水煤气变换反应作用下的CO和CO2混合物加氢转化制烃和醇——热力学平衡研究

受水煤气变换反应(或其逆反应)的干预,CO(或CO2)加氢反应制烃类或醇类化合物经常会遭遇较高的CO2(或CO)选择性,而目标产物烃和醇的选择性往往较低,这使得对相关反应过程的评估显得非常混乱.为此,本工作对水煤气变换反应作用下的CO、CO2 及其混合物的加氢转化制烃(以乙烯为例)和醇(以甲醇为例)反应进行了详细的热力学研究.结果表明,对于CO(或CO2)加氢反应,水煤气变换(或逆水煤气变换)反应作为连接CO和CO2 的连通器,虽然会给CO(或CO2)的平衡转化率带来很大的改变并生成大量的CO2(或CO),但其对目标醇和烃产物的碳基平衡收率影响相对较小.CO加氢反应的烃醇产物的碳基平衡收率比CO2 加氢反应的高,而CO和CO2 混合物加氢的烃醇产物的总碳基平衡收率位于两者之间.对于CO和CO2 混合物加氢,尽管CO或CO2 的平衡转化率随原料组成的不同有较大幅度的变化,但烃醇产物的总碳基平衡收率变化较为简单,即随着CO2/(CO+CO2)摩尔比的增大而线形降低.鉴于CO或CO2 加氢过程的尾气均为CO和CO2 混合物,用CO和CO2 混合物加氢制烃醇或许更为有利;无论CO、CO2 还是其混合物的加氢过程,都应以目标产物的碳基总收率作为评估指标.