甲醇的合成操作技术原理

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十万吨焦炉煤气制甲醇的操作规程

十万吨焦炉煤气制甲醇的操作规程

10万吨甲醇操作法全套第一篇合成岗位操作规程第一章工艺原理一、合成工艺原理甲醇合成是在5.0MPa压力下,在催化剂的作用下,气体中的一氧化碳、二氧化碳与氢反应生成甲醇,基本反应式为:CO+2H2=CH3OH+QCO2+3H2=CH3OH+H2O+Q在甲醇合成过程中,尚有如下副反应:2CO+4H2=(CH3)2O+H2O2CO+4H2=C2H5OH+H2O4CO+8H2=C4H9OH+3H2O此外,还有甲酸甲酯,乙酸甲酯及其它高级醇、高级烷烃类生成。

以铜为主体的铜基催化剂,对于甲醇合成具有极高的选择性,而且在不太高的压力及温度下,要求合成气的净化要彻底,否则其活性将很快丧失,它的耐热性也较差,要求维持催化剂在最佳的稳定的温度下操作。

铜基催化剂一般可在210-280℃下操作,视催化剂的型号及反应器型式不同,其最佳操作温度范围与略有不同。

管壳式反应器的最佳操作温度在230-260℃之间。

在铜基催化剂上合成甲醇,合适的操作压力是5.0~10.0MPa,对于合成气中二氧化碳较高的情况,压力的提高对提高反应速度有比较明显的效果。

合成气的成份对甲醇合成反应的影响较大,由前述反应式可见,要降低能耗,应采用适量的二氧化碳浓度的合成气,若合成气中二氧化碳含量过高,会加重精馏工序的负担并增加了能耗,但二氧化碳含量太低,会导致催化剂活性和转化率过低。

理论的合成新鲜气成份,应满足以下比值:氢碳比f=(H2-CO2)/(CO+CO2)=2.05实际操作中氢碳比应适当增大,大约在2.05~2.15之间。

空速一般控制在8000~10000h-1左右。

甲醇合成是强烈的放热反应,必须在反应过程中不断的将热量移走,反应才能正常进行,管壳式反应器利用管子与壳体间副产中压蒸汽来移走热量,这样,合成反应适宜的温度条件维持就几乎全依赖于副产品中压蒸汽压力操作的正常与稳定。

第二章工艺流程简述由压缩工序来的循环气经入塔气预热器(C0401)预热至225℃,由顶部进入管壳式等温甲醇合成塔(D0401),在铜基触媒的作用下,CO、CO2与H2反应生成甲醇和水,同时还有少量的其它有机杂质生成。

焦炉煤气制甲醇

焦炉煤气制甲醇

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一、甲醇的合成
1. 合成甲醇的原理
CO + 3H2 → CH3OH CO2 + 3H2 → CO + H2O 2. 合成甲醇的工艺 甲醇合成工艺分为:高压、中压和低压法。 △H298=-90.8kJ/mol △H298=41.3kJ/mol CO2 + 3H2 → CH3OH + H2O △H298=-49.5kJ/mol
合成气冷却
弛放气
焦炉煤气
压缩
干法脱硫
煤气加热炉
甲醇精馏
煤气
甲醇
图12-1 焦炉气制甲醇工艺流程
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第二节
焦炉气的净化
制甲醇用焦炉气的要求:总硫体积分数不大于 0.1ppm,烯烃、长链烷烃含量不能太高。 因此,精脱硫工序是焦炉煤气净化工艺中最重 要的一环。
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第二节
焦炉气的净化
1. 铁(钴)钼催化加氢+氧化铁、氧化锌脱硫
赵云鹏
zhaoyp@
中国矿业大学化工学院
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第十二章
第一节 第二节 第三节 第四节
焦炉煤气制甲醇
焦炉煤气制甲醇的原理 焦炉气的净化 焦炉气转化 甲醇的合成和精馏
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第一节 焦炉煤气制甲醇的原理
CH4 + H2O → CO + 3H2 合成气制甲醇的反应:CO + 2H2 → CH3OH 甲醇合成气的要求主要包括以下三个方面:
合成气中的杂质:使催化剂失活得有毒物质 和惰性物质。
导致催化剂失活的有毒物质:硫化物、羰基
金属和Cl-。 总硫体积分数不大于0.1ppm,甲烷含量不大 于0.6%。
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甲醇合成原理方法与工艺

甲醇合成原理方法与工艺

甲醇合成原理方法与工艺图1煤制甲醇流程示意图煤气经过脱硫、变换,酸性气体脱除等工序后,原料气中的硫化物含量小于0.1mg/m3。

进入合成气压缩机,经压缩后的工艺气体进入合成塔,在催化剂作用下合成粗甲醇,并利用其反应热副产3.9MPa中压蒸汽,降温减压后饱和蒸汽送入低压蒸汽管网,同时将粗甲醇送至精馏系统。

一、甲醇合成反应机理自CO加氢合成甲醇工业化以来,有关合成反应机理一直在不断探索和研究之中。

早期认为合成甲醇是通过CO在催化剂表面吸附生成中间产物而合成的,即CO是合成甲醇的原料。

但20世纪70年代以后,通过同位素示踪研究,证实合成甲醇中的原子来源于CO2,所以认为CO2是合成甲醇的起始原料。

为此,分别提出了CO和CO2合成甲醇的机理反应。

但时至今日,有关合成机理尚无定论,有待进一步研究。

为了阐明甲醇合成反应的模式,1987年朱炳辰等对我国C301型铜基催化剂,分别对仅含有CO或CO2或同时含有CO和CO2三种原料气进行了甲醇合成动力学实验测定,三种情况下均可生成甲醇,试验说明:在一定条件下,CO和CO2均可在铜基催化剂表面加氢生成甲醇。

因此基于化学吸附的CO连续加氢而生成甲醇的反应机理被人们普遍接受。

对甲醇合成而言,无论是锌铬催化剂还是铜基催化剂,其多相(非匀相)催化过程均按下列过程进行:①扩散——气体自气相扩散到气体一催化剂界面;②吸附——各种气体组分在催化剂活性表面上进行化学吸附;③表面吸附——化学吸附的气体,按照不同的动力学假说进行反应形成产物;④解析——反应产物的脱附;⑤扩散——反应产物自气体一催化剂界面扩散到气相中去。

甲醇合成反应的速率,是上述五个过程中的每一个过程进行速率的总和,但全过程的速率取决于最慢步骤的完成速率。

研究证实,过程①与⑤进行得非常迅速,过程②与④的进行速率较快,而过程③分子在催化剂活性界面的反应速率最慢,因此,整个反应过程的速率取决于表面反应的进行速率。

提高压力、升高温度均可使甲醇合成反应速率加快,但从热力学角度分析,由于CO、C02和H2合成甲醇的反应是强放热的体积缩小反应,提高压力、降低温度有利于化学平衡向生成甲醇的方向移动,同时也有利于抑制副反应的进行。

甲醇的工业生产方法

甲醇的工业生产方法
甲醇有哪些工业生产方法 并写出反应原理? 并写出反应原理?
甲醇的工业生产方法
早期用木材或木质素干馏法制甲醇,在工业上已经被汰。 早期用木材或木质素干馏法制甲醇,在工业上已经被汰。 现在,凡含有碳素的固体、 现在,凡含有碳素的固体、液体和气体均可转化为碳 的化合物,再以人工合成法制取甲醇。 的化合物,再以人工合成法制取甲醇。 目前,可以制取甲醇的方法有以下几种。 目前,可以制取甲醇的方法有以下几种。 1、氯甲烷水解法 、 CH3Cl+H2O CH3OH+HCl
这些副反应的产物还可以进一步发生脱水、 这些副反应的产物还可以进一步发生脱水、缩 酰化或酮化等反应,生成烯烃、酯类、 水、酰化或酮化等反应,生成烯烃、酯类、酮类等 副产物。 副产物。 当催化剂中含有碱性化合物时, 当催化剂中含有碱性化合物时,这些化合物生 成更快。 成更快。 副反应不仅消耗原料, 副反应不仅消耗原料,而且影响粗甲醇的质量 和催化剂的寿命。 和催化剂的寿命。 特别是生成甲烷的反应,是一个强放热反应, 特别是生成甲烷的反应,是一个强放热反应, 不利于操作控制, 不利于操作控制,而且生成的甲烷不能随产品冷 凝,存在于循环系统中更不利于主反应的化学平衡 和反应速率。 和反应速率。
现代工业生产甲醇
天然气制甲醇的生产方法
煤、焦炭制甲醇的生产方法
油制甲醇的生产方法
联醇生产方法
二、生产甲醇的原理
1.主、副反应 主反应:CO+2H2
CH3OH
当有二氧化碳存在时,二氧化碳按下列反应生成甲醇: 当有二氧化碳存在时,二氧化碳按下列反应生成甲醇:
CO2+H2 CO+2H2 CO2+3H2
2、甲烷部分氧化法 、
甲烷直接氧化生成甲醇的反应式如下: 甲烷直接氧化生成甲醇的反应式如下: 2CH4+O2 2CH3OH 这种制甲醇的方法工艺流程简单,节省建设投资, 这种制甲醇的方法工艺流程简单,节省建设投资,而且将 便宜的原料甲烷变成贵重的产品甲醇, 便宜的原料甲烷变成贵重的产品甲醇,是一种可取的生产 甲醇的方法。 甲醇的方法。 但是,这种氧化过程不易控制, 但是,这种氧化过程不易控制,常因深度氧化生成碳的 氧化物和水,而使原料和产品受到很大损失, 氧化物和水,而使原料和产品受到很大损失,使甲醇的总 收率不高。 收率不高。 虽然已有运行的工业试验装置, 虽然已有运行的工业试验装置,甲烷氧化制甲醇的方法 仍未实现工业化。 仍未实现工业化。 特点:原材料便宜、工艺流程简单,但生产技术复杂、 特点:原材料便宜、工艺流程简单,但生产技术复杂、 副产品多、产品分离困难、 副产品多、产品分离困难、原材料利用率低

甲醇合成原理方法与实用工艺

甲醇合成原理方法与实用工艺

甲醇合成原理方法与工艺图1 煤制甲醇流程示意图煤气经过脱硫、变换,酸性气体脱除等工序后,原料气中的硫化物含量小于0.1mg/m3。

进入合成气压缩机,经压缩后的工艺气体进入合成塔,在催化剂作用下合成粗甲醇,并利用其反应热副产3.9MPa 中压蒸汽,降温减压后饱和蒸汽送入低压蒸汽管网,同时将粗甲醇送至精馏系统。

一、甲醇合成反应机理自CO加氢合成甲醇工业化以来,有关合成反应机理一直在不断探索和研究之中。

早期认为合成甲醇是通过CO在催化剂表面吸附生成中间产物而合成的,即CO是合成甲醇的原料。

但20世纪70年代以后,通过同位素示踪研究,证实合成甲醇中的原子来源于CO2,所以认为CO2是合成甲醇的起始原料。

为此,分别提出了CO和CO2合成甲醇的机理反应。

但时至今日,有关合成机理尚无定论,有待进一步研究。

为了阐明甲醇合成反应的模式,1987年朱炳辰等对我国C301型铜基催化剂,分别对仅含有CO或CO2或同时含有CO和CO2三种原料气进行了甲醇合成动力学实验测定,三种情况下均可生成甲醇,试验说明:在一定条件下,CO和CO2均可在铜基催化剂表面加氢生成甲醇。

因此基于化学吸附的CO连续加氢而生成甲醇的反应机理被人们普遍接受。

对甲醇合成而言,无论是锌铬催化剂还是铜基催化剂,其多相(非匀相)催化过程均按下列过程进行:①扩散——气体自气相扩散到气体一催化剂界面;②吸附——各种气体组分在催化剂活性表面上进行化学吸附;③表面吸附——化学吸附的气体,按照不同的动力学假说进行反应形成产物;④解析——反应产物的脱附;⑤扩散——反应产物自气体一催化剂界面扩散到气相中去。

甲醇合成反应的速率,是上述五个过程中的每一个过程进行速率的总和,但全过程的速率取决于最慢步骤的完成速率。

研究证实,过程①与⑤进行得非常迅速,过程②与④的进行速率较快,而过程③分子在催化剂活性界面的反应速率最慢,因此,整个反应过程的速率取决于表面反应的进行速率。

提高压力、升高温度均可使甲醇合成反应速率加快,但从热力学角度分析,由于CO、C02和H2合成甲醇的反应是强放热的体积缩小反应,提高压力、降低温度有利于化学平衡向生成甲醇的方向移动,同时也有利于抑制副反应的进行。

甲醇合成知识

甲醇合成知识

三、甲醇合成反应动力学
1970年,美国Brown和Bennett发表了在高压循环无梯度 反应器中有关Zn-Cr催化剂上甲醇合成的本征动力学及宏 观动力学研究结果,反应压力20.7MPa,温度300~400℃, 催化剂粒度为0.4mm,宏观动力学研究时使用的工业颗粒 催化剂。本征动力学的研究结果表明Natta方程式(6-11) 仍适用,但zn-Cr催化剂的活性是当时Natta 所用的催化 剂的四倍。在上述条件下,工业颗粒催化剂的宏观反应 速率可以下式表示
三、工业用甲醇合成催化剂
1.锌铬催化剂 (1)锌铬催化剂的制备 (2)锌铬催化剂的还原
2ZnCrO4·H2O+3H2=ZnO+ZnCr2O4+5H2O 2ZnCrO4·H2O+3CO=ZnO+ZnCr2O4+3CO2+2H2O 可将还原反应简写为
2CrO3·H2O+3H2=Cr2O3+5H2O (3)锌铬催化剂的中毒和寿命
三、工业用甲醇合成催化剂
2.铜基催化剂 (1)铜基催化剂的制备 (2)铜基催化剂的还原 (3)铜基催化剂的中毒和寿命 (4)国外甲醇合成铜基催化剂一览表 (5)几种国产铜基甲醇催化剂的性能
三、工业用甲醇合成催化剂
表6-4 两种催化剂比较
压力/MPa
33 20 10 5
合成塔出口甲醇/%
锌铬催化剂
在甲醇合成系统中,三个可能的反应,以下简写为反应1, 反应2,反应3。
三、甲醇合成反应动力学
1.锌-铬系催化剂上甲醇合成反应动力学 1953年起意大利Natta等提出,Zn-Cr催化剂上甲醇合成 反应速率为吸附在催化剂活性表面上CO与H2的三分子表 面化学反应速率所控制,其反应速率r1

煤制甲醇生产流程原理和发展趋势

煤制甲醇生产流程原理和发展趋势

段落一:引言甲醇是一种重要的有机化工原料和清洁燃料,也是工业生产中广泛应用的化学品之一。

煤制甲醇作为一种非石化甲醇生产方式,具有资源丰富、技术成熟、环保节能等优势,是未来甲醇工业发展的重要方向之一。

本文将从煤制甲醇的原理、技术路线、优缺点、发展趋势、挑战与机遇等多角度对其进行详细介绍。

段落二:原理及主要技术路线煤制甲醇主要采用的是合成气法,即利用空气、水蒸气和煤等原料制取一定比例的氢气和一氧化碳混合气体,之后通过催化反应生成甲醇。

该技术普遍采用的是高温高压气相催化反应,在300~400℃和10~30MPa的条件下,采用专门的甲醇合成催化剂,将一氧化碳和氢气转化为甲醇,通常净化后可直接用于市场销售。

具体来说,煤制甲醇的主要技术路线包括以下步骤:1.煤气化:将煤转化为一氧化碳和氢气的混合气体,也称为合成气。

煤气化的方法主要有固定床气化、流化床气化和喷射床气化等。

2.合成气净化:将合成气中杂质去除。

主要方法包括物理吸附、化学吸附、低温沉积等。

3.甲醇合成:将合成气反应生成甲醇,是煤制甲醇的核心步骤。

催化剂是影响煤制甲醇产率和选择性的关键因素,主要包括铜基、锌基和铬基等。

4.甲醇精馏:从合成的混合物中将甲醇纯化出来的过程。

经过2~3级分馏后,可以得到高纯度的甲醇。

总之,煤制甲醇技术路线相对成熟,具有较为明确的分离纯化工艺和催化剂合成技术。

未来,随着科技不断进步,煤制甲醇的生产工艺也会不断创新和完善,以更好地满足市场需求和环保要求。

段落三:优点与传统石化甲醇生产方式相比,煤制甲醇具有以下优点:1.资源丰富:煤作为我国的主要能源来源之一,具有储量丰富、分布广泛的特点,可以为煤制甲醇提供充足的原料保障。

2.技术成熟:煤制甲醇技术在国内外已经经历了数十年的发展和实践,技术路线已经相对成熟,可以提供稳定高效的甲醇生产工艺。

3.环保节能:煤制甲醇生产不仅能够节约石油等化石能源的消耗,还可以降低CO2等温室气体的排放,具有更好的环保效益。

甲醇合成的原理及工艺

甲醇合成的原理及工艺

一、甲醇合成原理1、化学反应合成甲醇的主要化学反应为CO和H2在多相铜基催化剂上的反应:CO+2H2⇋CH3OH(g)-90.8kJ/mol反应气体中含有CO2时,发生以下反应:CO2+3H2⇋CH3OH(g)+H2O-49.5kJ/mol同时CO2和H2发生CO的逆变换反应:CO2+H2⇋CO+H2O(g)+41.3kJ/mol反应过程中除生成甲醇外,还伴随一些副反应的发生,生成少量的烃、醇、醛、醚、酸和酯等化合物。

这些副反应的产物还可以进一步发生脱水、缩合、酰化或酮化等反应,生成烯烃、酯类、酮类等副产物。

当催化剂中含有碱类化合物时,这些化合物的生成更快。

副产物不仅消耗原料,而且影响甲醇的质量和催化剂的寿命。

尤其是生成甲烷的反应为一个强放热反应,不利于反应温度的操作控制,且甲烷不能随着产品冷凝,在循环系统中循环,更不利于主反应的化学平衡和反应速率。

2、甲醇合成反应的特点(1)放热反应甲醇合成是一个可逆放热反应,为了使反应过程能够向着有利于生成甲醇的方向进行,适应最佳温度曲线的要求,达到较好的产量,需及时移走热量。

(2)体积缩小反应从化学反应可以看出,无论是CO还是CO2分别与H2合成CH3OH,都是体积缩小的反应,因此压力增高,有利于反应向着生成CH3OH的方向进行。

(3)可逆反应即在CO、CO2和H2合成生成CH3OH的同时,甲醇也分解为CO2、CO和H2,合成反应的转化率与压力、温度和氢碳比ƒ=(H2-CO2)/(CO+CO2)有关。

(4)催化反应在有催化剂时,合成反应才能较快进行。

二、甲醇合成催化剂随着英国ICI公司铜‐锌‐铝催化剂的研制成功,甲醇生产进入了低温(220~280℃)、中低压(5~10MPa)时代。

近年来,低压铜基催化剂的使用逐渐普遍,各种新型甲醇催化剂层出不穷,无论活性、选择性、寿命等各方面均大大超过前代产品,从而推动甲醇生产实现了长周期、低能耗、低成本运行。

1、铜基催化剂(1)CuO‐ZnO‐Al2O3催化剂英国ICI公司开发的CuO‐ZnO‐Al2O3催化剂是比较有代表性的铜基催化剂。

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不计。建立气-固相催化反应动力学方程,最重要的工作是求得准确的 实验数据,为此确定合理的实验流程,设计合适的反应器,严格地进行 气体净化,尽可能采用精密的测试手段,并对测量仪表和工具进行校准 (如对热电偶、流量计、色谱仪校准),仔细进行操作,使实验误差减 至最小。另外,还需要在催化剂活性极为稳定的时期,测定动力学数据。 在甲醇合成系统中,有三个可能的反应:
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任务1 合成甲醇的方法及原理
而对于反应(1-4-7),则温度低,对二氧化碳的生成有利。由表 1.4.1可见,低压下,二氧化碳的平衡浓度随温度的升高略有降低, 而高压下,二氧化碳的平衡浓度随温度升高先升后降。总之,一氧化碳 的平衡浓度随条件的变化比较敏感,而二氧化碳相对不敏感,温度低时, 二氧化碳与一氧化碳平衡转化率之比较温度高时小得多,这个结论对制 定生产条件有一定的指导意义,即高温甲醇流程的原料气中二氧化碳的 含量不宜过高,以避免一氧化碳利用率不高,同时多消耗氢气而且甲醇 的浓度稀。对低温甲醇流程的原料气中,二氧化碳的浓度允许高些,当 然生产条件的制定,还要考虑动力学因素。
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任务1 合成甲醇的方法及原理
1.锌-铬系催化剂上甲醇合成反应动力学 1953年起,意大利Natta等提出,Zn-Cr催化剂上甲醇合
成反应速率为吸附在催化剂活性表面上CO与H2的三分子表面化学反 应速率所控制,其反应速率r1表达式为:
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任务1 合成甲醇的方法及原理
杂反应系统。当达到化学平衡时,每一种物质的平衡浓度或分压,必需 满足每一个独立化学反应的平衡常数关系式。 前面已说明,甲醇合成反应系统中,如不的方法及原理
由表1.4.1、表1.4.2所列数据可见,增大压力,降低温度,Kp1 和Kp2都增大,即有利于平衡。温度和压力相同时,气体组成对于甲醇 合成反应的平衡常数值有影响。
根据表1.4.1,可以明显地看出在一定的原料气组成情况下,温度低, 压力高对生成甲醇的平衡有利,这是由于两个合成甲醇反应(1-4- 2) 和(1-4-3),都是放热的可逆反应,反应时分子数减少的缘 故。值得提出的是一氧化碳的平衡浓度,当条件变化时的改变幅度比二 氧化碳大得多,例如在各种压力下,温度低,明显地对一氧化碳转化有 利,对二氧化碳则虽有影响,但影响的幅度不大。这是由于温度低,对 反应(1-4-2),一氧化碳转化有利,对反应(1-4-7),变 换反应也有利;而对于二氧化碳来说, 温度低, 对反应(1-4- 3),二氧化碳转化有利;
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任务1 合成甲醇的方法及原理
二、合成甲醇反应的动力学 动力学是研究反应速率的科学,一个化学反应要在工业上实现,首先必
须从热力学角度判断反应进行的限度,即化学平衡问题,同时还要研究 动力学,了解各种因素对反应速率的影响,以确定反应能迅速进行的条 件。例如将H2、CO在高压下混合在一起,尽管从热力学角度看,常 温下二者可以反应生成CH3OH,但如不用催化剂并保持一定的温度, 即使经历若干年,混合气体仍然不会有什么变化。 内、外扩散之所以加以区别是因为二者本质不同,外扩散过程是气体经 过催化剂上气体滞流层而进行的,它主要与气体的物理性质和流动状态 有关,气膜愈薄,外扩散进行得愈快。
2.铜基催化剂上甲醇合成反应动力学 ① CO-CO2交换; ② CO氢化; ③ CO2氢化和水煤气变化; ④ CO2中的氧与晶格氧之间的交换发生。
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任务2 合成甲醇的工业催化剂
一、工业用甲醇合成催化剂的技术概况 甲醇合成催化剂工程应用技术水平的优劣,代表着甲醇合成催化剂本身
的性能好坏及催化剂应用技术、气体净化、设备管理等综合技术水平的 高低。20世纪80年代,我国甲醇合成催化剂平均使用寿命只有2~ 3个月,1m3仅能生产甲醇500~800t。随着国产新型低压甲 醇合成催化剂和新型甲合成反应器成功开发及精脱硫技术的广泛使用, 经过20多年的技术进步,甲醇合成工艺不断完善,操作水平不断提高, 催化剂的使用寿命及生产强度提高了20~50倍
(1)动力学控制。 (2)外扩散控制。
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任务1 合成甲醇的方法及原理
如外扩散过程阻滞作用最大,则反应由外扩散过程控制,反应速率与外 扩散速率相当,称为外扩散控制,此时cAg≥cAS≈cAC,cAC ≈cA。
(3)内扩散控制。 除了这几种控制外,在它们之间尚有若干过渡区。 对于甲醇合成过程,在工业操作条件下外扩散过程阻滞作用一般可略去
学习项目4甲醇的合成操作技术原理
1 任务1 合成甲醇的方法及原理 2 任务2 合成甲醇的工业催化剂
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任务1 合成甲醇的方法及原理
一、合成甲醇的反应热力学 1.甲醇合成反应的热效应 加压下某真实气体的反应热效应,等于其理想气体的反应热加上反应前
后真实气体与同温度的理想气体的焓差,如图1.4.1所示。 2.甲醇合成反应的化学平衡 合成甲醇的原料气中,一般都含一氧化碳和二氧化碳,因此它是一个复
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任务1 合成甲醇的方法及原理
内扩散过程则是反应物或生成物在催化剂内部的微孔中进行的,外部气 体的流动状态对其并不发生影响,主要是与催化剂的孔结构及颗粒大小 有关,而且外扩散是单纯的扩散过程,内扩散却与表面化学反应同时进 行,即在微孔中边扩散边反应。
反应总速率决定于上述七步中阻滞作用最大的一步,这一步称为控制阶 段。由于反应条件的变化,内、外扩散及表面催化反应过程本身都有可 能在不同程度上影响反应的速率,所以气-固相催化反应按控制阶段可 划分如下。
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任务2 合成甲醇的工业催化剂
二、工业用甲醇合成催化剂的组成及性能 1.单组分氧化物催化剂 (1)氧化锌。ZnO的催化活性与其晶体的大小有关,晶体较小的氧
化锌,活性较高。将一些锌的化合物热解制得的ZnO,其晶体大小与 原化合物种类以及热解的温度有关,ZnO晶体随热解温度的升高而增 大。表1.4.3列出了由不同原料、不同加热温度下热解所得的ZnO 晶体大小。 (2)氧化铜。虽然在某些最活泼的甲醇合成催化剂中含有CuO的成 分,但纯的氧化铜只具有非常低的活性,氧化铜本身会很快地还原成金 属铜,并迅速的结晶出来。
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