二甲醚固定床合成反應(yīng)器模擬.pdf

1、近年來(lái)，二甲醚作為一種新型清潔能源，引起了人們的關(guān)注，對(duì)二甲醚生產(chǎn)工藝的研究已成為世界各國(guó)的研究熱點(diǎn)。 傳統(tǒng)的二甲醚生產(chǎn)工藝是由合成氣合成甲醇，再由甲醇脫水生成二甲醚，受甲醇合成反應(yīng)平衡的限制，合成氣的轉(zhuǎn)化率很低，若兩步反應(yīng)在同一反應(yīng)器內(nèi)進(jìn)行，則打破了反應(yīng)平衡的制約，可提高合成氣的利用率。合成氣一步法制二甲醚對(duì)天然氣化工的發(fā)展具有重要意義，該技術(shù)的核心是催化劑、反應(yīng)器及工藝的開(kāi)發(fā)。 目前合成氣一步法制備二甲醚研發(fā)工藝采用

2、固定床和淤漿床兩大類(lèi)反應(yīng)器。固定床反應(yīng)技術(shù)工藝技術(shù)成熟易于開(kāi)發(fā)，利用已有的合成二甲醚的動(dòng)力學(xué)方程，根據(jù)反應(yīng)器的模型，然后進(jìn)行反應(yīng)器的模擬，確定了各種生產(chǎn)條件對(duì)二甲醚產(chǎn)率的影響，從而為實(shí)際的生產(chǎn)提供理論參考。模擬結(jié)果表明：在25700h-1空速下，反應(yīng)器內(nèi)溫度分布較均勻，甲醇合成催化劑活性較低，而甲醇脫水反應(yīng)進(jìn)行程度相對(duì)較高；在保證反應(yīng)器熱點(diǎn)溫度不超過(guò)催化劑使用溫度范圍時(shí)，可以通過(guò)增大反應(yīng)管的管徑、提高反應(yīng)壓力、降低空速和提高反應(yīng)氣進(jìn)口溫

3、度來(lái)促進(jìn)DME產(chǎn)物生成；反應(yīng)進(jìn)口氣中應(yīng)避免含有CO2和H2O，氫碳比小于4時(shí)，提高氫碳比對(duì)DME生成有利；提高甲醇合成劑在催化劑中的比例，還可進(jìn)一步提高催化劑活性；各影響條件對(duì)反應(yīng)結(jié)果的影響大小依次為反應(yīng)壓力、空速、催化劑組成、氫碳比、原料氣進(jìn)口溫度、CO2和HzO的濃度。反應(yīng)壓力對(duì)DME產(chǎn)率影響較大，空速對(duì)反應(yīng)器熱點(diǎn)溫度和CO轉(zhuǎn)化率影響較大，催化劑配比對(duì)DME選擇性影響較大，而氫碳比主要影響CO的轉(zhuǎn)化率。原料氣進(jìn)口溫度、CO2和HzO