F-T合成浆态床反应器的模拟

来源 :中国科学院山西煤炭化学研究所 | 被引量 : 0次 | 上传用户:wlxctq13
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在现有详细动力学基础上,建立了费托合成搅拌釜模型,分析本体效应(流动相的溶解度、传质等宏观因素)对产物分布偏离ASF分布的影响.发现没有考虑烯烃再吸附的反应器模拟结果不能正确描述实验现象,而考虑到烯烃再吸附的模拟计算则能正确体现偏离ASF分布的趋势,即链增长因子随碳数增加而增加,烯烷比则随碳数增加以指数关系下降.需要着重指出的是多相反应器中重质烯烃由于较难挥发,其参加二次反应的几率大大增加了,从而对产物偏离ASF分布起增强作用.而且,添加烯烃可以增加重质烃产率的实验事实也可以通过该模拟得到很好的解释.该文还对CO<,2>添加实验以及空速和压力补偿效应进行模拟研究,结果发现,基于杨骏模型的计算结果不能预测甲烷选择性随添加CO<,2>量增加而减少的实验趋势,还发现,现有详细动力学模型均不能预测空速和压力补偿效应,即其他条件不变,固定空速和压力的比值,转化率保持不变.综合考虑集总动力学的研究成果和该文所作的分析,该文指出应采用合适的碳化物机理,并假设单体生成为速控步是费托合成动力学模型化的正确方向.在该文提出的费托合成搅拌釜模型基础上,建立浆态床反应器的多级串联模型,系统分析了级数(流动状态)、温度、压力、空速、进口H<,2>/CO比以及传质阻力对浆态床反应器性能的影响.结果表明,随着反应器级数增加,转化率升高,与此同时,产物分布向轻组分偏移.值得一提的是,传质阻力在典型的费托合成反应条件下可以忽略.该模型求解程序计算快速稳定,已应用到Aspen Plus中进行流程模拟研究.
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