我國石油和天然氣資源較為短缺,而煤炭資源相對富裕,發(fā)展清潔煤基能源已成為一個熱門的研究領域。煤基甲醇是一個熱點研究方向,論文開展了煤基甲醇制高性能清潔汽油組分的研究和應用。首先,論文考察了合成分子篩催化劑的主要影響因素,優(yōu)化后的催化劑合成和反應條件為:選用價格低廉的C4H11N為模板劑,C4H11N與SiO2的摩爾比為1.28:1,以納米晶種為結晶誘導劑,晶化80小時合成的分子篩原粉比表面積可達360m2/g,樣品進行紅外光譜表征顯示具有典型的硅鋁酸鹽中結晶水的典型吸收峰。在反應溫度為350℃,空速0.5 h^-1的反應條件下,反應120小時,烯烴選擇性大于70%。對反應過程的中間產(chǎn)物進行了測試分析,表明酸性較弱的分子篩B催化劑有利于低碳烯烴的產(chǎn)生。接著,論文考察了級配分子篩的配比、反應溫度、空速等工藝條件對甲醇轉化生成產(chǎn)物的影響。發(fā)現(xiàn)提高反應溫度,產(chǎn)物氣樣中的烯烴含量增高;溫度為350℃,空速為0.5 h^-1時對反應最有利;在循環(huán)反應時,返氣為1.2倍時,甲醇轉化率為98%,產(chǎn)物收率達到92%以上,辛烷值達95;同時考察了催化劑失活再生后對反... 

【文章來源】：華東理工大學上海市 211工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：69 頁

【學位級別】：碩士

【部分圖文】：

圖１．４甲醇化工示意圖??Ｆｉｇｌ．４?Ｔｈｅ?ｓｃｈｅｍａｔｉｃ?ｄｉａｇｒａｍ?ｏｆ?ｍｅｔｈａｎｏｌ?ｃｈｅｍｉｃａｌ?ｉｎｄｕｓｔｒｙ??

??１．４．１?固定床工藝??ＭＴＧ固定床工藝流程［４８＿４９］如圖１．５所示。粗甲醇經(jīng)過預熱、汽化后進入脫水反應器??內(nèi)，通過該段相應的催化劑反應生成二甲醚、水以及殘余甲醇三者的混合物；這些物質(zhì)??進入更高溫度的轉化反應器內(nèi)與ＺＳＭ－５分子篩催化劑進一步反應生成烴類物質(zhì)，這些物??質(zhì)大多為Ｃ５＋組分和少量的低碳烯烷烴。烴類物質(zhì)經(jīng)過冷卻后，在高壓分離器中進行閃??蒸，得到的輕質(zhì)氣體循環(huán)回到轉化反應器，進一步反應，同時起到調(diào)節(jié)反應器溫度的效??果。產(chǎn)物最終到達油水分離塔，分別分離出液態(tài)烴、氣態(tài)烴和水，氣態(tài)烴主要為低碳烴??類，返回到轉化反應器。調(diào)節(jié)循環(huán)氣與出脫水反應器的氣體體積比，以達到控制反應器??溫度和增加汽油的收率效果［５（３］。當油水分離塔分離出的水中測定出含有未反應的甲醇??時，說明催化劑活性開始下降，催化劑表面開始結炭。工業(yè)上催化劑積炭后常采取空氣??與Ｎ２混合氣燃燒法以除去催化劑表面的積炭

華東理工大學工程碩士學位論文??１．４．２流化床工藝??甲醇制汽油［５２］流化床工藝流程如圖１．６所示，主要由反應器、再生器、分離器及脫??丁烷塔等組成。甲醇和水按照一定配比經(jīng)預熱氣化后進入流化床反應器，反應器上部出??來的組分經(jīng)過冷卻之后，分離出水、輕烴和汽油組分。該工藝采用了煉油工業(yè)中常用的??催化裂化（ＦＣＣ）流化床反應器和流化床再生器，通過連續(xù)不斷地再生確保了催化劑性??能的穩(wěn)定。因為反應劇烈放熱，采用外部冷卻器來移走反應熱。產(chǎn)生的氣體再經(jīng)過脫丁??烷塔，分餾之后剩下Ｃ４氣體，冷凝后產(chǎn)出汽油。與固定床工相比，流化床工藝優(yōu)勢［５３］??在于：（１）反應熱移除較方便，且反應熱能用于生產(chǎn)高壓蒸汽；（２）再生過程循環(huán)流動，??保證催化劑活性和反應溫度穩(wěn)定，汽油品質(zhì)也較穩(wěn)定；（３）汽油組分中異構體増多，均??四甲苯含量較低；（４）汽油收率高；提高了汽油產(chǎn)品的辛烷值；（５）循環(huán)量小、轉化率高。??分離器—??１（１?斤卻器「麵??、器一?ｂ?ｒ?］??Ｐ?糸■?分館罐??４?流Ｕ?？?？?再沸器??床?塔???Ｎ２加熱器＾?■會士栗??——?ＶＪ—－／Ｉ一￣Ｉ?冷卻器汽油??－Ｖ?分離罐??甲醇＾水??加熱器??圖１．６甲醇制汽油（ＭＴＧ）流化床工藝流程??Ｆｉｇ．?１．６?Ｍｅｔｈａｎｏｌ?ｔｏ?ｇａｓｏｌｉｎｅ（ＭＴＧ）?ｆｌｕｉｄｉｚｅｄ?ｐｒｏｃｅｓｓ??１．４．３多管式反應器工藝??多管式反應器［５４］流程如圖１．７所示。多管式反應器與前兩種工藝相比增加了蒸汽發(fā)??生器

【參考文獻】：
期刊論文
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本文編號：3054736