合成氣一步法制二甲醚漿態(tài)床反應(yīng)器及工藝流程數(shù)學(xué)模擬
本文選題:二甲醚 切入點:漿態(tài)床 出處:《華東理工大學(xué)》2011年碩士論文
【摘要】:論文研究了合成氣一步法制二甲醚的反應(yīng)動力學(xué),由實驗測定二甲醚合成動力學(xué)數(shù)據(jù)并擬合出一步法合成二甲醚的動力學(xué)方程。 建立了合成氣一步法制二甲醚漿態(tài)床反應(yīng)器的數(shù)學(xué)模型,考慮了液相返混和催化劑顆粒沉降對反應(yīng)結(jié)果的影響,在此基礎(chǔ)上模擬計算了反應(yīng)壓力、反應(yīng)溫度、進(jìn)料空速、原料氣組成等條件對反應(yīng)的影響。計算結(jié)果表明,在不同的H2/CO條件下,CO轉(zhuǎn)化率和二甲醚的選擇性均隨溫度增加、壓力增大而提高;在一定溫度、壓力條件下,CO轉(zhuǎn)化率隨原料氣進(jìn)口空速增大而減;合成氣含有一定量的CO2有利于CO轉(zhuǎn)化率增加,提高H2的濃度有利于CO的轉(zhuǎn)化及二甲醚的生成。故生產(chǎn)中應(yīng)在合適的空速下適當(dāng)提高反應(yīng)溫度和壓力及原料氣中H2的含量。 在反應(yīng)器模擬基礎(chǔ)上,以年產(chǎn)10萬噸二甲醚為目標(biāo),建立了反應(yīng)器、吸收塔、預(yù)精餾塔、二甲醚產(chǎn)品精餾塔、甲醇回收精餾塔為主要操作單元的流程,進(jìn)行了一步法合成二甲醚的工藝流程的模擬并優(yōu)化了操作條件、塔板數(shù)及產(chǎn)品流量純度等,得到較優(yōu)工藝操作,年產(chǎn)二甲醚10.84萬噸,副產(chǎn)甲醇1.94萬噸。
[Abstract]:In this paper, the reaction kinetics of one step synthesis of dimethyl ether from syngas was studied. The kinetic data of synthesis of dimethyl ether were measured by experiments and the kinetic equation of one step synthesis of dimethyl ether was obtained.A mathematical model of a one-step dimethyl ether slurry bed reactor for syngas synthesis was established. The effect of the precipitation of the catalyst particles on the reaction results was considered. On this basis, the reaction pressure, reaction temperature and feed space velocity were simulated and calculated.The effect of raw gas composition on the reaction.The results show that the conversion of CO and the selectivity of dimethyl ether increase with the increase of temperature and pressure under different H2/CO conditions, and the conversion of CO decreases with the increase of inlet space velocity of feedstock gas at certain temperature and pressure.A certain amount of CO2 in syngas can increase the conversion of CO and increase the concentration of H _ 2 in favor of CO conversion and the formation of dimethyl ether.Therefore, the reaction temperature and pressure and H _ 2 content in raw gas should be increased at the appropriate space velocity.On the basis of reactor simulation, the process of reactor, absorption tower, pre-distillation tower, dimethyl ether product distillation tower and methanol recovery distillation column were established with the annual output of 100000 tons of dimethyl ether as the target.The technological process of one-step synthesis of dimethyl ether was simulated, and the operation conditions, tray number and product flow purity were optimized. The optimum process was obtained, which produced 108400 tons of dimethyl ether per year and 19400 tons of methanol per year.
【學(xué)位授予單位】:華東理工大學(xué)
【學(xué)位級別】:碩士
【學(xué)位授予年份】:2011
【分類號】:TQ223.24
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