煤基甲醇制高性能清洁汽油组分研究与应用
发布时间：2021-02-27 20:05
我国石油和天然气资源较为短缺,而煤炭资源相对富裕,发展清洁煤基能源已成为一个热门的研究领域。煤基甲醇是一个热点研究方向,论文开展了煤基甲醇制高性能清洁汽油组分的研究和应用。首先,论文考察了合成分子筛催化剂的主要影响因素,优化后的催化剂合成和反应条件为:选用价格低廉的C4H11N为模板剂,C4H11N与SiO2的摩尔比为1.28:1,以纳米晶种为结晶诱导剂,晶化80小时合成的分子筛原粉比表面积可达360m2/g,样品进行红外光谱表征显示具有典型的硅铝酸盐中结晶水的典型吸收峰。在反应温度为350℃,空速0.5 h-1的反应条件下,反应120小时,烯烃选择性大于70%。对反应过程的中间产物进行了测试分析,表明酸性较弱的分子筛B催化剂有利于低碳烯烃的产生。接着,论文考察了级配分子筛的配比、反应温度、空速等工艺条件对甲醇转化生成产物的影响。发现提高反应温度,产物气样中的烯烃含量增高;温度为350℃,空速为0.5 h-1时对反应最有利;在循环反应时,返气为1.2倍时,甲醇转化率为98%,产物收率达到92%以上,辛烷值达95;同时考察了催化剂失活再生后对反...
【文章来源】：华东理工大学上海市 211工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：69 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
图１．４甲醇化工示意图??Ｆｉｇｌ．４?Ｔｈｅ?ｓｃｈｅｍａｔｉｃ?ｄｉａｇｒａｍ?ｏｆ?ｍｅｔｈａｎｏｌ?ｃｈｅｍｉｃａｌ?ｉｎｄｕｓｔｒｙ??
??１．４．１?固定床工艺??ＭＴＧ固定床工艺流程［４８＿４９］如图１．５所示。粗甲醇经过预热、汽化后进入脱水反应器??内，通过该段相应的催化剂反应生成二甲醚、水以及残余甲醇三者的混合物；这些物质??进入更高温度的转化反应器内与ＺＳＭ－５分子筛催化剂进一步反应生成烃类物质，这些物??质大多为Ｃ５＋组分和少量的低碳烯烷烃。烃类物质经过冷却后，在高压分离器中进行闪??蒸，得到的轻质气体循环回到转化反应器，进一步反应，同时起到调节反应器温度的效??果。产物最终到达油水分离塔，分别分离出液态烃、气态烃和水，气态烃主要为低碳烃??类，返回到转化反应器。调节循环气与出脱水反应器的气体体积比，以达到控制反应器??温度和增加汽油的收率效果［５（３］。当油水分离塔分离出的水中测定出含有未反应的甲醇??时，说明催化剂活性开始下降，催化剂表面开始结炭。工业上催化剂积炭后常采取空气??与Ｎ２混合气燃烧法以除去催化剂表面的积炭
华东理工大学工程硕士学位论文??１．４．２流化床工艺??甲醇制汽油［５２］流化床工艺流程如图１．６所示，主要由反应器、再生器、分离器及脱??丁烷塔等组成。甲醇和水按照一定配比经预热气化后进入流化床反应器，反应器上部出??来的组分经过冷却之后，分离出水、轻烃和汽油组分。该工艺采用了炼油工业中常用的??催化裂化（ＦＣＣ）流化床反应器和流化床再生器，通过连续不断地再生确保了催化剂性??能的稳定。因为反应剧烈放热，采用外部冷却器来移走反应热。产生的气体再经过脱丁??烷塔，分馏之后剩下Ｃ４气体，冷凝后产出汽油。与固定床工相比，流化床工艺优势［５３］??在于：（１）反应热移除较方便，且反应热能用于生产高压蒸汽；（２）再生过程循环流动，??保证催化剂活性和反应温度稳定，汽油品质也较稳定；（３）汽油组分中异构体増多，均??四甲苯含量较低；（４）汽油收率高；提高了汽油产品的辛烷值；（５）循环量小、转化率高。??分离器—??１（１?斤却器「麵??、器一?ｂ?ｒ?］??Ｐ?糸■?分馆罐??４?流Ｕ?？?？?再沸器??床?塔???Ｎ２加热器＾?■會士栗??——?ＶＪ—－／Ｉ一￣Ｉ?冷却器汽油??－Ｖ?分离罐??甲醇＾水??加热器??图１．６甲醇制汽油（ＭＴＧ）流化床工艺流程??Ｆｉｇ．?１．６?Ｍｅｔｈａｎｏｌ?ｔｏ?ｇａｓｏｌｉｎｅ（ＭＴＧ）?ｆｌｕｉｄｉｚｅｄ?ｐｒｏｃｅｓｓ??１．４．３多管式反应器工艺??多管式反应器［５４］流程如图１．７所示。多管式反应器与前两种工艺相比增加了蒸汽发??生器
【参考文献】：
期刊论文
[1]京津冀地区机动车燃油质量标准升级的环境经济分析[J]. 谢鹏飞,汤大刚,张世秋. 中国环境科学. 2017(06)
[2]我国替代能源的发展现状及存在的问题[J]. 邹蕴涵. 中国能源. 2016(09)
[3]某炼油厂轻烃回收方法探讨[J]. 李凤新,李春,张振,李斌,付璇,赵建龙. 化学工程与装备. 2016(02)
[4]消费柴汽比一路下行[J]. 丁少恒,仇玄. 中国石油石化. 2016(Z1)
[5]国内外汽柴油质量标准分析及对我国的思考[J]. 郑丽君,朱庆云,王春娇. 中国石油和化工经济分析. 2015(09)
[6]我国新能源经济发展现状分析[J]. 王树尧. 现代商业. 2015(07)
[7]浅析煤化工对我国能源解决方案的现实意义[J]. 武鹏,吴秀章. 煤质技术. 2010(04)
[8]中国煤化工发展现状及对石油化工的影响[J]. 王基铭. 当代石油石化. 2010(06)
[9]低碳经济是煤基能源化工发展的战略方向[J]. 方德巍. 中国煤炭. 2010(02)
[10]甲醇制汽油路线及其应用[J]. 钱伯章. 精细化工原料及中间体. 2010(01)
本文编号：3054736
【文章来源】：华东理工大学上海市 211工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：69 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
图１．４甲醇化工示意图??Ｆｉｇｌ．４?Ｔｈｅ?ｓｃｈｅｍａｔｉｃ?ｄｉａｇｒａｍ?ｏｆ?ｍｅｔｈａｎｏｌ?ｃｈｅｍｉｃａｌ?ｉｎｄｕｓｔｒｙ??
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华东理工大学工程硕士学位论文??１．４．２流化床工艺??甲醇制汽油［５２］流化床工艺流程如图１．６所示，主要由反应器、再生器、分离器及脱??丁烷塔等组成。甲醇和水按照一定配比经预热气化后进入流化床反应器，反应器上部出??来的组分经过冷却之后，分离出水、轻烃和汽油组分。该工艺采用了炼油工业中常用的??催化裂化（ＦＣＣ）流化床反应器和流化床再生器，通过连续不断地再生确保了催化剂性??能的稳定。因为反应剧烈放热，采用外部冷却器来移走反应热。产生的气体再经过脱丁??烷塔，分馏之后剩下Ｃ４气体，冷凝后产出汽油。与固定床工相比，流化床工艺优势［５３］??在于：（１）反应热移除较方便，且反应热能用于生产高压蒸汽；（２）再生过程循环流动，??保证催化剂活性和反应温度稳定，汽油品质也较稳定；（３）汽油组分中异构体増多，均??四甲苯含量较低；（４）汽油收率高；提高了汽油产品的辛烷值；（５）循环量小、转化率高。??分离器—??１（１?斤却器「麵??、器一?ｂ?ｒ?］??Ｐ?糸■?分馆罐??４?流Ｕ?？?？?再沸器??床?塔???Ｎ２加热器＾?■會士栗??——?ＶＪ—－／Ｉ一￣Ｉ?冷却器汽油??－Ｖ?分离罐??甲醇＾水??加热器??图１．６甲醇制汽油（ＭＴＧ）流化床工艺流程??Ｆｉｇ．?１．６?Ｍｅｔｈａｎｏｌ?ｔｏ?ｇａｓｏｌｉｎｅ（ＭＴＧ）?ｆｌｕｉｄｉｚｅｄ?ｐｒｏｃｅｓｓ??１．４．３多管式反应器工艺??多管式反应器［５４］流程如图１．７所示。多管式反应器与前两种工艺相比增加了蒸汽发??生器
【参考文献】：
期刊论文
[1]京津冀地区机动车燃油质量标准升级的环境经济分析[J]. 谢鹏飞,汤大刚,张世秋. 中国环境科学. 2017(06)
[2]我国替代能源的发展现状及存在的问题[J]. 邹蕴涵. 中国能源. 2016(09)
[3]某炼油厂轻烃回收方法探讨[J]. 李凤新,李春,张振,李斌,付璇,赵建龙. 化学工程与装备. 2016(02)
[4]消费柴汽比一路下行[J]. 丁少恒,仇玄. 中国石油石化. 2016(Z1)
[5]国内外汽柴油质量标准分析及对我国的思考[J]. 郑丽君,朱庆云,王春娇. 中国石油和化工经济分析. 2015(09)
[6]我国新能源经济发展现状分析[J]. 王树尧. 现代商业. 2015(07)
[7]浅析煤化工对我国能源解决方案的现实意义[J]. 武鹏,吴秀章. 煤质技术. 2010(04)
[8]中国煤化工发展现状及对石油化工的影响[J]. 王基铭. 当代石油石化. 2010(06)
[9]低碳经济是煤基能源化工发展的战略方向[J]. 方德巍. 中国煤炭. 2010(02)
[10]甲醇制汽油路线及其应用[J]. 钱伯章. 精细化工原料及中间体. 2010(01)
本文编号：3054736
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