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《华东理工大学》 2011年
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合成气一步法合成二甲醚年产10万吨淤浆床反应器模拟

董滢  
【摘要】:本文对于含氮合成气一步法制二甲醚年产10万吨淤浆床反应器进行了模拟,选用双曲型动力学模型计算一氧化碳、二氧化碳加氢合成甲醇以及甲醇脱水生成二甲醚反应速率;选取Smith提供的适用于非水溶液系统的颗粒轴向浓度分布计算方法用以模拟固相催化剂颗粒轴向浓度分布。研究了以含氮合成气为原料在不同反应温度、反应压力、反应器直径等条件下床层颗粒轴向分布、反应器高度、总碳转化率与二甲醚选择性的变化规律。模拟结果表明,合成气一步法制二甲醚反应器内部由于作为载体的惰性溶剂医用石蜡的存在,使反应温度均匀,同时在整个反应器中催化剂颗粒由于受重力的影响,沿轴向不均匀分布,该分布随操作条件的变化而变化;淤浆床反应器中操作条件不仅影响反应结果,还影响床层高度,因此,在反应器设计过程中应考虑这一特点并结合实际生产的经济性。理想的反应条件是较低的温度240.0-250.0℃,较高的压力5.0-6.0MPa以及合适的反应器直径约2.60m。此外由于合成气一步法制二甲醚是强放热反应,而整个反应有其最佳的反应温度,使用的催化剂在高温下也会降低催化效率甚至失活,所以在反应器中设计了换热部分,有效并及时移走反应热,确保反应的顺利进行并延长催化剂寿命。
【学位授予单位】:华东理工大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2011
【分类号】:TQ223.24

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