【摘 要】
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本文通过基于量子化学密度泛函理论的Monte Carlo及分子动力学模拟实验方法,以合成气经二甲醚制乙醇工艺为研究背景,建立了 H-AlMOR(2×1×1)及Py-H-AlMOR(2×1×1)模型,以量子化学模拟手段,计算了标准H-MOR分子筛及吡啶改性分子筛内DME羰基化反应体系的吸附-扩散行为,从理论上分析了添加吡啶和反应进料比PCO/PDME对沸石分子筛催化剂内二甲醚羰基化反应活性的影响。模
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本文通过基于量子化学密度泛函理论的Monte Carlo及分子动力学模拟实验方法,以合成气经二甲醚制乙醇工艺为研究背景,建立了 H-AlMOR(2×1×1)及Py-H-AlMOR(2×1×1)模型,以量子化学模拟手段,计算了标准H-MOR分子筛及吡啶改性分子筛内DME羰基化反应体系的吸附-扩散行为,从理论上分析了添加吡啶和反应进料比PCO/PDME对沸石分子筛催化剂内二甲醚羰基化反应活性的影响。模拟计算结果表明,标准H-MOR分子筛内部CO吸附性能远低于DME且其间于8-MR内存在竞争吸附。低进料比下反应物CO相较DME吸附量过低是羰基化反应低活性的主要原因,提高进料比PCO/PDME能够有效提高反应活性,最优进料比PCO/PDME≈27:1。吡啶的引入会使分子筛内部主反应物CO和DME的吸附量下降,但有助改善CO和DM在分子筛内的吸附平衡并提高活性孔道8-MR内的反应物吸附密度。吡啶占据12-MR孔道使失活物H2O失去主要吸附位,大幅抑制其于分子筛内部吸附量,提高分子筛寿命,但同时也影响了各分子扩散性能,产物MA扩散性能降幅约58.3%。此外,吡啶的引入也大大降低了最优进料比(PCO/PDME≈8:1)。
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