加压法分离碳酸二甲酯/甲醇共沸混合物的稳态模拟优化与动态控制

来源 :第十六届全国催化学术会议 | 被引量 : 0次 | 上传用户:kaeco
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  甲醇(Me)与碳酸二甲酯(DMC)混合共沸物的分离是DMC合成技术中不可或缺的重要组成部分,其中采用变压技术分离DMC与Me共沸物最具工业应用前景,并受到人们的广泛关注.由于现今该研究工作还主要停留在实验基础研究和稳态模拟的研究上,本文用NRTL模型在AspenPlus软件中对该分离过程进行稳态模拟并对此流程进行严格经济优化,优化得到最佳加压和常压塔塔板数为32和24,最佳加料位置为10和5.同时用AspenDynamic软件设计出该分离工艺的控制方案,获得了其最优化控制方案.
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利用哌啶为模板剂合成了一定硅铝比的MCM-22,并用XRD、SEM等手段对其结构进行表征.将合成的MCM-22应用于苯和甲醇的烷基化制取甲苯及二甲苯,结果表明MCM-22相比于ZSM-5、Y及β表现出了更好的低温催化活性及烷基化选择性.在温度为380℃、空速为5h-1时,苯的转化率为58.6%,甲苯的选择性为58.5%,二甲苯选择性为25.1%.
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本文考察了Zn/ZSM-5分子筛催化剂上,原料比例对丁烷与甲醇共进料芳构化反应性能的影响,结果表明:随着甲醇的加入,甲醇以及产物中的烯烃与芳烃具有更强的吸附能力,抑制了丁烷分子在强酸位上的5配位裂解,其转化率随原料中甲醇含量的升高而不断降低,丁烷活化方式中氢转移反应所占的比例越来越大。甲醇的加入显著抑制了裂解反应,产物中甲烷乙烷含量大幅降低。随着甲醇的加入,反应的控制步骤由烯烃的生成变为二烯的生成
碳材料作为非金属催化剂是当前催化研究的热点之一[1-5]。在石墨结构中引入氮原子,可以有效控制碳材料的化学和电子性能。氮原子掺入石墨结构后使得碳材料具备了一定的碱性,表面反应活性得到增强。密度泛涵理论计算表明[6],掺氮碳管中氮原子表现出明显的负电性,而周围的碳原子显示正电性质,掺氮使碳原子处于缺电子状态,有利于掺氮碳管与氧分子的结合。
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实验选用内循环无梯度反应器,采用铁改性的β分子筛Φ2.5mm×2.5mm柱状催化剂,在压力为0.12Mpa,反应温度430-500℃,原料气气体组成与工业条件类似的条件下,对Fe-β催化剂上N2O催化分解反应的宏观动力学进行了研究.采用直接搜索的Simplex法对模型进行参数估值,进行了与实验数据吻合良好的N2O催化分解反应的宏观动力学模型.其中N2O的反应级数为0.6399,反应活化能为196.
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