鼓泡浆态反应器中低温甲醇合成的探索

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1、第$$卷第(期燃+料+化+学+学+报6"’7$$8"7("!!#年*"月!"#$%&’"()#*’+,*-./0$1&%23*4,%"’"519*47"!!#文章编号：!"#$%"&!’（"!!#）!(%!))*%!&鼓泡浆态反应器中低温甲醇合成的探索**"赵玉龙，黄+哲，吴玉塘（*9中国科学院山西煤炭化学研究所，山西太原+!$!!!*；"9中国科学院成都有机化学所，四川成都+(*!!&*）摘+要：为了开发低温液相甲醇合成新工艺，使用;<;=>;?$@A.催化体系，在直径&!--的鼓泡浆液反应器中考察了低温甲醇合成的反

2、应性能。鼓泡浆液反应器使用的浆液由铜铬催化剂、甲醇钠溶液、乳化剂@B%*!和液相介质二甲苯组成。实验结果表明在’!CD**!C、&9EFB.和操作气速!9"8->6下，前’3的;@平均转化率达到)EG。甲醇是反应的主要产物。与搅拌釜中的实验结果比较，鼓泡浆液反应器的反应效率为搅拌釜的E!G。这是由于甲醇钠的消耗和乳化剂的负效应所致。实验结果示范了鼓泡浆态反应器中低温甲醇合成的可行性。关键词：甲醇合成；鼓泡浆液反应器；甲酸甲酯；低温中图分类号：@(&$++文献标识码：H++近年来，随着对环境保护的重视，甲醇作为洁净面进行

3、了大量的工作，但主要集中在催化剂的开发，［$D(］燃料和车用代用燃料将直接或间接地被引入发电和评价和反应机理的考察。除了很少的水力学方［)，E］运输领域，届时其消耗量将明显超过化工原料的消面的研究外，基本上没有鼓泡浆态反应器中低耗量。例如，发电*!!万IJ的甲醇电厂，即使设备温甲醇合成反应的报道。本文对鼓泡浆态反应器中［*］利用率#!G，年需求量也达到*)!万K；又如中国低温甲醇合成进行了初步的探索。［"］的汽油消费量"!!&年预计为&"&(万K，如果甲*+实验部分醇代用*!G，则需&"&9(万K。燃料电池汽车的发实验

4、使用的催化剂为成都有机所提供的;<;.K,展也将促进甲醇的需求。甲醇用作燃料时，其热值催化剂。;<;.K,催化剂是采用铜氨络合物溶液沉只有汽油的*>"9"，作为车用代用燃料，燃烧*K甲［’］淀法制备的;<;=催化剂。;<;.K,催化剂的反应醇所获得的功率相当于!9("#KD!9E!K汽油的输出性能在*P的高压搅拌釜内评价，实验装置和具体功率。因此，大规模使用甲醇燃料的生产成本必须操作方法详见文献［*!］。鼓泡浆态反应器的实验降低。目前工业上日产"#!!KD$!!!K甲醇的气固装置工艺流程如图*所示。实验时催化剂和甲醇钠

5、相固定床甲醇合成技术，无论从能量效率或工艺过程而言，已经相当完善，但制造成本却难以降低。为了发展燃料甲醇，必须开发新的甲醇合成技术。经由甲酸甲酯的液相法低温合成甲醇新过程，由于在同一个浆态反应器中进行甲醇羰基化制甲酸甲酯（FLM）（;?$@?N;@O?;@@;?$）和FLM氢解制甲醇（?;@@;?$N"?"O";?$@?）两个反应，具备了低温反应和浆态操作的两种优越性。这不仅克服了热力学平衡的限制，而且提供了强化传热、简化流程、反应设备大型化的工程保证，为进一步降低甲图*+鼓泡浆液反应器中低温甲醇合成装置示意图醇生产成

6、本提供了可能性。鼓泡浆态反应器具有结M/Q<=L*+H683L-.K/8R/.Q=.-4S04T%KL-UL=.K<=L-LK3.:40构简单、放大容易、投资省、传热效率高、反应温度易++++61:K3L6/6/:.V

7、高等优点。鉴于甲醇合成反)—V

8、,%-./0：1023.4567/889.898:。8WW’燃8料8化8学8学8报第--卷溶液混合均匀后，与部分!"#$%表面活性剂从反应剂装入反应器后，用合成气置换反应器内的空气，压器中段加入，剩余的!"#$%和二甲苯从反应器顶加力和温度分别升至,<%3"7、$’%G；随着反应的进入。来自甲醇裂解装置的合成气加压碱洗后，合成行，