Optimization of the direct synthesis of dimethyl ether from CO2 rich synthesis gas: closing the loop between experimental investigations and model-based reactor design

文献情報

出版日 2020-04-01
DOI 10.1039/D0RE00041H
インパクトファクター 4.239
著者

Markus Kaiser, Karla Herrera Delgado, Stefan Wild, Jörg Sauer, Hannsjörg Freund


原文を見る

要旨

Reaction kinetic modeling, model-based optimization and experimental validation are performed for the direct synthesis of dimethyl ether from CO2 rich synthesis gas. Among these disciplines, experimental methods and models are aligned in a stringent way of action, i.e., the same setup and models are applied throughout the whole contribution. First, a lumped reaction kinetic model from the literature is modified and parametrized to fit a vast array of 240 data points measured in a laboratory fixed bed reactor. The data were acquired using a mechanical mixture of the commercial catalysts CuO/ZnO/Al2O3 and γ-Al2O3. For this setup, a predictive model is derived and applied within dynamic model-based optimization. Here, the single-pass COx conversion serves as objective function while the operating conditions and composition of the mixed catalyst bed are the optimization variables. Finally, the optimization results obtained numerically are validated experimentally verifying the identified performance enhancement qualitatively. The remaining quantitative deviations yield valuable insights into model and methodological weaknesses or inaccuracies, closing the loop between kinetic investigations, model-based optimization and experimental validation.

関連文献

Front cover

2024-01-22 Cover

DOI: 10.1039/D4CS90004A

Chemical technology principles for selective bioconjugation of proteins and antibodies

Preeti Chauhan, Ragendu V., Mohan Kumar, Rajib Molla, Surya Dev Mishra, Sneha Basa, Vishal Rai

2023-12-14 Review Article

DOI: 10.1039/D3CS00715D

The synthesis and application of crystalline–amorphous hybrid materials

Hao Lan, Jiawei Wang, Liwei Cheng, Dandan Yu, Hua Wang, Lin Guo

2023-12-20 Review Article

DOI: 10.1039/D3CS00860F

%VBur index and steric maps: from predictive catalysis to machine learning

Albert Poater

2023-12-19 Review Article

DOI: 10.1039/D3CS00725A

An efficient and mild oxidative approach from thiols to sulfonyl derivatives with DMSO/HBr

Hongye Wang, Zhaoting Li, Rongheng Dai, Ning Jiao, Song Song

2023-11-01 Edge Article

DOI: 10.1039/D3SC04945K

Bidirectional manipulation of iodine redox kinetics in aqueous Fe–I2 electrochemistry

Hong Zhang, Lin Fu, Wenli Zhang, Yupeng Yuan

2023-10-20 Edge Article

DOI: 10.1039/D3SC04853E

The semisynthesis of nucleolar human selenoprotein H

Rebecca Notis Dardashti, Shay Laps, Jacob S. Gichtin

2023-10-24 Edge Article

DOI: 10.1039/D3SC03059H

Stimuli-responsive synthetic helical polymers

María Lago-Silva, Manuel Fernández-Míguez, Rafael Rodríguez, Emilio Quiñoá, Félix Freire

2023-12-18 Review Article

DOI: 10.1039/D3CS00952A

Synthesis and hybridization of CuInS2 nanocrystals for emerging applications

Xiuwen Xu

2023-11-10 Review Article

DOI: 10.1039/D3CS00611E

Suppressing catalyst poisoning in the carbodiimide-fueled reaction cycle

Xiaoyao Chen, Héctor Soria-Carrera, Oleksii Zozulia, Job Boekhoven

2023-10-17 Edge Article

DOI: 10.1039/D3SC04281B

こちらもおすすめ

化合物よくある質問

1-{3-[5-(エチルカルボンイル)-2,4-ジメチル-1H-ピロロール-3-基]プロパニル}ピペリジン-4-カルボン酸について、適用される法規ガイドラインは何ですか?

この化合物はCAS番号1142209-81-1であり、GHS分類では corrosive (腐食性物質) と classified (分類物質) として指定され...

1142209-81-11-{3-[5-(Ethoxycarbo...
化合物よくある質問

2,2-二氟-1,3-ベンゾジオキサン-5-カルボキシlic酸とは何ですか?

2,2-二氟-1,3-ベンゾジオキサン-5-カルボキシlic酸は、CAS番号656-46-2の化合物で、化学式はC8H4F2O4です。この化合物は白色の結晶性粉...

656-46-22,2-Difluoro-1,3-ben...
化合物よくある質問

8-氯-4-色原酮の代替品はありますか?

8-氯-4-色原酮(CAS番号: 49701-11-3)の代替品には、他の色原酮類似物や、構造が似ている化合物があります。例えば、8-メチル-4-色原酮や、他の...

49701-11-38-Chloro-2,3-dihydro...
化合物よくある質問

エチル6,6-ジメチル-4,5,6,7-テトラヒドロ-1H-インドアゼー-3-カルボキシレートとは何ですか?

エチル6,6-ジメチル-4,5,6,7-テトラヒドロ-1H-インドアゼー-3-カルボキシレートは、CAS番号1233243-56-5を有する化合物です。これは有...

1233243-56-5Ethyl 6,6-dimethyl-4...
化合物よくある質問

4-叔丁基-6-氯-嘧啶に適用される法規ガイドラインは何ですか?

4-叔丁基-6-氯-嘧啶はCAS番号3435-24-3で、GHS分類では毒性物質とみなし、GHSの危険性分類が適用されます。REACH規則では登録が必要で、Eu...

3435-24-34-Tert-butyl-6-chlor...
化合物よくある質問

維库溴铵杂质Bはどのように合成されますか?

維库溴铵杂质Bは、アンドロステンデンから始まり、一連の合成反応、包括的な選択性と高い収率で合成されます。具体的には、ブロミド化、酸化、ジマーゼ反応、アミド化など...

50587-95-6(2beta,3alpha,5alpha...
化合物よくある質問

2-(4-氟苄基)-吡咯烷の物理化学的性質は何ですか?

CAS番号350017-04-8の2-(4-氟苄基)-吡咯烷は、結晶性の白色粉末です。分子量は199.17 g/molで、水に溶けにくいです。化学反応では比較的...

350017-04-82-(4-Fluorobenzyl)py...
化合物よくある質問

3-喹啉甲醛(2-チロール-8-エチル)は安全ですか?

3-喹啉甲醛(2-チロール-8-エチル)は一定の毒性を持つため、取扱には注意が必要です。使用する際は適切な防護具を着用し、密閉容器で保管・搬送し、直接的な接触を...

335196-05-92-Chloro-8-ethyl-3-q...
化合物よくある質問

エチル3-(ヒドロキシメチル)-1H-ピロール-2-カルボキシレートはどのように保存すればよいですか?

エチル3-(ヒドロキシメチル)-1H-ピロール-2-カルボキシレートは、室温(25℃)以下で保存し、直射日光を避け、乾燥した環境で保管することが推奨されます。ま...

75448-69-0Ethyl 3-(hydroxymeth...
化合物よくある質問

哌拉西林杂质Dは安全ですか?

哌拉西林杂质Dは安全性が確認されていません。使用または取り扱いには注意が必要で、適切な個人防護具を使用し、直接的な接触を避けることが推奨されます。

119410-05-88-Chloro-11-(4-piper...

掲載誌

Reaction Chemistry & Engineering

Reaction Chemistry & Engineering
CiteScore: 0
自己引用率: 8.8%
年間論文数: 284

Reaction Chemistry & Engineering is an interdisciplinary journal reporting cutting-edge research focused on enhancing the understanding and efficiency of reactions. Reaction engineering leverages the interface where fundamental molecular chemistry meets chemical engineering and technology. Challenges in chemistry can be overcome by the application of new technologies, while engineers may find improved solutions for process development from the latest developments in reaction chemistry. Reaction Chemistry & Engineering is a unique forum for researchers whose interests span the broad areas of chemical engineering and chemical sciences to come together in solving problems of importance to wider society. All papers should be written to be approachable by readers across the engineering and chemical sciences. Papers that consider multiple scales, from the laboratory up to and including plant scale, are particularly encouraged.

おすすめ化合物

おすすめサプライヤー

免責事項
このページに表示される学術雑誌情報は、参考および研究目的のみを目的としています。当社は雑誌出版社とは提携しておらず、投稿の取り扱いも行っておりません。出版に関するお問い合わせは、各雑誌出版社に直接ご連絡ください。
表示されている情報に誤りがある場合は、support@chemtradehub.com までご連絡ください。迅速に確認し、対応いたします。