费托合成鼓泡浆态床反应器模型化研究.pdf

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1、第39卷第12期燃料化学学报VOl_39No．122011年12月JournalofFuelChemistryandTechnologyDec．2011文章编号：0253—2409(2011)12-0961-06费托合成鼓泡浆态床反应器模型化研究王钰，樊伟，刘颖，曾志勇，徐元源，相宏伟，李永旺(1．中国科学院山西煤炭化学研究所煤转化国家重点实验室，山西太原030001；2．中国科学院研究生院，北京100049)摘要：建立了费托合成鼓泡浆态床反应器双泡模型，通过模型对比的方法模拟讨论了多个反应器模型，

2、双泡模型、全混模型以及多级串联模型，对比模拟讨论了费托合成反应各模型的适用性。模拟结果说明，全混模型适用于费托合成动力学行为的考察模拟；多级串联模型在一定的级数下能够近似模拟鼓泡浆态床中费托合成反应结果，更适用于探讨返混对费托合成反应行为的影响；双泡模型能够描述鼓泡浆态床中流体力学对反应的影响。关键词：费托合成；鼓泡浆态床；模型；理想反应器；模拟中图分类号：TQ018文献标识码：AModelingstudyforFischer-Tropschsynthesisinslurrybubblecolumn

3、reactorsWANGYu，FANWei，LIUYing，ZENGZhi．yong，XUYuan—yuan，XIANGHong—wei，LIYong—wang(1．StateKeyLaboratoryofCoalConversion．InstituteofCoalChemistry，ChineseAcademyofSciences，Ta~uan030001，China；2．GraduateUniversityofChineseAcademyofSciences，Beijing100049，Chin

4、a)Abstract：Two．bubbleclassmodelforFischer—Tropschsynthesisinslurrybubblecolumnhasbeendeveloped．emodelsincludingtwo—bubbleclassmode1．perfectedmixedmodelandmulti—stageseriesmodelhavebeencontrastedforFischer—Tropschsynthesis．Theperfectedmixedmodelisthemos

5、tappropriateinsimulationofkineticsforFischer．Tropschsynthesis．Themulfi—stageseriesmodelcanapproximatelysimulatereactionresultsofFischer—Tropschsynthesisinslurrybubblecolumnwhentheseriesnumberisappropriate。anditcanbeusedinsimulationoftheeffectsofbackmix

6、ingonreactionbehaviors．Thetwo．bubbleclassmodelisthebestselectiontodescribetherelationsbetweenthehydrodynamicsandthereactionsinslurrybubblecolumnforFischer—Tropschsynthesis．Keywords：Fischer—Tropschsynthesis；slurrybubblecoluinnreactors；model；idealreactor

7、；simulation费托合成是指合成气(H+cO)在催化剂上转釜反应器的特点，建立了两相搅拌釜模型，并用多级化生成烃和其他化学品的反应J。近年来，由于串联来模拟浆态床反应器。这些模型的研究各有特石油资源Ft趋紧张和原油价格的持续攀升，费托合点，对浆态床模型化的发展发挥了作用，为深入了解成受到世界各国研究者的广泛关注。浆态床反应器浆态床反应器奠定了研究基础。由于其具有相对于其他反应器的优点，吸引了越来本实验基于双泡理论并引入详细动力学模型建越多的关注。对费托合成在浆态床反应器中的模型立鼓泡浆态床反应

8、器模型，并将该模型与全混流反化研究，不仅可以预测工业条件下浆态床反应器的应器模型以及多级串联模型进行对比分析，并进行特点，而且可以得到实验条件难以考察的反应行为了适用性分析。和结果，为工程设计提供基础数据。l模型化方法费托合成浆态床反应器模型的开发二十多年前1．1双泡模型(模型一)工业鼓泡浆态床反应就引起了人们的关注，世界各国学者相继开发出多器，气体从底部经分布器进入反应器，在液相中形成种模型，如早期的Deckwer等J、Kuo_5J、Stem等_6J。了直径不同和流