我國石油和天然氣資源較為短缺,而煤炭資源相對(duì)富裕,發(fā)展清潔煤基能源已成為一個(gè)熱門的研究領(lǐng)域。煤基甲醇是一個(gè)熱點(diǎn)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(yīng)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(yīng)條件為:選用價(jià)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(jié)晶誘導(dǎo)劑,晶化80小時(shí)合成的分子篩原粉比表面積可達(dá)360m2/g,樣品進(jìn)行紅外光譜表征顯示具有典型的硅鋁酸鹽中結(jié)晶水的典型吸收峰。在反應(yīng)溫度為350℃,空速0.5 h^-1的反應(yīng)條件下,反應(yīng)120小時(shí),烯烴選擇性大于70%。對(duì)反應(yīng)過程的中間產(chǎn)物進(jìn)行了測(cè)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(jí)配分子篩的配比、反應(yīng)溫度、空速等工藝條件對(duì)甲醇轉(zhuǎn)化生成產(chǎn)物的影響。發(fā)現(xiàn)提高反應(yīng)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(shí)對(duì)反應(yīng)最有利;在循環(huán)反應(yīng)時(shí),返氣為1.2倍時(shí),甲醇轉(zhuǎn)化率為98%,產(chǎn)物收率達(dá)到92%以上,辛烷值達(dá)95;同時(shí)考察了催化劑失活再生后對(duì)反... 

【文章來源】：華東理工大學(xué)上海市 211工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：69 頁

【學(xué)位級(jí)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(yù)熱、汽化后進(jìn)入脫水反應(yīng)器??內(nèi)，通過該段相應(yīng)的催化劑反應(yīng)生成二甲醚、水以及殘余甲醇三者的混合物；這些物質(zhì)??進(jìn)入更高溫度的轉(zhuǎn)化反應(yīng)器內(nèi)與ＺＳＭ－５分子篩催化劑進(jìn)一步反應(yīng)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(jìn)行閃??蒸，得到的輕質(zhì)氣體循環(huán)回到轉(zhuǎn)化反應(yīng)器，進(jìn)一步反應(yīng)，同時(shí)起到調(diào)節(jié)反應(yīng)器溫度的效??果。產(chǎn)物最終到達(dá)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(zhuǎn)化反應(yīng)器。調(diào)節(jié)循環(huán)氣與出脫水反應(yīng)器的氣體體積比，以達(dá)到控制反應(yīng)器??溫度和增加汽油的收率效果［５（３］。當(dāng)油水分離塔分離出的水中測(cè)定出含有未反應(yīng)的甲醇??時(shí)，說明催化劑活性開始下降，催化劑表面開始結(jié)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(xué)工程碩士學(xué)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(yīng)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(yù)熱氣化后進(jìn)入流化床反應(yīng)器，反應(yīng)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(yīng)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?yàn)榉磻?yīng)劇烈放熱，采用外部冷卻器來移走反應(yīng)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(shì)［５３］??在于：（１）反應(yīng)熱移除較方便，且反應(yīng)熱能用于生產(chǎn)高壓蒸汽；（２）再生過程循環(huán)流動(dòng)，??保證催化劑活性和反應(yīng)溫度穩(wěn)定，汽油品質(zhì)也較穩(wěn)定；（３）汽油組分中異構(gòu)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(zhuǎn)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(huì)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(yīng)器工藝??多管式反應(yīng)器［５４］流程如圖１．７所示。多管式反應(yīng)器與前兩種工藝相比增加了蒸汽發(fā)??生器

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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本文編號(hào)：3054736