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大型煤制甲醇合成反应影响因素研究

目录

研究背景与意义．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．3

1.1甲醇在能源领域的应用．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．3

1.2煤制甲醇技术的现状与发展．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．5

1.3研究目的与重要性．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．6

煤制甲醇合成反应原理．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．7

2.1反应机理概述．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．7

2.2反应动力学分析．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．8

2.3反应过程的热力学分析．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．10

影响因素分析．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．12

3.1原料性质．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．13

3.1.1煤质分析．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．15

3.1.2水煤浆的制备与稳定性．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．16

3.2反应条件．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．17

3.2.1反应温度与压力．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．19

3.2.2催化剂的选择与活性．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．21

3.2.3反应器的设计与操作．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．21

3.3催化剂因素．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．22

3.3.1催化剂的组成与结构．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．23

3.3.2催化剂的失活机理．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．25

3.3.3催化剂的再生与活化．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．26

3.4装置因素．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．27

3.4.1装置的密封性与耐腐蚀性．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．27

3.4.2装置的传热与传质效率．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．29

3.4.3装置的维护与检修．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．30

实验研究方法．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．31

4.1实验装置与设备．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．33

4.2实验方案设计．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．34

4.3数据采集与分析．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．35

实验结果与分析．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．36

5.1反应温度对甲醇合成的影响．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．38

5.2反应压力对甲醇合成的影响．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．39

5.3催化剂种类对甲醇合成的影响．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．41

5.4反应器类型对甲醇合成的影响．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．43

5.5其他影响因素的实验验证．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．44

结果讨论．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．45

6.1影响因素对甲醇合成反应速率的影响．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．46

6.2影响因素对甲醇选择性的影响．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．49

6.3影响因素对甲醇产率的影响．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．50

结论与展望．