余热裂解甲醇制H2和CO反应系统设计和特性研究.pdf

石 油 化 工 2010年第39卷第 3期 PETROCHEM ICAL TeCHN0LOGY ·325 · c — ．／ 气 ! — 5环境与化-I-l ‘ 余热裂解 甲醇制 H2和 CO反应系统的 设计及特性研究 杨 成，王炳辉，郑道 昌，励金祥，赵 强 (宁波大学 海运学院，浙江 宁波 315211) [摘要]设计了一套利用柴油发动机排气余热进行甲醇裂解的反应系统，反应器分蒸发裂解区、裂解主反应区、缓冲区3个部分， 相应填入粒径为3．5inin的Cu—Cr／SiO2催化剂与SiO2混合颗粒、粒径为 2．5mm的改性 cu—Cr—Mn／SiO2催化剂 、粒径为 3．5min的Cu—Cr／SiO，催化剂；采用脉冲信号控制的快速电磁阀进行加压喷射进料。电加热实验结果表明，适宜的反应条件为 反应温度310oC、甲醇加料速率 127．5L／h。利用柴油发动机排气余热裂解甲醇的实验结果表明，在甲醇加料速率为 127．5L／h、 柴油发动机在中高负荷稳定运行的条件下，反应温度接近 310oC，平均 甲醇裂解率达 84．58％，裂解气中CO和H2的含量较高。 该反应系统简单稳定，适合实际应用。 [关键词]甲醇；裂解；柴油发动机；余热；氢气；一氧化碳 [文章编号]1000—8144(2010)03—0325—06 [中图分类号]TQ031．3 [文献标识码]A DesignandCharacteristicsofReactorforCrackingofMethanolto H2and CO 、vithW asteHeat YangCheng，WangBinghui，ZhengDaochang，LiJinxiang，ZhaoQiang (FacultyofMaritime，NingboUniversity，NingboZhejiang315211，China) [Abstract] Asetofmethanolcrackingreactorbymakinguseofwasteheatfrom dieselengmewas designedna destablishedbasedon6300ZC dieselengine．Thereactorconsistedofevaporationcracking zone，main cracking zone nad sub—buffer zone，filled with Cu-Cr／SiO2na d SiO2hybrid particles (diameterof3．5InlT1)，modifiedCu—Cr—Mn／SiO2catalyst(diameterof2．5InlTI)，andCu—Cr／SiO2 catalyst(diameterof3．5illn1)，respectively．Pulsesignalcontrolinjectionofbatteryvalvewasusedin thereactionsystem forfeedingmethnao1．Appropriatereactiontemperature(310℃)nadoptimal feed rateofmethanol(127．5L／h)wereobtainedbyexperimentsofelectricheating．Th eresultsshowedthat， onlymakinguseofthewasteheatrfom thedieselenginetoheatthereactor．underhighloadandthe optimalfeedrateofmethnao1．chereactiontemperaturewasabout310 ℃ ，averagecrackingrateof met