管式固定床反应器中Fe基费托合成的多物理场耦合数值分析
本文关键词:管式固定床反应器中Fe基费托合成的多物理场耦合数值分析 出处:《石油学报(石油加工)》2016年03期 论文类型:期刊论文
更多相关文章: 管式固定床反应器 费托合成 转化率 碳原子选择性 数值分析
【摘要】:通过构建包含动量、能量、质量传递以及化学反应动力学方程的多物理场耦合数值模型,计算了Fe基催化剂管式固定床反应器中的费托合成过程,分析了费托合成管式反应通道中的速度、压力与温度分布,以及温度、流速和反应物n(H_2)/n(CO)3个因素对产物选择性的影响,阐明了沿着气体流动方向的反应速率变化趋势。结果表明,催化剂段入口处存在"热点"区域;在费托合成烃类产物中,CH_4的碳原子选择性最高,其次是C5+类产物;C_(5+)产物的选择性随着温度、流速和n(H_2)/n(CO)的增大均有所降低。构建的数值模型及相关结论有助于从传递及反应过程的角度,为固定床反应器内费托合成操作工艺的优化提供理论参考。
[Abstract]:The Fischer synthesis process in a Fe-based catalyst tubular fixed-bed reactor was calculated by constructing a multi-physical field coupled numerical model with momentum, energy, mass transfer and chemical reaction kinetics equations. The effects of velocity, pressure and temperature distribution, temperature, flow rate and reactant nnco on the selectivity of the product were analyzed. The change trend of reaction rate along the direction of gas flow is clarified. The results show that there is a "hot spot" region at the entrance of the catalyst section. Among the hydrocarbon products synthesized by Fischer, CHS _ 4 has the highest selectivity for carbon atom, followed by C _ 5; The selectivity of Che _ 5) products decreased with the increase of temperature, flow rate and the increase of n _ (2 / n ~ (-1) C _ (O)). The established numerical model and related conclusions are helpful in terms of transport and reaction process. It provides a theoretical reference for the optimization of Fischer synthesis process in a fixed bed reactor.
【作者单位】: 华东理工大学机械与动力工程学院;
【基金】:中央高校基本科研业务费探索基金项目(WG1414044)资助
【分类号】:TQ052;TQ529.2
【正文快照】: 费托合成(Fischer-Tropsch synthesis)是指合成气(CO和H2)在催化剂及一定的反应条件下转化生成烃类等的反应,其产物包括多种碳链长度不同的烷烃、烯烃、醇、醛和酸等有机化合物[1]。近年来,随着煤化工技术的不断发展,煤制合成气,再进一步通过费托合成反应转化为液体燃料的工艺
【相似文献】
相关期刊论文 前10条
1 葛新;李亚男;马济凤;;费托合成技术的进展与展望[J];商业文化(学术版);2009年08期
2 周从文;林泉;;费托合成技术应用现状与进展[J];神华科技;2010年04期
3 王银岩;王磊;白凤华;苏海全;;钛助剂引入方式对钴基费托合成催化剂性能的影响[J];化工进展;2012年S1期
4 王君;;浅析费托合成技术与反应的影响因素[J];科技资讯;2013年23期
5 王君;;费托合成产品分布影响分析[J];科技创新导报;2013年19期
6 ;萨索尔公司新型费托合成催化剂即将工业化[J];工业催化;2002年06期
7 郑洪阃,麻林巍,肖小清,李政,倪维斗;费托合成*在我国发展的新机遇[J];动力工程;2002年01期
8 白尔铮;费托合成燃料的经济性及发展前景[J];化工进展;2004年04期
9 ;一种进行低温费托合成反应的方法及其专用催化剂体系[J];化工进展;2009年05期
10 满雪;高维恒;;费托合成催化剂的研究进展[J];广东化工;2009年06期
相关会议论文 前10条
1 庄绪军;钱炜鑫;应卫勇;房鼎业;;操作条件对费托合成反应的影响[A];上海市化学化工学会2010年度学术年会论文集[C];2010年
2 刘永光;田卿卿;朱靖;;费托合成反应器的开发进展[A];2012冀苏鲁皖赣五省金属(冶金)学会第十六届焦化学术年会论文集[C];2012年
3 邢闯;盖希坤;毛建卫;杨瑞芹;椿范立;;单晶胶囊催化剂制备及对费托合成产物分布调控的研究[A];中国化学会第29届学术年会摘要集——第12分会:催化化学[C];2014年
4 石玉林;吕毅军;王鹏;常海;谢晶;程时富;常鸿雁;;神华低温浆态床费托合成铁系催化剂的研究开发[A];中国石油学会第六届石油炼制学术年会论文集[C];2010年
5 吕金钊;赵宇;陈盛;毛俊贤;张永亮;王喜章;范以宁;胡征;;氮掺杂碳纳米管作为新型的载体用于费托合成[A];中国化学会第28届学术年会第4分会场摘要集[C];2012年
6 赵博;杨策;侯仰龙;马丁;;双金属纳米复合材料在费托合成中的协同效应[A];中国化学会第29届学术年会摘要集——第28分会:绿色化学[C];2014年
7 吕金钊;赵宇;陈盛;毛俊贤;张永亮;王喜章;范以宁;胡征;;氮掺杂碳纳米管作为新型的载体用于费托合成[A];中国化学会第28届学术年会第1分会场摘要集[C];2012年
8 王月伦;陈建刚;侯博;贾丽涛;孙予罕;;锆助剂对钴基费托合成催化剂反应性能的影响[A];中国化工学会2008年石油化工学术年会暨北京化工研究院建院50周年学术报告会论文集[C];2008年
9 肖超贤;蔡志鹏;寇元;颜宁;;可溶性Ru纳米粒子催化的水相费托合成[A];中国化学会第26届学术年会绿色化学分会场论文集[C];2008年
10 范小兵;肖超贤;陶治源;寇元;;水相Co纳米粒子催化费托合成[A];中国化学会第26届学术年会绿色化学分会场论文集[C];2008年
相关重要报纸文章 前10条
1 本报记者 贾广华 通讯员 夏国富 李家武;费托合成工艺让同样原料效益翻番[N];中国石化报;2014年
2 记者 李琮;我国掌握高温费托合成关键技术[N];中国化工报;2010年
3 通讯员 毕成;“高温流化床费托合成技术”通过鉴定[N];科技日报;2010年
4 本报记者 张兴刚;煤制油的出路在规模化[N];中国化工报;2014年
5 吕福明;我国煤制油技术实现重大突破[N];中国石化报;2010年
6 本报通讯员 赵国栋 记者 高荆萍;世界首台超大型费托合成反应器交付[N];中国工业报;2013年
7 吴玉华 张彭;我国煤制油生产技术取得突破[N];中国企业报;2009年
8 吴玉华 张彭;兖矿一研究成果通过专家鉴定[N];经理日报;2009年
9 孟晶;费托新工艺助煤制油绿色生产[N];中国化工报;2008年
10 记者王丽丽;神华集团 直捣煤液化核心[N];中国煤炭报;2010年
相关博士学位论文 前7条
1 吕金钊;新型费托合成制低碳烯催化剂的设计、性能及作用机制[D];南京大学;2014年
2 鲁丰乐;费托合成催化剂反应动力学研究与反应器数学模拟[D];华东理工大学;2010年
3 唐浩东;熔铁催化剂超临界费托合成及超临界氨合成[D];浙江工业大学;2007年
4 吴建民;固定床传热研究及费托合成固定床反应器的数学模拟[D];华东理工大学;2011年
5 钱炜鑫;钴基催化剂费托合成反应动力学及浆态床反应器数学模拟[D];华东理工大学;2011年
6 季福武;热液条件下CO_2与H_2反应产烃的实验研究[D];中国科学院研究生院(广州地球化学研究所);2006年
7 白凤华;费托合成反应的催化剂制备和性能研究及其对生态环境的影响[D];内蒙古大学;2008年
相关硕士学位论文 前10条
1 夏芸;费托合成油各馏分切割过程的计算机模拟[D];北京化工大学;2015年
2 刘勇;钴基催化剂对费托合成产物分布调控的研究[D];北京化工大学;2015年
3 张立维;新型费托合成铁基催化剂制备低碳烯烃的研究[D];北京化工大学;2015年
4 董红文;Co/SiO_2催化剂的制备及其费托合成活性研究[D];天津大学;2014年
5 葛喜慧;费托合成高温油相产品中正构烃的分离研究[D];天津大学;2014年
6 禹国宾;新型催化材料的制备及其在费托合成中的应用[D];复旦大学;2009年
7 张玉玲;泡沫镍基整体式费托合成催化剂的制备[D];大连理工大学;2012年
8 林清武;Co/Silicalite-1整体式费托合成催化剂的制备[D];大连理工大学;2011年
9 白素丽;碳纳米管负载钴基催化剂费托合成反应性能的研究[D];天津大学;2012年
10 韩立军;费托合成煤油加氢异构制替代喷气燃料[D];天津大学;2012年
,本文编号:1362353
本文链接:https://www.wllwen.com/kejilunwen/huaxuehuagong/1362353.html