Abstrak: kinetika intrinsik dimetil eter (DME) sintesis dari syngas selama sintesis metanol katalis dicampur dengan katalis dehidrasi metanol telah diteliti dalam reaktor tubular terpisahkan di 3-7 MPa dan 220-260C. Tiga reaksi termasuk sintesis metanol dari CO dan H2, CO2 dan H2, dan metanol dehidrasi dipilih sebagai reaksi independen. The L-H Model kinetik adalah disajikan untuk sintesis dimetil eter dan parameter model diperoleh dengan menggunakan simpleks metode dikombinasikan dengan algoritma genetika. Model ini dapat diandalkan sesuai dengan analisis statistik dan analisis kesalahan residual. Efek sinergi dari reaksi pada katalis bifunctional dibandingkan dengan efek katalis untuk sintesis metanol di bawah kondisi yang sama berdasarkan pada model. efek syngas yang mengandung N2 pada reaksi juga disimulasikan.

Kata kunci: dimetil eter, sintesis, kinetika, syngas1. Pendahuluan

Sintesis bahan bakar cair baru atau bahan kimia lainnya dari batubara atau gas alam menjadi sebuah penelitian panas topik di banyak negara dalam beberapa tahun terakhir. Di antara mereka produk, dimetil eter (DME) tidak hanya bersih Pengganti bahan bakar untuk mobil dan bahan bakar gas cair (LPG) tetapi juga propelan sangat baik dan refriger-semut. Ini adalah bahan baku penting untuk persiapan alkena cahaya juga. Sintesis langsung DME dari syngas lebih ekonomis daripada proses tidak langsung melalui metanol. Hal ini karena batas termodinamika keseimbangan konversi CO menjadi sintesis metanol dapat dilampaui oleh efek sinergi bifunctional katalis untuk sintesis metanol dan metanol dehidrogenase dration [1 {3]. Penelitian sintesis DME langsung difokuskan pada katalis dan proses saat ini, tetapi dalam untuk memberikan data dasar untuk merancang reaksi tor untuk pabrik atau industri, kinetika studi di-sintesis DME rect dari syngas yang diperlukan. Ini pekerjaan yang telah dilakukan oleh banyak ulama . Brown et al : [ 4,5] yang diperoleh masing-masing model fungsi kekuasaan , dan Ng KL et al : [ 1 ] disediakan kinetika mekanisme model katalitik metanol ganda dan DME syn -Proses tesis atas CuO/ZnO/Al2O3 komersial dan katalis dehidrasi . Du et al : [ 6 ] juga ob - dipertahankan model mekanisme . Guo et al : [ 7 ] investigasi gated kinetika lumpur dalam tiga fase gelisah re - aktor . Semua model yang didasarkan pada reaksi sintesis metanol , metanol dehidrasi dan air - pergeseran gas . Mereka menganggap keuntungan dari bi - katalis fungsional independen adalah pengentasan tersebut dari keterbatasan kesetimbangan dari metanol sintesis - sis , dan bahwa air terbentuk selama metanol syn - tesis dan metanol dehidrasi telah dihapus melalui reaksi pergeseran air - gas untuk menghasilkan hidrogen yang kinetis disukai untuk produksi methanol [ 1 ] . Kinetika intrinsik sintesis DME dari syn - gas melalui katalis bifunctional dicampur dengan methanol katalis sintesis dan katalis dehidrasi methanol telah diteliti dalam makalah ini .

2 . Eksperimental

2.1 . Diagram alir percobaan

Gas mentah ( syngas ) dipasok oleh gas - cylinder. Setelah melewati regulator tekanan, laju alir con - troller dan deoxidation , syngas masuk ke reaktor. Reaktor adalah reaktor fixed-bed isotermal ( ? 24

mm ? x 6 mm ? x 600 mm ) dan suhu con - dikendalikan oleh pengontrol suhu cerdas . itu panjang suhu konstan adalah 100 mm . ada regulator tekanan balik setelah reaktor . bawah baris dipanaskan sehingga untuk menghindari kondensasi cairan produk . Sebuah sebagian kecil dari buangan reaktor adalah disalurkan ke dua kromatograf gas untuk analisis line. Detektor konduktivitas termal ( TCD ) dengan TDX - 01 kolom dalam satu kromatografi gas digunakan untuk an- alyze H2 , N2 , CO , CO2 dan CH4 ( Ar sebagai carrier gas ) . Detektor ionisasi nyala ( FID ) dan GDX - 401 digunakan dalam kromatografi lain untuk menganalisis DME , metanol , CH4 dan produk organik lainnya ( N2 sebagai gas carrier) . Diagram skematik eksperimen ditunjukkan pada

Gambar 1 .

2.2. Katalis dan gas mentah

Dua katalis, metanol komersial sintesis-katalis sis dan katalis dehidrasi metanol, yang beralasan untuk 154-180? m dan tercampur pada massa ra-tio 1:1. Kemudian campuran ini dicampur dengan kuarsa yang dengan ukuran yang sama sebagai katalis sebelum itu dimuat ke dalam reaktor. Perbedaan suhu di tempat tidur katalis kurang dari 0,5 . Beberapa kuarsa dengan ukuran yang sama atau lebih besar ditempatkan atas atau di bawah katalis untuk menghilangkan backmixing dan dinding efek, dan kuarsa ditempatkan di atas kucing-alyst tidur dipanaskan gas baku untuk reaksi tem-temperature.

Katalis diaktifkan dengan reduksi menggunakan aliran 2% H2 di N2 pada 180C selama 10 jam dan pada 230C selama 5 jam; suhu dinaikkan pada tingkat 0,5C / min. Gas mentah dicampur dengan H2, N2, CO, CO2 di

rasio yang tepat, dan komposisi gas mentah H2 43%-70%, N2 1%-35%, CO 13%-43%, CO2 2%-8%, CH4 0-5%.2.3. kondisi percobaan

Percobaan dilakukan di bawah con-ditions suhu berkisar 220-260C, Tekanan mulai 2,9-7,2 MPa dan ruang

kecepatan waktu di atas 1000 ml / (g? h), dengan asumsi efek difusi internal dan eksternal partikel yang

dieliminasi. Berat katalis dimuat dalam re-aktor adalah 1,2503 g. 3. Estimasi parameter

Ada enam reaksi yang mungkin di kompleks ini

sistem reaksi:

4. Hasil dan diskusi

4.1. Parameter model dan statistik analisis dan analisis kesalahan residual

Parameter model yang diperoleh adalah:

5. Kesimpulan

(1) Model kinetik intrinsik sintesis langsung DME atas katalis bifunctional diperoleh adalah handal

menurut analisis statistik dan simulasi dihitung.(2) Konversi CO dan hasil DME yang jelas meningkat selama bifunctional cata-Lyst.

(3) Efek sinergi sintesis metanol dan metanol dehidrasi lebih katalis bifunctional adalah luar biasa. Batas kesetimbangan termodinamika CO dikonversi menjadi metanol dapat dilampaui.

(4) Konversi CO juga tinggi meskipun gas mentah mengandung banyak gas inert.