合成气制低碳醇模试探究.pdfVIP

合成气制低碳醇模试研究 肖海成”2，张侃2，李德宝’，李文怀伙孙予罕2，钟炳2 李影辉’，万书宝’，孙建林’，孔凡华’，王斯晗’ (1大庆石化公司研究院 2中国科学院山西煤炭化学研究所，煤转化国家重点实验室) 1 前言 低碳混合醇主要包括CI-C6醇 (C:以上的醇又称为高级醇)，具有很高的辛烷值，防爆、 抗震性能优越，它可以作为燃料添加剂与汽油掺烧，以代替有毒的MTBE来提高汽油的辛烷值; 混合醇中的高级醇是较好的助溶剂，可以改善甲醉单独与汽油掺混时的分层问题;低碳混合醇 是良好的洁净燃料，许多国家已经开始尝试使用A3Xq-.乙醇等作为车用燃料。模试研究采用 M。基催化剂，通过调变少量助剂改进催化剂性能 A-2Ae高其活性、选择性和稳定性。目前己 经完成了催化剂实验室小试研究工作及催化剂放大制备工作，显示出良好的产业化前景。 2.实验部分 合盛气侧任二 工竺欲万pq. 2.1试验装置 气 仙 实验采用固定床管式反应器:b(45X7X 二 一 《 户 哪 一 839Omm，催化剂装填量2L(2.65k目。流程如图! 曰 班 ， 州 所示:合成气经定压、计量后进入缓冲罐，经预热 器加热后进入反应器，在催化剂作用下生成 C,-C6 几 。 低碳混合醇和CO,、烷烃等副产物，反应后的物料 经水冷、分离处理，液相进入产品收集罐存储，定 ︸ 卜 期放样分析;气相经定压、计量后释放。本次实验 采用在立升级模试装置上对放大制备的催化剂进行 0-幸74:7N、-，‘fa 评价的方法，考察工艺参数对放大制备催化剂_能 的影响。 图1合成气制备低碳混合醇工艺流程图 2.1.1分析方法 原料气与尾气组分较多，采用两台安捷伦公司1790型气相色谱仪进行分析。原料气、尾气 和溶解气中的H,,CH4,CO,CO:采用热导检测器，GDX-101色谱柱分析;CH4rC=H6,C;H8, DME,C4H,。等碳氢化合物气体采用氢火焰离子检测器，PorapakQ填充柱分析。通过CH;关联 计算。 液相产物中主要包括水、甲醇、乙醇、丙醇、丁醇、戊醇和二甲醚等组分。分k}-采用两台 安捷伦公司1790型气相色谱仪。醇类物质采用氢火焰离子检测器，Porapak-Q填充柱分析;H,O 和CI-1,OH采用热导检测器，GDX-401色谱柱分析。通过甲醇进行关联计算。 弛放气中的COs和H,S分析采用HC-2数显式微量硫分析仪，火焰光度检测器检测。 2.2试验结果与讨论 2.2.1反应温度对结果的影q 合成气制备低碳混合醇的反应过程中大多为强放热反应，反应器中心温度是影响醇产物分 布与总醇选择性的主要因素。如图2所示:升高反应温度，总醇时空产率提高，但总醇选择性 降低。对于本实验中所采用的Mos:基催化剂，其最佳温度在300^-350℃之间。 2.2.2反应压力对反应结果的影响 合成气制备低碳混合醇是体积收缩的反应，压力高有利于平衡向生成产物的方向移动。如 图3所示:压力从9.OMPa增加到1LOMPa时，co转化率由27.9%提高到39.8%，醇时空产率 从0.289创mL.h增加到0.441g/mL.h,C2+醇的选