2.FT合成
2.FT合成
残油
2.MFT工艺流程的特点
①煤基合成气为原料,由于煤的气化方法不同,合成气中的V(H2)/V(CO)比 例在0.5~1.5之间变化。 ②工艺流程比较简单,投资费用低。MFT台成产品单一,主要为汽油产品,基 本不含重质烃类与含氧化合物,简化了产品的后加工流程。此外MFT合成的操 作温度和压力都较低,且等压操作,减少了过程的能耗,使投资费用大大降 低。 ③产品中主要为汽油,且质量较好。MFT合成产物中.汽油馏分较高-质量较 好,辛烷值可达80以上。
汽油c5~c12 柴油c13~c18
重油 C19~c21 c22~c30
22.5 15.0
6.0 17.0
39.0 5.0
1.0 3.0
37.0(c5~375 ℃) 11.0(375~750 ℃)
3.0(750~970 ℃) 0.5 >970 ℃ 6.0
蜡
18.0
2.0
不同点
不同点 设备的类型不同
1、MFT合成工艺流程
该流程为两段固定床反应器合成工艺。第一段进行F-T合成, 生成C1~C40烃类,在第二段反应器对C1~C40进行改质。
换热 水冷 循环气
合成气 预热 脱硫、 脱氧
气液分 离器 一 预热 段 反 应 器 二 段 反 应 器
换热
氨冷
气液分 离器
循环气
油水分 离器
蒸 馏 塔
汽油
粗汽油 脱 蜡 换热 加 热 炉
鲁奇炉Ⅳ型36台(30台开6台备 用)
Arge反应器3m、5台、 Syntho1反应器,3.63m、8台(7 沉淀铁催化剂 台开1台备用)、熔铁催化剂 Syntho1反应器2.3m、 3台熔铁催化剂
SASOL的F-T合成条件及产品分布
力的合成与分解
第2讲力的合成与分解一、力的合成1.合力与分力(1)定义:如果几个力共同作用产生的效果与一个力的作用效果相同,这一个力就叫做那几个力的合力,那几个力叫做这一个力的分力。
(2)关系:合力与分力是等效替代关系。
2。
共点力作用在物体的同一点,或作用线的延长线交于一点的几个力.如图1均为共点力.图13.力的合成(1)定义:求几个力的合力的过程。
(2)运算法则①平行四边形定则:求两个互成角度的分力的合力,可以用表示这两个力的线段为邻边作平行四边形,这两个邻边之间的对角线就表示合力的大小和方向。
如图2甲所示,F1、F2为分力,F为合力.图2②三角形定则:把两个矢量的首尾顺次连接起来,第一个矢量的首到第二个矢量的尾的有向线段为合矢量.如图乙,F1、F2为分力,F为合力.自测1(多选)关于几个力及其合力,下列说法正确的是()A。
合力的作用效果跟原来几个力共同作用产生的效果相同B.合力与原来那几个力同时作用在物体上C。
合力的作用可以替代原来那几个力的作用D。
求几个力的合力遵循平行四边形定则答案ACD自测2教材P64第4题改编(多选)两个力F1和F2间的夹角为θ,两力的合力为F.以下说法正确的是()A。
若F1和F2大小不变,θ角越小,合力F就越大B.合力F总比分力F1和F2中的任何一个力都大C。
如果夹角θ不变,F1大小不变,只要F2增大,合力F就必然增大D。
合力F的作用效果与两个分力F1和F2共同产生的作用效果是相同的答案AD二、力的分解1.定义:求一个力的分力的过程。
力的分解是力的合成的逆运算。
2。
遵循的原则(1)平行四边形定则。
(2)三角形定则。
3.分解方法(1)效果分解法。
如图3所示,物体重力G的两个作用效果,一是使物体沿斜面下滑,二是使物体压紧斜面,这两个分力与合力间遵循平行四边形定则,其大小分别为G1=G sin θ,G2=G cos θ.图3(2)正交分解法.自测3已知两个共点力的合力为50 N,分力F1的方向与合力F的方向成30°角,分力F2的大小为30 N。
单位转化
米制(Metric) 英制(British) 國際制(SI Metric)1 m =3.2808 ft1 cm =0.3937 in1 mm =0.03937 in1 m2 =1.1959 yd21 m2 =10.7639 ft21 cm2 =0.1550 in21 m3 =1.3079 yd31 m3 =35.3147 ft31 cm3 =0.061 in31 litre =0.2199 gal =1 dm31 cm3 =0.0000353 ft3℃=((℉-32)×5)÷91 tonne =0.9842 ton1 kg =2.2046 lb1 g =0.0353oz1 kgf =2.2046 lbf =9.8066 N1 kgf/cm2 =14.2233 lbf/in2 =98.0665kN/m2 1 kg/m3 =0.0624 lb/ft31 g/cm3 =0.0361 ib/in3英制(British) 米制(Metric) 國際制(SI Metric)1 ft =0.3048 m1 in =2.54cm =25.4mm1 tho u =0.0254 mm =25.4μm1 yd2 =0.8361 m21 ft2 =0.0929 m21 in2 =6.4516 cm2 =654.16 mm21 yd3 =0.7645 m31 ft3 =0.0283 m3 =28.317 dm31 in3 =16.387 cm31 gal =4.5459 litres =4.5459 dm3℉=(1.8×℃)+321 ton =1.0160 tomes1 lb =0.4536 kg1 oz =28.3495 g1 lbf =0.457 kgf 4.4482 N1 lbf/in2 =0.0703kgf/cm2 =6.8948kN/m21 lb/ft3 =16.018 kg/m31 lb/in3 =27.68 g/cm3 =27.68 Mg/m31 Btu =251.996 cal =1.0550 KJ温度°F = (°C x 1.8) + 32°C = (°F-32) x 0.556长度mils x 0.001 = inchesinches x 1000 = milsmm x 0.0394 = inchesinches x 25.4 = mmmils x .0254 = mmmm x 39.4 = mils面积in2 x 0.000645 = m2m2 x 1550 = in2mm2 x 0.00155 = in2in2 x 645.16 = mm2cm2 x 0.155 = in2in2 x 6.4516 = cm2容量in3 x 16.3871 = cm3cm3 x 0.061 = in3密度lbs/in3 x 27.805 = gm/cm3gm/cm3 x 0.036 = lbs/in3 重量oz x 28.354 = gmgm x 0.0353 = ozlb x 453.592 = gmgm x 0.0022 = lboz x 0.0284 = kgkg x 35.27 = ozlb x 0.4536 = kgkg x 2.2046 = lbIzod /能量J/cm x 1.87 = ft-lbs/inft-lbs/in x 0.534 = J/cmft-lbs/in2 x 2.103 = kJ/m2kJ/m2 x 0.4755 = ft-lbs/in2ft-lbs/in x 53.4 = J/mJ/m x 0.0187= ft-lbs/inft-lbs/in x 5.4432 = kg-cm/cmkg-cm/cm x 0.1837= ft-lbs/in压力/强度/系数psi x 6.8949 = kPakPa x 0.145 = psipsi x 0.0069 = MPaMPa x 145 = psipsi x 0.07031 = kg/cm2kg/cm2 x 14.2231 = psipsi x 0.0069 = N/mm2N/mm2 x 145 = psi动力/介电强度V/mil x 0.0394 = kV/mmkV/mm x 25.381 = V/mil热膨胀in/(in, °F) x 1.8 = m/(m, °C)m/(m, °C) x 0.556 = in/(in, °F)热导性BTU-in/(hr, ft2, °F) x 0.1442 = W/(m, °K) W/(m, °K) x 6.933 = BTU-in/(hr, ft2, °F) 热导性BTU/(lb, °F) x 4.187 = J/(g, °K)J/(g, °K) x 0.239 = BTU/(lb, °F)单位换算目录1单位换算的定义2克拉3长度4面积5体积6质量7密度8运动粘度9动力粘度10力11压强12温度1单位换算的定义单位换算[1],是指同一性质的不同单位之间的数值换算。
天然气化工工艺学 第09章 天然气制合成油(GTL-FT)
煤炭希恩结构(Coal Shinn Structure)
《天然气化工工艺学》第9章
2-1. 煤气化化学反应 (I. 水-煤浆气化)
(1) 煤气化反应 ∆H >>0
《天然气化工工艺学》第9章
(总反应)
T > 815.6 oC (2) 水煤气变换 ∆H= - 9.839 kcal/kmol (3) 发生炉煤气化反应 ∆H = 41.220 kcal/kmol (4) 水煤浆气化反应 (主) ∆H = 31.38 kcal/kmol (5) CH4水蒸气重整反应 ∆H = 49.271 kcal/kmol
1993年,马来西亚Bintulu天然 气合成油厂 计划在印度尼西亚和委内瑞拉 分别建设7x104 bbl/d和1.5x104 bbl/d工业装置 2002年,澳大利亚Burrup Peninsula合成液体烃厂 1套200 bbl/d中试装置在运转, 在阿拉斯加州普拉德霍湾和卡 塔尔各建1套105 bbl/d工业装置 印度孟买天然气合成油厂, 2001年投产。 1套400 bbl/d 中试装置 2002年 投产; 6×104 bbl/d工业装置计 划2007年投产。
1923年由德国科学家Frans Fischer和Hans Tropsch发 明的,简称费托 (F-T)合成。 1936年首先在德国实现工业化,并在南非发展成煤基合 成气制油的燃料工业,到1945年为止,共建了16 套以煤基 合成气为原料的合成油装置,主要使用钴-钍-硅藻土催化剂。 2010年神华集团直捣煤液化核心,成功开发煤基浆态床 费托合成催化剂及工艺。
《天然气化工工艺学》第9章
(b) Texaco煤炭气化典型技术指标
1.汽化条件:P=2.7-6.5MPa; T=1300-1500℃;煤浆浓度 >60%,粒度分布70%以上大于200目(<6nm)
新工艺法合成2,2′-亚甲基双(4,6-二叔丁基苯酚)
笔者 选择 孪连 表面 活性剂 双十 二烷 基二苯 醚双磺 酸钠 与 十二烷 基 苯磺 酸 钠 制 成 复合 乳 化 剂 , 与传
统工 艺 的十二烷 基磺 酸钠 相 比 , 更易形 成胶 束 , 其
临界 胶束浓 度 低两 到 三 个 数 量级 ; 有 机 物 的增 对 溶能 力增 大 数倍 。 , 效 改 善 了水 乳 液 反应 体 。 有
水溶 液 、 ,一 叔丁 基苯 酚( 2 4二 简称 2 4酚 ) ,~ 为原 料 , 以硫 酸为催 化剂 , 十二 烷基 苯磺 酸钠 为乳化 剂 , 在
水 中进行反 应 合 成 。但 由于乳 化 剂 性 能差 , 反 在
应液 中 , 料 2 4酚 与 产 物 相 互 包 裹 , 成 的粗 原 ,- 生 产物 团聚结 块 , 原料 转化率 降低 ; 使 块状 粗产 物杂 质含 量高 , 终产 物收 率较低 , 产过程 中产 生大 最 生
5 5 . , 到 2 4一 的 摩 尔 收 率 9 . % 。 . ~6 0 h 得 2 6A 57 关 键 词 : ,L 甲 基 双 ( ,一 22 亚 4 6 二叔 丁基 苯 酚 ) 双 酚抗 氧剂 中图 分 类 号 : 3 4 2 9 TQ 1 . 4 文 献标 识 码 : A 孪 连表 面 活性 剂 清 洁化 工 艺
22 , 亚 甲基 双 ( ,- 叔 丁 基 苯 酚 ) 2 4 一 4 6二 (2 6 A) 属于邻 位烷撑 桥键 双 酚抗 氧 化剂 _ ] 】 。作 为合 成橡 胶 防老 剂 与 2 6二 叔 丁 基 对 甲酚 ( HT) ,一 B 相 比, 具有抗 氧化 活性 较高 、 低毒性 、 迁移 、 不 绿色环 保 的特点 , 可 有效 改 善 着 色 变 黄[ 。它 也 是一 并 3 ]
新教科版第2章专题提升课3动态平衡及平衡中的临界极值问题课件(20张)
又FT'=FT
解得
3
μ= 。
5
Hale Waihona Puke 力,重力加速度g取10 m/s2,下列说法正确的是(
A.沙发与地面间的动摩擦因数
)
3
μ=
3
B.沙发开始运动后,保持F大小不变,增大θ角,沙发将做加速运动
C.若F方向能随意改变,想用最小的力推动沙发,应使F沿水平方向
D.若F方向能随意改变,让沙发匀速运动,力F的最小值为50 N
审题指导
关键词句
质量m=10 kg的沙发放置在水平地面上
D.拖把受到的摩擦力一直不变
答案 B
)
解析 拖把受力如图所示,水平方向有Fcos θ-Ff=0,竖直方向有FN-(mg+Fsin
θ)=0,滑动摩擦力Ff=μFN=μ(mg+Fsin θ),联立可得F=
F一直减小,Ff一直减小,故B正确。
cos-sin
,当θ减小时,
对点演练
1.如图所示,半圆ABC是由一条光滑的杆弯曲而成的。带有小孔的小球穿
第二章
专题提升课3 动态平衡及平衡中的临界
极值问题
专题概要:本专题是对物体的平衡知识的深化提高,包括动态平衡问题、平
衡中的临界与极值问题。解决动态平衡问题主要涉及的方法有图像法、
解析法和相似三角形法等;解决临界极值问题可采用的方法有极值分析法
和数学分析法等,解答这两类问题都需要根据题目条件恰当合理地选用相
(2)木块与水平杆间的动摩擦因数μ。
解析 (1)对B受力分析如图所示,设细绳对B的拉力为FT,
由平衡条件可得Fcos 30°=FTcos θ
Fsin 30°+FTsin θ=mBg
甲基丙烯酸二乙氨基乙酯的合成工艺改进
甲基丙烯酸二乙氨基乙酯的合成工艺改进朱凤丽;隋晓彤;赵静;米承敬;唐林生【摘要】对以甲基丙烯酸甲酯和二乙氨基乙醇为原料,氢氧化锂为催化剂,通过酯交换合成甲基丙烯酸二乙氨基乙酯的改进工艺进行了研究.该工艺以正己烷为携甲醇溶剂,采用分水器从反应体系中不断地分出甲醇.得到较佳反应条件:n(甲基丙烯酸甲酯)∶n(二乙氨基乙醇)∶n(催化剂)=2.4∶1∶0.42,反应时间为6h,反应温度约70℃.在以上条件下,目标产物的含量为94.96%,收率为93.16%.该工艺具有反应条件温和、催化剂廉价易得、产品含量及收率高、设备简单等优点.%2-Diethylaminoethyl methacrylate was synthsezied through improved transesterification process by using diethylaminoethanol(DEA) and methyl methacrylate(MMA) as raw materials,LiOH as catalyst where methanol was continuously separated from the reaction system with water separator and n-hexane as a methanol-carring agent.The results revealed that the optimum reaction conditions were as follows:n(MMA)∶ n(DEA) ∶n(LiOH) =2.4 ∶ 1 ∶ 0.42,reaction time being 6 h,and reation temperature being about 70 ℃.Under the above conditions,the yield of the products could be up to 93%,the purity was close to 95%.The process has some advantages such as mild reaction condition,cheap catalyst,high yield and purity as well as simple equipment.【期刊名称】《青岛科技大学学报(自然科学版)》【年(卷),期】2018(039)003【总页数】4页(P21-24)【关键词】甲基丙烯酸二乙氨基乙酯;酯交换;工艺改进【作者】朱凤丽;隋晓彤;赵静;米承敬;唐林生【作者单位】青岛科技大学化工学院,山东青岛266042;青岛科技大学化工学院,山东青岛266042;青岛科技大学化工学院,山东青岛266042;青岛科技大学化工学院,山东青岛266042;青岛科技大学化工学院,山东青岛266042【正文语种】中文【中图分类】O613.5甲基丙烯酸二乙(甲)氨基乙酯是一类重要的阳离子单体,可用于制备水处理剂、抗静电剂、助留剂、施胶剂、粘合剂、医用缓释剂等许多精细化学品[1-4]和功能性聚合物等[5-8],也可作为纤维的改性单体,以改善纤维对颜料和染料的亲合性[9-11]。
高中物理必修一二知识点汇总
中学物理必修2学问点期末总复习考试重点内容:曲线运动、动量、功和能、机械振动(一)曲线运动、万有引力1. 曲线运动确定是变速运动!速度沿轨迹切线方向(fangxiang),加速度方向(fangxiang)沿合外力方向——指向轨道内侧。
物体做曲线运动的条件是合外力与速度不在一条直线上。
2. 曲线运动的探讨方法:矢量合成与分解法,切线方向的分力ΣFt只变更质点的运动速率大小;法线方向的分力ΣFn只变更质点运动的方向。
3. 运动的合成和分解:速度、位移、加速度等都是矢量,都可以依据须要和实际状况,用平行四边形定则合成和分解。
两个匀速直线运动的合成,两个初速度为0的匀变速运动的合成确定是直线运动。
两个直线运动的合成不确定是直线运动。
4.平抛运动:加速度:a=g,方向竖直向下,与质量无关,与初速度大小无关;速度:vx=v0,vy=gt,vt=(v02+vy2)1/2,方向与水平方向成θ角,tgθ=gt/v0;位移:x=v0t,y=gt2/2,s=(x2+y2)1/2,方向与水平方向成ɑ角,tgɑ=y/x.轨迹方程:y=gx2/2v02为抛物线。
在空中飞行时间:t=(2h/g)1/2,与质量和初速度大小无关,只由高度确定。
水平最大射程:x=v0t=v0(2h/g)1/2由初速度和高度确定,与质量无关。
曲线运动的位移、速度、加速度都不在同一方向上。
5. 匀速圆周运动:1)周期T、质点运动一周所用的时间。
是描述质点转动快慢的物理量。
2)线速度v、质点通过的弧长Δs与所用时间Δt之比为确定值,该比值是匀速圆周运动的速率v=Δs/Δt,数值上等于质点在单位时间内通过的弧长。
线速度的方向在圆周的切线方向上。
线速度是描述质点转动快慢和方向的物理量。
3)角速度ω、连接质点与圆心的半径转过的角度Δφ与所用时间Δt之比为确定值,该比值是匀速圆周运动的角速度ω=Δφ/Δt,数值上等于在单位时间内半径转过的角度。
单位是弧度/秒(rad/s),角速度也是描述质点转动快慢的物理量周期、线速度、角速度之间有的关系:质点转一周弧长s=2πr,时间为T,则v=2πr/T角度为2πω=2π/T由上两公式有v=ωr,ω=v/r圆周运动是曲线运动,它的速度方向时刻在变更着,匀速圆周运动确定是变速运动,“匀速”仅是速率不变的意思。
新高考物理一轮复习2-3 力的合成和分解同步练
第二章 相互作用 (三) 力的合成和分解1.两个力F 1和F 2间的夹角为θ,两力的合力为F 。
以下说法正确的是( ) A .合力F 总比分力F 1和F 2中的任何一个力都大 B .合力F 一定总比分力F 1和F 2中的一个力大 C .若F 1和F 2大小不变,θ越小,合力F 就越大D .如果夹角θ不变,若F 1的大小不变,只要F 2增大,合力F 就必然增大2.如图所示,某质点在共点力F 1、F 2、F 3作用下处于静止状态,现将F 1逆时针旋转60°,其他力均保持不变,那么该质点所受合力大小为( )A .F 1B .F 2+F 1C .F 3D .F 1+F 33.如图所示,水平长为L 、重为G 的长方体工件放在水平地面上,弹性绳(可等效成轻弹簧)两端系在工件的两端,用光滑吊钩吊着弹性绳,当弹性绳刚要绷紧时,吊钩两侧弹性绳与水平方向的夹角θ为37°,将吊钩缓慢向上提起,当工件刚好要离开地面时,吊钩两侧弹性绳与水平方向的夹角θ为53°,弹性绳始终在弹性限度内,sin 37°=0.6,则弹性绳的劲度系数为( )A .G 2LB .G LC .3G 2LD .2G L4.小陶、小盛两人共提一桶水匀速走向教室,如图所示,水和水桶的总质量为m ,两人拉力方向与竖直方向都成θ角,大小都为F ,下列说法中正确的是( )A .不管θ为何值,F =mg2B .当θ=30°时,F =mgC .当θ=45°时,F =2mgD .θ越大,F 越大5.如图所示,一个“Y”形弹弓顶部跨度为L ,两根相同的橡皮条自由长度均为L ,在两橡皮条的末端用一块软羊皮(长度不计)做成裹片。
若橡皮条的弹力与形变量的关系满足胡克定律,且劲度系数为k ,发射弹丸时每根橡皮条的最大长度为2L (弹性限度内),则发射过程中裹片对弹丸的最大作用力为( )A .kLB .2kLC .32kL D .152kL6.如图所示,在两竖直墙面间的同一竖直面内有两根等长细绳AO 和BO 连接于O 点,O 点的下方用绳子CO 悬挂一重物,D 点在B 点正下方,且A 、O 、D 在等高处,物体处于静止状态,绳BO 与竖直墙面的夹角θ=37°,此时绳AO 的张力为T 1。
机械工程测试技术基础课后习题答案 第二版
信号及其描述习题1.1求周期方波(图1-4)的傅立叶级数(复指数函数形式)。
画出频谱图|C n |—ω ;φn —ω 图并与表1-1对比。
解:傅立叶级数的复指数形式表达式:⋅⋅⋅±±±==∑+∞-∞=,3,2,1,0;)(0n e C t x n tjn nω式中:所以:幅值频谱:相位频谱:傅立叶级数的复指数形式的幅值频谱图和相位频谱都是双边频谱图。
1.2求正弦信号 x (t )=x 0sin ωt 的绝对均值μ|x |和均方根值x rms解:1.3求指数函数 的频谱。
解:1.4求符号函数(题图1-1a )和单位阶跃函数(题图1-1b )的频谱.[]()⎪⎩⎪⎨⎧⋅⋅⋅±±±=⋅⋅⋅±±±=-=--=+⨯+-=⎥⎦⎤⎢⎣⎡-+⎥⎦⎤⎢⎣⎡--=⎥⎦⎤+⎢⎣⎡-==---------⎰⎰⎰,6,4,2;0,5,3,1;2cos 12111)(1)(1200002002002022000000000000n n n A j n n A j e e n jA n jA e jn A T e jn A T dt Ae dt e A T dt e t x T C jn jn T t jn T t jn T t jn T t jn T T t jn n πππππωωππωωωωω⋅⋅⋅±±±±=⎪⎭⎫ ⎝⎛-=∑+∞-∞=,7,5,3,1;2)(0n e n A j t x t jn n ωπ⋅⋅⋅±±±==+=,5,3,1;222n nA C C C nInR n π⎪⎩⎪⎨⎧⋅⋅⋅---=⋅⋅⋅=-=⎪⎪⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛-==,5,3,1;2,5,3,1;202n n n A arctg C C arctg nR nI n πππϕωππωμ2;2sin 1)(lim 000000====⎰⎰∞→T x tdt x T dt t x T T T x 式中:()2sin 1)(10020002000x dt dt x T dt t x T x T T rms ===⎰⎰ω)0;0(;)(≥>=-t Ae t x t ααf j A dt e Ae dt e t x f X ftj t ft j παπαπ2)()(022+=⋅==⎰⎰∞+--∞+∞--解:1) 符号函数的频谱:令:2)单位阶跃函数的频谱:1.5求被截断的余弦函数cos ω0t (题图1-2)的傅立叶变换。
四核铜化合物(Cu4L4)(CH3CN)(H 2L=(R)-1-(1-羟基正丁烷-2-氨甲基)萘-2-醇)的合成、晶体结构及磁性
>?’$+,6$@ =, +,NAO2PPGQ+L,2NA- -GQRS2T U+V2) G, -GRR2P! +,) -IAP+S D-IAOO#U+V2 SAL+,) %!4#"#%%"#I.)PGT.U*N+,# &#.SAQA,G4Q2NI.S4,+RINI+S2,#&#GS %5&64 WANI OGPQ*S+ GO %8*9694 %85’8:4 W+V V.,NI2VAX2) +,) VNP*-N*P+SS. -I+P+-N2PAX2)1 DA,LS2#-P.VN+S VNP*-N*P2 VIGWV NI+N NI2 -GQRS2T -G,VAVNV GO +, A,GPL+,A- -GP2 OGPQ2) U. OG*P 8* ! AG,V +,) OG*P GT.L2, +NGQV OPGQ OG*P SAL+,)V P2VR2-NAY2S.1 C+L,2NA- Q2+V*P2Q2,NV VIGW NI+N + W2+Z +,NAO2PPGQ+L,2NA- -G*RSA,L G--*PV A, NI2 -GQRS2T1 88J8[ !&$>$$1
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第二章 平面力系的简化与合成
第二章平面力系的简化与合成引言在工程实际中,作用于物体上的力系往往是较为复杂的。
研究物体的平衡问题,就必须在保证作用效应完全相同的前提下,将复杂力系简化为简单力系,这就是力系的简化。
而力系的合成则是将一个力系简化成一个力,用一个力代替一个力系。
因此,力系的简化与合成是研究平衡问题的前提和基础。
本章将研究平面力系的简化与合成,为研究平衡问题打下基础。
基本要求1、掌握投影及力矩的求法;2、理解力偶的概念及性质;3、掌握各种平面力系的简化方法;4、理解力的平移定理,掌握固定端约束的约束反力画法。
第一节平面汇交力系的合成各力的作用线在同一平面内,且汇交于一点的力系称为平面汇交力系。
一、投影的概念及求法力的作用效应取决于其大小、方向和作用点(对刚体而言是作用线),其大小、方向对作用效应的影响,可用力在坐标轴上的投影来描述。
力在坐标轴上的投影不仅表征了力对物体的移动效应,而且还是平面汇交力系合成的基础。
在力的作用面内任选一坐标轴,由力的作用线的始端和末端分别向该轴做垂线,所得的两垂足间的线段冠以适当的正负号,就称为该力在该坐标轴上的投影。
具体说明如下:设力F作用于物体上的A点,其作用线为AB,在力F的作用线所在的平面内建立直角坐标系Oxy 。
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从力F的两个端点A、B分别作x 轴的垂线,得垂足a 、b ,在线段ab 前冠以适当的正负号,就称为力F在x 轴上的投影,记作F x ;同样从A、B分别作y 轴的垂线,得垂足'a 、'b ,在线段'a 'b 前冠以适当的正负号,就称为F在y 轴上的投影,记作F y 。
力在坐标轴上的投影是代数量,其正负规定如下:若从始端对应的垂足(a 或a ¢)到末端对应的垂足(b 或b ¢)的趋势(指向)与坐标轴的正向一致,则力在坐标轴上的投影为正,反之为负。
如图2-1中,F x 取正值,F y 取负值。
高中物理高考年高考物理一轮复习(新高考版1(津鲁琼辽鄂)适用) 第2章 第3讲 力的合成与分解
l
√B.dF
l
d
C.2dF
D.2lF
图8
45
解析 斧头劈木柴时,设两侧面推压木柴的力分别为 F1、F2 且 F1=F2, 利用几何三角形与力的三角形相似有 Fd=Fl1=Fl2,得推压木柴的力 F1= F2=dl F,所以 B 正确,A、C、D 错误.
45
5.(正交分解的应用)如图9所示,一物块置于水平地面上.当用与水平方向
图7所示),当对磨石施加竖直向上大小为F的推力时,磨石恰好沿斜壁向
上匀速运动,已知磨石与斜壁之间的动摩擦因数为μ,重力加速度为g,
则磨石受到的摩擦力大小是
√A.(F-mg)cos θ
B.(F-mg)sin θ
C.μ(F-mg)cos θ
D.μ(F-mg)tan θ
图7
解析 磨石受重力、推力、斜壁的弹力及摩擦力作用而处于平衡状态, 由图可知,F一定大于重力mg;先将重力及向上的推力合成后,将二者 的合力沿垂直于斜壁方向及平行于斜壁方向分解,则在沿斜壁方向上有 Ff=(F-mg)cos θ,在垂直斜壁方向上有FN=(F-mg)sin θ,则Ff=μ(F- mg)sin θ,故A正确.
123
02
考点二 力的分解的两种常用方法
基础回扣
1.力的分解是力的合成的逆运算,遵循的法则:平行四边形定则或_三__角__ __形__定则. 2.分解方法: (1)按力产生的 效果 分解; (2)正交分解. 如图5,将结点O受力进行分解.
图5
3.矢量和标量 (1)矢量:既有大小又有 方向的物理量,叠加时遵循 平行四边形 定则, 如速度、力等. (2)标量:只有大小没有方向 的物理量,求和时按 代数 法则相加,如路 程、速率等.
和β.若α=70°,则β等于
2021届课堂新坐标物理一轮复习课件(人教版):第二章 第3讲 受力分析 共点力的平衡
❖ 1.常用方法
方法
内容
合成 法
物体受几个力的作用,通过合成的 方法将它们简化成两个力,这两个 力满足二力平衡条件
物体受到几个力的作用,将某一个 分解 力按力的效果进行分解,则其分力 法 和其他力在所分解的方向上满足平
衡条件
正交 将处于平衡状态的物体所受的力,
❖ 2.一般步骤
❖ (1)选取研究对象:根据题目要求,恰当 选取研究对象,在平衡类问题中,研究对 象可以是单个物体,也可以是多个物体组 成的系统,还可以是几个物体相互连接的 结点.
❖ (2)解析法:是指对物体受力分析,画出 受力图后,根据动态变化的原因(如某角 度、某长度),利用平衡条件列出方程, 求出应变物理量与自变物理量的一般函数 关系式(如用三角函数表示出各个作用力 与变化夹角间的关系),然后根据自变量 的变化情况及变化区间确定应变量的变化
情况的方法.这种方法比较精确,但不够 直观.
❖ (2)分析研究对象的受力情况,画出受力 图.
❖ (3)利用平衡条件建立方程并求解.
(1)物体受三个力平衡时,利用力的分解法或合成法比较简单. (2)解平衡问题建立坐标系时,应使尽可能多的力与坐标轴重合, 需要分解的力尽可能少.物体受四个以上的力作用时一般要采用正交分 解法.
(2012·潮州模拟)(单体的平衡问题)一根光滑杆弯成半圆形, 杆上穿着质量为m的小球,用细绳系于杆的一端,如图2-3-6所示, 测得细绳与水平面的夹角为30°,设细绳对小球的拉力为FT,球所受杆 的弹力为FN.则( )
(双选)(2012·揭阳模拟)半圆柱体P放在粗糙的水平地面上,
其右端有固定放置的竖直挡板MN.在半圆柱体P和MN之间放有一个光
滑均匀的小圆柱体Q,整个装置处于静止,如图2-3-8所示是这个装
理论力学第二章
解:AB、BC杆为二力杆,
取滑轮B(或点B),画受力图。 用解析法,建图示坐标系
Fix 0
FBA F1 cos 60 F2 cos 30 0
F1 F2 P
解得: FBA
7.321kN
Fiy 0 FBC F1 cos 30 F2 cos 60 0
2 2
(1)
二.平面汇交力系合成的解析法
FR Fi
(a) (b) (c)
Fi Fxii Fyi j FR FR x i FR y j
将(b)代入(a)式,并注意i 和 j为常矢量,则有
FR ( Fxi )i ( Fyi ) j
(今后为了便于书写,将下标“i”省略。) 比较(c)、(d)等式两边,可得
FCA AC 1 P AB
解得 图2-2
FC B BC 1 P AB 2
FCA 10kN, FCB 5 kN
也可给P一定比例,量出FCA和FCB的大小,如取比例尺为1cm=5kN,作 出封闭的力三角形后,由比例尺量得
FCA 10kN, FCB 5 kN
例2-2 已知压路机碾子重P=20kN, r=60cm, 欲拉过h=8cm的障碍物。
转动效应--取决于力矩的大小、方向。
一、力对点的矩
B
力矩:力绕某一点转动效应的度量。
F
M O ( F ) F d
+
A
d
-
说明:
① M O ( F )是代数量。
② F↑,d↑转动效应明显。 ③ M O ( F )是影响转动的独立因素。
M O ( F )=0。 当F=0或d=0时,
④单位Nm或kNm ⑤ M O ( F ) =2⊿AOB=Fd ,2倍⊿形面积。
2-氨基-4,5-二甲基苯甲酸的合成
2-氨基-4,5-二甲基苯甲酸的合成罗婷;程琳【摘要】2-amino-4,5-dimethylbenzoic acid was synthesized from 3,4-dimethyl aniline by condensation with chloral hydrate and hydroxylamine hydrochloride, cyclization with concentrated H2SO4, and then oxidation in alkaline hydrogen peroxide solution, the overall yield was 34. 3%. The structure of the compound was characterized by Fourier transform infrared spectroscopy (FT-IR), magnetic resonance spectroscopy (1H NMR).%以3,4-二甲基苯胺为原料,经与水合氯醛、盐酸羟胺缩合,浓H2SO4作用下环合,碱性双氧水条件下进一步氧化开环合成2-氨基-4,5-二甲基苯甲酸,三步反应的总收率为34.3%.产物结构经傅里叶变换红外光谱(FT-IR)、核磁共振氢谱(1H NMR)表征,证明了结构的正确性.【期刊名称】《华侨大学学报(自然科学版)》【年(卷),期】2013(034)002【总页数】3页(P162-164)【关键词】2-氨基-4,5-二甲基苯甲酸;5,6-二甲基靛红;合成反应;3,4-二甲基苯胺;结构表征【作者】罗婷;程琳【作者单位】华侨大学材料科学与工程学院,福建厦门361021【正文语种】中文【中图分类】O625.52-氨基-4,5-二甲基苯甲酸首次由Baker等[1]于1952年报道.作为有机合成中间体,该化合物可用于合成具有抗疟疾活性作用的绣球花生物碱的衍生物[1],以及具有多种生物活性作用的喹唑啉酮衍生物[2],亦可作为苯炔前体用于合成各种三蝶烯衍生物[3-6].文献[2-3]报道了以2,3-二甲基-1,3-丁二烯和马来酰亚胺为初始原料,经Diels-Alder反应及脱氢芳构化反应后得到4,5-二甲基邻苯二甲酰亚胺,再经水解及Hoffman降解两步反应制得2-氨基-4,5-二甲基苯甲酸的制备方法.该合成方法反应步骤较多,反应中使用了苯、二苯醚、十氢化萘等有毒的有机溶剂,芳构化过程为高温反应且会放出大量有毒的H 2 S气体,并且终产物不易分离纯化.从绿色合成的角度看,该方法并非理想的合成方法.本文采用常见的合成靛红的方法[7-8],并参考2-氨基-5-甲基苯甲酸的新合成方法[9],对文献[1]中靛红的分离方法加以改进,以3,4-二甲基苯胺为原料,经三步反应成功合成了2-氨基-4,5-二甲基苯甲酸.1 实验部分1.1 主要仪器与试剂Nexus-470型傅里叶变换红外光谱仪(美国Nicolet公司,KBr压片);DMX-500型核磁共振仪(德国Bruker Avance公司);DSC-2910型热分析仪(美国TA公司);所有试剂均为市售分析纯,使用前未经纯化.1.2 实验步骤2-氨基-4,5-二甲基苯甲酸的合成路线,如图1所示.1.2.1 3,4-二甲基异亚硝基乙酰苯胺的合成在500 m L三口烧瓶中加入300 m L 水和19.85 g(0.12 mol)水合三氯乙醛,搅拌下在此水溶液中依次加入120.7 g 无水硫酸钠,12.1 g(0.1 mol)3,4-二甲基苯胺,6 m L浓盐酸和13.9 g(0.2mol)盐酸羟胺.加完后水浴升温至70℃,恒温反应1 h;再升温至80℃,恒温反应2 h.反应液冷却至室温,抽滤,水洗固体,干燥,得17.9 g土黄色粉末状固体,即3,4-二甲基异亚硝基乙酰苯胺,其产率为93.2%.用无水乙醇重结晶后,测得其熔点为187℃(文献[1]中的熔点为179~180℃).图1 2-氨基-4,5-二甲基苯甲酸的合成Fig.1 Synthesis of 2-amino-4,5-dimethylbenzoic acid1.2.2 5,6-二甲基靛红的合成用10 m L水稀释100 m L浓硫酸,搅拌下在此溶液中慢慢地加入19.2 g(0.1 mol)化合物,即3,4-二甲基异亚硝基乙酰苯胺.加料过程冰浴并持续0.5 h.在室温下搅拌反应4 h.将反应液倒入500 m L冰水中,沉降10 min,抽滤分离,用大量水冲洗滤饼,直至滤液p H值约为6.将滤饼溶于200 m L,质量分数为10%的氢氧化钠溶液,抽滤除去不溶物,用盐酸酸化滤液至p H为8,改用36%的乙酸滴至不再有固体析出.抽滤,固体弃之,保留酒红色滤液.滤液继续用盐酸酸化至p H小于1,有橙黄色固体生成.抽滤,水洗后干燥,得8.36 g橙黄色固体,即5,6-二甲基靛红,产率为47.8%.用无水乙醇重结晶后,得红色粉末状固体,熔点为220~221℃(文献[1]中的熔点为214~215℃). 1.2.3 2-氨基-4,5-二甲基苯甲酸的合成将8.75 g(0.05 mol)的5,6-二甲基靛红溶于250 m L 的1 mol·L-1的氢氧化钠溶液,并置于500 m L三口烧瓶中,搅拌下慢慢滴加125 m L,质量分数为3%的双氧水.室温搅拌反应3 h,加入少量活性炭,再搅拌10 min后过滤,滤液用盐酸滴定至p H为5~6.抽滤,水洗,干燥.粗品经邻二甲苯重结晶,得6.34 g淡黄色固体,即2-氨基-4,5-二甲基苯甲酸,其产率为76.9%,熔点为219~220℃(文献[1]中熔点为213~214℃).2 结果与讨论产品的结构通过FT-IR,1 H NMR谱进行表征.5,6-二甲基靛红的FT-IR(KBr,ν)谱:3 190 cm-1处为 N-H 伸缩振动吸收峰,2 978,2 855,1 388 cm-1处分别为甲基C-H伸缩振动和弯曲振动吸收峰,1 749,1 718 cm-1处为相连的两个羰基的伸缩振动吸收峰;1 624,1 475 cm-1处为苯环碳骨架的伸缩振动吸收峰.2-氨基-4,5-二甲基苯甲酸的FT-IR(KBr,ν)谱:3 493,3 385 cm-1处为氨基 N-H 伸缩振动吸收峰,3 100~2 450 cm-1处的宽峰为羧基O-H伸缩振动吸收峰;1 663 cm-1处为羰基的伸缩振动吸收峰,1 589,1 496 cm-1处为苯环碳骨架的伸缩振动吸收峰.2-氨基-4,5-二甲基苯甲酸的1 H NMR谱,如图2所示.从化学位移(δ)看:7.44,6.54处的峰应为苯环上两个质子的吸收峰,这两处峰均为单峰,未出现耦合,说明这两个质子为苯环上的孤立氢,则7.44,6.54处分别为C6-H 和C3-H的吸收峰;2.12,2.06处的峰分别归属为C5-CH 3和C4-CH 3上的质子吸收峰.由于氨基与羧基上的质子都属于活泼氢,这两个吸收峰均未出现.且谱图中各种氢吸收峰的积分面积比与产物结构相符,说明成功合成了标题化合物.首先,以3,4-二甲基苯胺为原料,经与水合氯醛、水、无水硫酸钠、浓盐酸及盐酸羟胺共同作用,高产率得到3,4-二甲基异亚硝基乙酰苯胺.图2 2-氨基-4,5-二甲基苯甲酸的1 H NMR谱Fig.2 1 H NMR spectrum of 2-amino-4,5-dimethylbenzoic acid然后,3,4-二甲基异亚硝基乙酰苯胺在93%的浓H 2 SO4作用下发生分子内的傅氏酰基化反应得到5,6-二甲基靛红.从3,4-二甲基异亚硝基乙酰苯胺的结构式看,傅氏酰基化反应可能会发生在2位及6位碳原子上.但从图2可以看出,傅氏酰基化反应并未发生在2位碳原子上,可能是由于其邻位碳原子上的甲基旋转存在位阻,致使该反应不易发生在2位,因此,傅氏酰基化反应发生在6位得到5,6-二甲基靛红.该反应开始时会放出大量热量,为防止局部过热而炭化,需在冰浴条件下将3,4-二甲基异亚硝基乙酰苯胺慢慢加到浓H 2 SO4中.另外,该步反应的主产物(5,6-二甲基靛红)需使用盐酸和乙酸的分级沉淀来达到分离纯化的目的.最后,5,6二甲基靛红在NaOH水溶液中经双氧水氧化开环得到2-氨基-4,5-二甲基苯甲酸.产物以钠盐的形式存在于溶液中,要得到产物还需加盐酸将其中和出来.但由于它是两性物质,盐酸的用量要适当,为保证产物完全析出,溶液p H 值应调节在5~6之间,必要时可以滴加醋酸加以调节.3 结论采用常见的合成靛红的方法,以3,4-二甲基苯胺为原料,经缩合、环化制得5,6-二甲基靛红,然后在H 2 O2/NaOH条件下室温反应合成了2-氨基-4,5-二甲基苯甲酸,三步反应总收率为34.3%.化合物通过FT-IR,1 H NMR表征,证明了其结构的正确性.该方法以水溶液为反应体系,未使用有机溶剂,且原料易得,反应条件温和,操作简便,产物纯度较高,符合绿色合成的理念,为2-氨基-4,5-二甲基苯甲酸的合成提供了一种简便实用的方法.参考文献:[1] BAKER B R,SCHAUB R E,JOSEPH J P,et a1.An antimalarial alkaloid from hydrangea XV Synthesis of 5-,6-,7-,and 8-derivatives with two identical substituents[J].J Org Chem,1952,17(1):149-156.[2] HESS H J,CRONIN T H,SCRIABINE A.Antihypertensive 2-amino-4(3H)-quinazolinones[J].J Med Chem,1968,11(1):130-136. [3] GODINEZ C E,ZEPEDA G,MORTKO C J,et al.Molecular crystals with moving parts:Synthesis,characterization,and crystal packing of molecular gyroscopes with methyl-substituted triptycyl frames[J].J Org Chem,2004,69(5):1652-1662.[4] RYBACKOVA M,BELOHRADSKR M,HOLY P,et al.Synthesis ofhighly symmetrical triptycene tetra-and hexacarboxylates[J].Synthesis,2007(10):1554-1558.[5] ZONTA C,LUCCHI O D,LINDEN A,et al.Synthesis and structure of D3 h-symmetric triptycene trimaleimide[J].Molecules,2010,15(1):226-232.[6]汪家喜,荆彬,侯晓伟,等.三蝶烯-2,3,6,7-四甲酸二酐的合成与表征[J].华侨大学学报:自然科学版,2010,31(6):645-648.[7] MARVEL C S,HIERS G S.Isatin[J].Organic Syntheses,1941(1):327.[8]韩爽,李东风,吴丛梅,等.吲哚喹唑啉衍生物的合成与表征[J].化学试剂,2011,33(10):883-886.[9]李家明,钟国琛,石磊,等.2-氨基-5-甲基苯甲酸的新合成方法[J].化学试剂,2005,27(1):53,56.。
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以H2和CO为原料,催化剂、反应器的类型、反应温
度、压力及空间速度等不同,就可制造出许多产品。
可以根据需要,改变主要产品的品种
二、SASOL厂各种工艺流程
1.SASOL一厂工艺流程
一厂采用固定床和气流床两类反应器进行F-T合 成反应,主要生产汽油,柴油和蜡类等产品。
固定床反应器生成的蜡多,气流床反应器生成的
nCO (2n 1)H2 C n H 2n nH2 O
2nCO nH2 C n H 2n nCO2
nCO 2H2 Cn H 2n1OH (n 1) H 2O
(2n 1)CO (n 1)H 2 Cn H 2n 1OH (n 1)CO2
产品后加工过程不 同
四、F-T合成工艺上的问题及改进措施
F-T合成反应为强放热反应,要解决排除大量反应热的问题.为了达到产品 的最佳选择性和催化剂使用寿命长的要求,反应需在等温条件下进行。
①尽快去掉反应热,以保持合适的反应温度,防止催化剂烧结、失去
活性和大量的甲烷生成。 ②降低反应器中的温度梯度,防止催化剂上积炭,使催化剂活性下降
净合成气
Synthol
水
气化 来水
氧化 CH4重整
冷凝蒸馏
废水 处理
冷水
CO2
CH4
脱CO2 深冷分离
Pt重整
汽油
H2馏分 变压吸附 乙烯
C2
C3 C4
C5 C6
加氢脱蜡
柴油
聚合Байду номын сангаас
异构 化
纯H2
C2H4
柴油
汽油
三、SASOL一厂与二、三厂比较
相同点:
1、SASOL一厂与二厂都是先将反应生成的水和液态油
F-T合成 催化剂
为了提高活性和选择性,还加入了各种助剂和载体,载 体的加入,导致了催化剂中的金属组分高度分散,并提高 了催化剂的抗烧结性。
三、F-T合成催化剂
用在固定床反应器的中压合成时,反应温度为220~240 ℃ 铁催化剂加钾活化,具有比表面积高和热稳定性好的结构,可用的载体为 Al2O3、CaO、MgO、SiO2、ZSM-5分子筛.其操作温度为220~340 ℃,操作 压力为1~3MPa。
第七章 F-T合成
7-1 F-T 合成原理
7-2 F-T合 成典型生 产工艺及 比较
7-3 F-T 合成的主 要设备
知识目标
熟悉F-T合成典型 生产工艺流程及 工艺参数
掌握掌握F-T合成 的化学反应、 F-T 合成反应的因素、
了解F-T合成催化剂
能力目标
能掌握F-T 合成反应、 F-T合成原 理
残油
2.MFT工艺流程的特点
①煤基合成气为原料,由于煤的气化方法不同,合成气中的V(H2)/V(CO)比 例在0.5~1.5之间变化。 ②工艺流程比较简单,投资费用低。MFT台成产品单一,主要为汽油产品,基 本不含重质烃类与含氧化合物,简化了产品的后加工流程。此外MFT合成的操 作温度和压力都较低,且等压操作,减少了过程的能耗,使投资费用大大降 低。 ③产品中主要为汽油,且质量较好。MFT合成产物中.汽油馏分较高-质量较 好,辛烷值可达80以上。
7-1 F-T合成原理
一、F-T合成的化学反应
二、影响F-T合成反应的因素
三、F-T合成催化剂
一、F-T合成的化学反应
1.烷烃的生 成反应 2.烯烃的生 成反应
3.醇类的生 成反应 4.醛类生成 反应 5.积炭反应
nCO (2n 1)H2 Cn H 2n 2 nH2 O
2nCO (n 1)H2 Cn H 2n 2 nCO2
汽油c5~c12 柴油c13~c18
重油 C19~c21 c22~c30
22.5 15.0
6.0 17.0
39.0 5.0
1.0 3.0
37.0(c5~375 ℃) 11.0(375~750 ℃)
3.0(750~970 ℃) 0.5 >970 ℃ 6.0
蜡
18.0
2.0
不同点
不同点 设备的类型不同
沉淀铁催化剂 铁系催 化剂 熔铁型催化剂 分类
其特点是活性较小,有很好的机械强度.主要用于气流床 反应器。 Fe-Cu-K催化剂 Fe-Mn-K催化剂 Fe-Cu-K/隔离剂催化剂 磁铁矿为主体,配以氧化物助剂MgO、Cr2O3、RE2O3。南非 SASOL公司工厂中固定床采用的烧结铁催化剂为 Fe3O4、 CuO、ZnO的均匀混合物。
(n 1)CO (2n 1)H 2 Cn H 2n 1COH nH2 O
(2n 1)CO (n 1)H 2 Cn H 2n 1COH nH2 O
2CO C CO2
二、影响F-T合成反应的因素
1.反应 温度
化学平衡:温度升高.对F-T合成反应不利。而积炭反应为吸 热反应.升高温度有利于积炭反应的发生.过高的温度易使 催化剂超温烧结,缩短了使用寿命 动力学角度考虑:温度升高,反应速度加快,同时副反应速 度也随之加快。操作温度取决于所用催化剂。 增大压力,F-T合成反应速度加快,但副反应速度也加快。 过大的压力降低了催化剂的活性,需要高压容器,设备的投 资费用高;压力增太,能耗随之增大 增加空间速度,可提高其生产能力,并有利于及时移走反 应热,防止催化剂超温。但空速增大,能耗增大。空速过 小,不能满足生产需求 。 原料气中的(CO+H2)含量高,反应速度快,转化率高,但反 应放出的热量多,易使催化剂床层温度升高。原料气中V(H2) /V(CO)的比值高,有利于饱和烃的生成;V(H2)/V(CO)的 比值低,有利于生成烯烃及含氧化合物。
汽油多.一厂年产液体燃料25万吨 。
1.SASOL一厂工艺流程
纯合成气
Arge F-T 真空 蒸馏 冷凝
Synthol F-T CH4 重整 C1、C2 城市煤气 C3、C4 蒸脱
废水
冷凝
分离
分离
C1、C2
C3、C4 加氢 精制
蒸馏
异构化
聚合
液化气 醇 酮 汽油 柴油 中蜡 硬蜡
(1)Arge固定床合成流程
会流利的讲述 F-T合成的工艺 流程及影响因 素
会解释一些实 际操作过程常 出现的问题
背景
随着现代社会的高速发展,世界各国石油、天然气用量加大,将出 现短缺现象,尤其是石油,许多国家靠国外进口来维持。相对于石 油、天然气,煤的储量比较丰富,如何将煤转化为人们所需要的各 种燃料及各种化工产品,费托(F-T)合成解决了这个问题。
烧结型催化剂
担载型催化剂
将F-T合成催化剂的话性组分浸渍在载体上形成高度分散 的催化剂。即,使用高表面积的沸石分子筛作为载体,能 有效地阻碍长链烃的生成,同时分子筛具有的表面酸性, 能对F-T合成产物进行改性
分类
Fe/ZSM-5分子筛双功能催化剂 Fe-K/硅沸石-2催化剂
7-2 F-T合成典型生产工艺及比较
吸收塔
回 收 C3 和 C4
换热器 合 成 气 净化 合成 气 预热 新鲜合 成气 蜡分离器
冷却器
碱
净化
固定床 反应器
分离器
冷 凝 油
水溶 性含 氧化 物
碱液
蜡
(2)Synthol气流床合成工艺流程
此流程合成温度为300~340℃,压力为2.0~2.3MPa .
2.SASOL二厂工艺流程
SASOL二厂的任务是生产南非需要的发动机燃料,即生产汽油和柴油。 二厂全部采用了气流床反应器,使用熔铁型催化剂。
冷凝下来,然后再对产品进行后加工。
2、SASOL一厂与二厂对C3~C4馏分的处理方法相同,
都是采用聚合法.
SASOL工厂概况
厂名 SASOL-1
1965
25万吨合成产品
SASOL-2
1980
SASOL-3
1984
投产日期
规模
230万吨/年液体燃料及化学品
气化炉型 气体净化要求
合成反应器
鲁奇炉Ⅲ型13台、Ⅳ 型3台 H2S<0.3cm3/m3, CO2<1%
3.传统的F-T合成与MFT合成比较
合成方法 催化剂 温度/℃ 压力/MPa 原料气(H2/CO) CO转化率/% H2转化率/% 甲烷 产 品 产 率 / 质 量 分 数 ) % 乙烯 乙烷 丙烯 丙烷 F-T法 Arge 沉淀铁 220~255 2.5~2.6 1.7~2.5 60~68 5.0 0.2 2.4 2.0 2.8 Synthol 熔铁 320~340 2.3~2.4 2.4~2.8 79~85 10.1 4.0 6.0 12.0 2.0 1 沉淀铁/ZSM-5 230/300 2.5/2.5 21.6 88.0 70.4 6.6 6.8 MFT法 2 铁催化剂/分子筛 (250~270)/(310~320) 2.5/2.5 1.3/1.5 85.4
④产物分布和选择性可以调节。MFT合成已开发出几种不同类型的一段铁催化 剂和恬性与选择性较高的二段分子筛催化剂。通过选用不同类型的催化剂和 调节工艺参数,可调节产品分布实现油-气、油-肥、油-蜡等多种联产方案, 以提高经济效益。 ⑤MFT工艺技术比较成熟,易于工业化生产。MFT合成工艺百吨级中试已于 1989年完成,且运转平稳,目前正在进行千吨级工业性试验,适宜于中小型 工业化。
1、MFT合成工艺流程
该流程为两段固定床反应器合成工艺。第一段进行F-T合成, 生成C1~C40烃类,在第二段反应器对C1~C40进行改质。
换热 水冷 循环气
合成气 预热 脱硫、 脱氧
气液分 离器 一 预热 段 反 应 器 二 段 反 应 器
换热
氨冷
气液分 离器
循环气
油水分 离器
蒸 馏 塔
汽油