ترجمه مقاله آماده
"Direct synthesis of dimethyl ether from carbon-monoxide-rich synthesis gas: Influence of dehydration catalysts and operating conditions"
سال و مجله
Fuel Processing Technology 2011
کلمات کلیدی
Dimethyl ether
Synthesis gas
Zeolite catalysts
ZSM-5
Mordenite
Biofuels
قیمت 5 هزار تومان
لینک دانلود مستقیم متن لاتین مقاله ای که به فارسی برگردانده شده است
سنتز مستقیم دی متیل اتر از مونوکسید کربن غنی گاز سنتز
تاثیر کاتالیزورهای کم آب و شرایط عملیاتی
Various dehydration catalysts were studied in the synthesis of dimethyl ether (DME) directly from carbonmonoxide-
rich synthesis gas under a series of different reaction conditions. The investigated catalyst systems
consisted of combinations of a methanol catalyst (CuO/ZnO system) with catalysts for methanol dehydration
based on γ-Al2O3 or zeolites and γ-Al2O3 was identified as the most favorable dehydration catalyst. Various
reaction parameters such as temperature, H2/CO ratio and space velocity were studied. The impact of water on
Cu/ZnO/Al2O3-γ-Al2O3 catalysts was investigated and no deactivation could be observed at water contents
below 10% during running times of several hours. A running time of several days and a water content of 10%
led to a significant increase of CO conversion but the water gas shift reaction became dominating and CO2 was
the main product. After termination of water feeding significant deactivation of the catalyst system was
observed but the system returned to high DME selectivity. Catalyst stability and the influence of CO2 in the gas
feed were studied in experiments lasting for about three weeks. The presence of 8% of CO2 caused an
approximately 10% lower CO conversion and an about 5% lower DME selectivity compared to the reaction
system without CO2
Dimethyl ether (DME) is the simplest ether and a non-toxic,
colorless, weakly narcotic, and easily inflammable gas under standard
conditions. By moderate increase of pressure, it can be liquefied and its
properties are largely similar to those of liquefied petrol gas (LPG). DME
can be applied in a variety of areas and hence, interest inDME is steadily
increasing. DME can be produced from various resources like coal,
natural gas, or biomass. For this purpose, raw materials are first
converted to synthesis gaswhich serves as feedstock for the production
of methanol. Subsequently, methanol is dehydrated to giveDME in high
yields. Presently, DME is applied as an aerosol propellant in cosmetics
industry or as a LPG substitute in domestic energy supply. Moreover,
DME is considered as an attractive alternative fuel to replace fossil fuels
in the long term. Compared to conventional diesel, for example, it has
much better combustion properties and, if produced from biological
residues, it might be a sustainable fuel in the future [1,2].
For direct conversion of synthesis gas to DME, a laboratory plantwas
designed for the use of both gaseous and liquid components (Fig. 1).
Dosage of the gases was controlled by mass flow controllers (MFC). For
liquids, e.g. H2O, a liquid mass flow controller (LiquiFlow®, LFC) was
coupledwith a direct evaporator (DV 2 Adrop). Reactions took place in a
stainless steel fixed-bed reactor and an alloy that prevents methanation
reactions was chosen. The reactor was designed for pressures of up to
10 MPa and temperatures of up to 450 °C. Its volume was 60.3 ml,
divided into three heating zones to ensure isothermal conditions. The
facility operated with a process visualization system (IFix®, GE Fanuc
Automation) and online analysis of the gas phasewas carried out using a
HP 6890 gas chromatograph from Agilent equipped with two columns
(RT®-U-BOND and RT-Msieve 5A, RESTEK) and two detectors (TCD and
flame ionization detector, FID).
While running the reaction for several
days with water feeding of 10%, WGSR is the dominating reaction and
CO2 formation is strongly enhanced at the expense of DME selectivity.
Returning to the water-free operation mode causes decreasing
activity in terms of CO conversion but high DME selectivity can be
completely restored. Operation of the catalyst system in the presence
of 8% of CO2 causes an approximately 10% lower CO conversion and an
about 5% lower DME selectivity compared to the reaction system
without CO2. Long-term investigations indicate reasonable catalytic
performance over at least several weeks
سنتز مستقیم دی متیل اتر از مونوکسید کربن غنی گاز سنتز
تاثیر کاتالیزورهای کم آب و شرایط عملیاتی
چکیده:
کاتالیزورهای کم آب مختلف در سنتز دی متیل اتر به طور مستقیم از گاز سنتز کربن مونوکسید غنی تحت یک سری شرایط مختلف واکنشی مورد مطالعه قرار گرفته است. سیستم های کاتالیزوری مورد بررسی قرار گرفته شامل ترکیبی از کاتالیزور متانول ( سیستم ) با کاتالیزورهایی برای از دست دادن آب متانول بر پایه و بعنوان مطلوب ترین کاتالیزور آب از دست دهنده تعریف شده است. پارامتر های واکنشی مختلف همچون دما، نسبت و سرعت فضایی مورد مطالعه قرار گرفتند. تاثیر آب بر روی کاتالیزور مورد بررسی قرار گرفت و هیچ غیرفعال شدنی را نشد در محتوای آب کمتر از در طول زمان عملیات و اجرا در چندین ساعت مشاهده کرد. زمان اجرای چندین روزه و محتوای آب باعث افزایش قابل ملاحظه ای در تبدیل گشت اما تغییر واکنش گاز آب غالب شد و به محصول اصلی و عمده تبدیل شد. پس از اتمام تغذیه آب ، غیرفعال کردن قابل توجهی از سیستم کاتالیزور مشاهده شد اما سیستم به انتخابی بالای باز گردانده شد. پایداری کاتالیست و تاثیر تغذیه گاز در آزمایشات سه هفته ای مورد مطالعه قرار گرفت. حضور از در مقایسه با سیستم بدون منجر به یک تبدیل کمتر و حدودا کمتر در انتخابی شد.
ویژگی های کاتالیزور
سطوح کاتالیزور بر حسب مساحت سطح خاص خودشان ، توزیع شعاع منافذ، و متوسط شعاع منافذ توصیف ویژگی شده اند. اندازه گیری ها توسط جذب و دفع و با استفاده از دستگاه کوانتوم کروم انجام شده است.
اسیدیه مربوط به کاتالیزور کم آب (آب از دست دهنده) بوسیله ی دمای برنامه ریزی شده شده ی جذب تعیین شده است. اندازه گیری ها با استفاده از دستگاه ترموفیشر علمی انجام شده است. نمونه های کاتالیزور در حدود با سایز ذرات بین و به کار برده شد. نمونه ها در یک راکتور شیشه ای کوارتز قرار گرفتند و تحت فضا و اتمسفر بالاتر از با یک نسبت گرم کنندگی گرم شدند. متعاقباً سیستم تا خنک شد و نمونه برای مدت 60 دقیقه با اشباع شد. پس از شستشوی سیستم با برای 90 دقیقه، اندازه گیری آغاز شد و نمونه تحت اتمسفر و فضای تا با یک نسبت گرمایی گرم می شود. ویژگی و پروفایل با به کار بردن یک کشف کننده رسانایی ثبت شده است.
تبدیل مستقیم مونوکسید کربن گاز سنتز غنی به اساساً به اسید جزء از دست دادن آب در سیستم کاتالیزور بستگی دارد. اگر قسمت اسیدی بیش از حد کم باشد، مقدار متانول شکل گرفته، را نمی توان با راندمان و بازده کافی آب از دست بدهد. اگر قسمت اسیدی (اسیدیه) کاتالیزور بیش از حد بالا باشد، آن نیز تبدیل بیشتری از را به هیدروکربن کاتالیز می کند. در طول تحقیقات شرح داده شده در اینجا، بعنوان یک کاتالیزور از دست دهنده ی آب شناخته شده است. درجه حرارت بالاتر از ، محتوی و مقدار بالاتر از در گاز سنتزی و زمان اقامت بالاتری منجر به تبدیل بالاتر می گردد.
((اصطلاحات به دلیل انگلیسی بودن، موقع کپی در وبلاگ مشکل داشتند و حذف شدند)
