CO_(2)电解制甲醇系统的应用潜力高于CO_(2)加氢制甲醇系统,CO_(2)电解制甲醇系统的NPV是CO_(2)加氢制甲醇系统的5.5倍。此外,通过敏感性分析发现产物价格与电解池性能是影响系统经济性的关键外部与内部技术参数,对于CO_(2)电解制甲醇系统,电流密度、甲醇法拉第效率以及产物浓度(体积分数)是保障型技术参数,超过对应阈值后对经济性影响较小。

掺氢比对氢-甲醇发动机稀薄燃烧及排放影响

为探究掺氢比对氢-甲醇发动机稀薄燃烧性能的影响,在一台1.8 L涡轮增压缸内直喷汽油机(GDI)改装的氢-甲醇发动机上,开展了不同燃空当量比和不同掺氢比条件下的甲醇发动机掺氢燃烧和排放试验研究。结果表明,在稀燃条件下,增大掺氢比能提高发动机缸内最高燃烧压力及放热率峰值,且燃烧相位提前,燃烧持续期缩短。在稀燃情况下适当掺氢有助于改善循环变动,混合气越稀改善效果越好,但随燃空比和掺氢量增大时,循环变动却有恶化的趋势。当燃空当量比大于0.71时,增大掺氢比能改善HC排放;当燃空当量比大于0.83时,掺氢能改善NO_(x)排放,但CO排放恶化;当燃空当量比小于0.83时,增大掺氢比导致NO_(x)排放恶化但CO排放降低。

二氧化碳加氢制甲醇合成工艺探讨

本文简介CO_(2)加氢制甲醇的发展现状,分析CO_(2)加氢制甲醇的化学反应特点,比较水冷合成工艺、绝热合成工艺及气冷合成工艺的特点,并提出在CO_(2)加绿电制氢生产甲醇工艺下,合成宜采用气冷合成工艺的建议。

基于Citespace对CO_(2)加氢制甲醇的进展研究

CO_(2)加氢制甲醇技术是利用CO_(2)和氢气直接催化合成甲醇,利用碳循环减少CO_(2)排放的同时生成可利用化学能源,为减轻温室效应提供了高效的绿色科学技术。通过Citespace软件对CO_(2)加氢制甲醇技术进行科学计量可视化分析,可以更快地把握此领域的研究热点以及未来的创新方向。

20万t/年氨改醇项目甲醇提氢装置扩能改造的优势

随着社会产能需求结构的不断变化,许多氮肥企业面临着产业发展的抉择性问题。特别是山东省的化工企业,面对新旧动能转换的大势所趋,机遇与挑战并存。一些企业会根据国家政策方针和设备设施具体情况对老旧设备进行更新换代,及时上马大型低能耗、高产能、高科技的生产装置。另外一些企业也会选择对现有装置设备进行技术改造,转换终端产品,氨改醇项目就是其中一种有效的尝试。以潞安化工集团山东恒通化工股份有限公司化肥厂20万t/年氨改醇项目的实践为例,详细阐述甲醇提氢装置扩能改造项目的技术措施和经济效益,实际应用效果显著。

一氧化碳制甲醇工艺过程的HAZOP评价和ALOHA模拟危险性分析

基于ALOHA模拟和HAZOP方法,对一氧化碳加氢制甲醇工艺危险性进行分析评价。首先运用HAZOP方法,对流量、压力、温度、液位等状态参数进行系统评价,分析可能造成的偏差及其原因,给出建议措施。然后运用ALOHA软件,进行甲醇储罐泄露模拟,研究风速和泄漏孔径对甲醇毒性危险区域和易燃危险区域的影响。风速在一定范围内,随着风速的增大,CO扩散警戒范围缩小,而且喷射火范围略微缩小;温度在一定范围内,随着温度的降低,CO扩散警戒区域没有明显变化,但是喷射火范围有缩小趋势。

稀土元素(La,Ce,Nd)改性Cu/SiO_2催化甲醇脱氢制备甲酸甲酯

采用等孔体积浸渍法制备了稀土元素(La,Ce,Nd)改性的Cu/SiO_2催化剂,并用于催化甲醇脱氢制备甲酸甲酯。稀土元素的掺杂促进了Cu^0在载体上的分散,降低了Cu^0的晶粒尺寸,并且改变了催化剂的表面碱性。Cu^0的晶粒尺寸变小提高了甲醇的转化率与甲酸甲酯收率。但是,碱性的提高易于催化甲酸甲酯分解为CO与H_2。其中La掺杂的LaCu/SiO_2催化剂展现出了优良的催化活性,在La/Cu(摩尔比)=(0.05～0.5)∶1条件下,甲酸甲酯收率均高于Cu/SiO_2催化剂的甲酸甲酯收率。

甲醇催化脱氢制无水甲醛催化体系研究进展

综述了近年来甲醇催化脱氢制无水甲醛的研究，讨论了该领域中催化剂研制和反应机理。负载型过渡金属铜、锌催化剂，含钠难熔盐及分子筛等多种催化体系都表现出较好的催化性能，催化剂的活性及稳定性还有待进一步提高。对无氧参与的反应机理的研究还较肤浅，活性中心的状态及催化剂的表面性质对选择性的影响有待进一步研究。

在涂层TiO_2改性铜催化剂上甲醇脱氢制甲酸甲酯

在常压和２５０℃下，考察了涂层ＴｉＯ_２改性铜催化剂上甲醇脱氢生成甲酸甲酷的活性和选择性以及催化剂的稳定性．结果表明，涂层ＴｉＯ２明显提高了铜催化剂的活性和稳定性．在所考察的铜催化剂中，以Ｃｕ／ＴｉＯ２／Ａｌ２Ｏ３的催化活性最高，甚至高于离子交换法制备的Ｃｕ（ｅｘ）／ＳｉＯ３催化剂．ＸＰＳ分析表明，Ｃｕ／ＴｉＯ２／Ａｌ２Ｏ３中存在着两种化学环境不同的Ｃｕ（０），即负载在γ－Ａｌ２Ｏ３和ＴｉＯ２－Ａｌ２Ｏ３表面上的Ｃｕ（０）．涂层ＴｉＯ２使ＣｕＯ／Ａｌ２Ｏ３和ＣｕＯ／ＳｉＯ２中ＣｕＯ的还原温度降低，还原度增大，ＣｕＯ单层分散量增加．在反应气氛中，由于催化剂表面铜的迁移聚集、表面积炭、比表面降低等因素，因而导致催化剂失活．

含硼杂原子Na-B-ZSM-5分子筛对甲醇脱氢制甲醛反应的催化性能

以白炭黑为硅源、硼酸为硼源、NaOH为碱源、四丙基溴化铵(TPABr)和1,6-己二胺(HMDA)混合模板剂,采用水热合成法制备含硼杂原子Na-B-ZSM-5分子筛,用XRD、SEM、FT-IR、UV-vis、11B MAS NMR、NH3-TPD等方法对其进行表征。在连续流动常压固定床反应器上评价Na-B-ZSM-5分子筛对甲醇脱氢制甲醛反应的催化性能,考察n(Si)/n(B)、n(Na2O)/n(SiO2)、晶化温度和晶化时间等制备参数以及反应温度和质量空速等工艺参数对催化性能的影响。结果表明,硼进入了分子筛的骨架结构中,存在与B酸中心有关的骨架四配位硼和与L酸中心有关的骨架三配位硼,Na-B-ZSM-5分子筛含有较多的弱酸位和少量的中强酸位。催化剂的最佳制备参数为n(Si)/n(B)比值为7.5、n(Na2O)/n(SiO2)比值为0.14、晶化温度170℃、晶化时间48 h。Na-B-ZSM-5(7.5)分子筛在反应温度550℃、质量空速1.85 h-1的反应条件下对甲醇的转化率为62.97%,甲醛的选择性为68.86%。

甲醇脱氢制无水甲醛的研究进展

甲醇直接脱氢制无水甲醛是具有工业化前景的新工艺。介绍了该领域催化剂及相关工艺的研究现状。利用金属、金属氧化物、金属难熔盐和分子筛催化剂以及相关工艺技术制得定量的无水甲醛,该技术目前处于研发阶段,离工业化尚有一定距离,在催化剂的选择性、稳定性及使用寿命等方面有待于改进。

超细CuO/ZnO/TiO_2-SiO_2的表征和CO_2加氢合成甲醇性能研究

用溶胶 凝胶法制备了铜、锌质量分数不同的超细Cu/ZnO/TiO2 SiO2催化剂。通过BET、TPR、XRD及FT IR等方法对催化剂前驱体CuO/ZnO/TiO2 SiO2的物化性能进行表征。用固定床连续流动微反装置,考察催化剂CO2加氢合成甲醇的催化性能。研究结果表明,溶胶 凝胶法制备的CuO/ZnO/TiO2 SiO2催化剂比表面较大(240m2/g～590m2/g),孔径分布单一,晶相组成为CuO。随着铜、锌质量分数的增大,催化剂的比表面积减小,最可几孔径增大;CuO微晶结晶度增大,同时微晶尺寸逐渐增大至20nm。催化剂具有较高的反应活性和选择性,当氧化铜、氧化锌质量分数各为25%时,在260℃,2500h-1,CO2∶H2=1∶3(mol比),2.0MPa的反应条件下,甲醇时空收率为0.126g/(h·g)。