三相床中含氮合成气一步法合成二甲醚的工艺条件

研究了在充有惰性液体介质的机械搅拌三相床反应器中含氮合成气一步法合成二甲醚的工艺条件,催化剂是由甲醇合成催化剂与甲醇脱水催化剂均匀混合组成的双功能催化剂,粒度为0.15～0.18mm。在温度220～260°C、压力3～7MPa、空速800～2000mL/(g·h)条件下考察了温度、压力、空速及搅拌转速对CO转化率及二甲醚选择性的影响,结果表明240～260°C、7MPa及1000mL/(g·h)是合成二甲醚较佳的反应条件。实验还考察了催化剂含量及气体组成对反应的影响,结果表明H2/CO高时CO转化率较高。     

三相淤浆床甲醇合成反应器的数学模拟

应用三相淤浆床反应器流体力学和甲醇合成基础数据，以ＣＯ、ＣＯ２加氢合成甲醇为独立反应，以ＣＯ、ＣＯ２为关键组分建立三相淤浆床甲醇合成反应器数学模型。通过计算，得到反应组分沿淤浆床高的分布和有关的设计，操作参烽，并分析了反应器的操作适应性。     

合成气一步法制二甲醚三相床反应器的数学模型

应用实验所得动力学数据，以CO和CO2加氢合成甲醇，甲醇脱水制二甲醚为独立反应，以CO，CO2和DME为关键组分建立三相床淤浆反应器的数学模型，通过计算典型工况下年产3万吨二甲醚反应器，得到了反应器的工艺与设备设计参数，讨论了操作条件对床层颗粒轴向分布，反应器高度，二甲醚反应结果的影响。     

淤浆鼓泡床反应器中的液沫夹带

利用淤浆鼓泡床反应器(SBCR)二甲醚合成反应的惰性介质石蜡油的蒸气压,在二甲醚合成的操作条件下对N2-石蜡油系统、N2-石蜡油-C301细颗粒催化剂系统的液沫夹带进行了计算;优化了鼓泡淤浆床反应器中影响液沫夹带量的操作因素(气速、压力、温度)和装置因素(分离器特征尺寸)。对比两相操作与三相操作的液沫夹带,认为可将三相床中的夹带作拟两相处理,进一步分析了液沫夹带的机理,结果表明：气泡的破裂和液体能量的增大是影响液沫夹带的主要因素。     

高固含率三相淤浆床反应器流体力学研究

在空气－水－甲醇合成催化剂，空气－液体石蜡油－甲醇合成催化剂两种系统中，研究了高固含率下，三相淤浆床反应器的气含率，床层压降，临界气速等流体力学性质；考察了各种因素的影响，并得到了气含率的经验关联式。     

一步法合成二甲醚的概述

综述了一步法合成二甲醚的反应机理,介绍了通过固定床式反应器和浆态床式反应器合成二甲醚的过程,并阐述了合成二甲醚的催化剂以及催化剂对二甲醚合成性能的影响。     

合成气制备工艺和二甲醚合成工艺的集成

在固定床反应器中,用3种典型的天然气造气工艺制备的合成气制备二甲醚,考察了温度、压力、空速等反应条件对催化剂性能的影响．实验结果表明,由于合成气一步法合成二甲醚是一个体积减小的反应,随着压力的增加,CO转化率增加;随着空速的增加,CO转化率降低;随着温度的升高,CO转化率先增加,达到一定值后,逐渐开始下降．分别用丹麦Topscpe甲醇合成催化剂和国产甲醇合成催化剂制备了DME合成催化剂,对其性能进行比较发现,前者具有较好的低温催化性能．用CH4-Air-H2O-CO2转化工艺制备的合成气,即含氮合成气合成二甲醚在适当增加压力的条件下,可取得较高的CO单程转化率和二甲醚回收率,且天然气的消耗量较少．     

甲醇合成催化剂XNC-98的本征动力学

在等温积分反应器中研究了四川西南化工研究院研制的新型甲醇合成催化剂XNC-98的本征动力学。实验采用的催化剂为60～80目的细颗粒催化剂，实验压力为4～5MPa，反应温度为210～260℃，空速为8000～12000h^-1。采用了Langmuir—Hinshelwood本征动力学模型。用改进的高斯-牛顿法确定动力学模型参数。残差分析和统计检验结果表明，所得到的本征动力学模型与实验数据吻合良好，为采用细颗粒催化剂的三相淤浆床甲醇合成反应器的设计提供了理论依据。     

新型催化剂C302-2作用下的三相床甲醇合成过程Ⅲ.本征反应动力学

在等温积分反应器中,压力2．5～5．6MPa,温度210～255℃,空速6000～20000h^-1的实验条件下,对西南化工研究院研制的新型低温低压甲醇合成催化剂C302—2的CO、CO2加氢合成甲醇的本征动力学进行了研究。用改进的单纯形法和改进的高斯-牛顿法相结合对所采用的Langmuir—Hinshelwood型动力学模型进行参数估值,得到本征动力学方程。残差分析和统计检验结果表明,得到的本征动力学模型是适定的,可良好地适合于反应条件。实验结果可以为采用细颗粒催化剂的三相淤浆床甲醇合成反应器设计提供本征动力学数据。     

液相法三相甲醇合成催化剂研制

简述了三相床甲醇合成技术及其对催化剂的要求；考察了三相床甲醇合成催化剂的制备条件，得到活性较高，耐磨性能较好的ＴＰＭ－１型催化剂，并给出了该催化剂的孔分布数据。     

钾盐修饰KK分子筛催化酯交换反应合成碳酸二甲酯

考察了钾盐修饰的KX分子筛作为固体碱对碳酸丙烯酯和甲醇酯交换反应合成碳酸二甲酯的催化性能。结果表明,催化活性随着负载钾盐的种类的不同而变化,KOH／KX和K2CO3／KX给出了高的碳酸丙烯酯转化率和碳酸二甲酯产率。XRD,FTIR和TPD表征表明,催化剂的碱性主要来源于钾盐与KX表面的反应,相应于678K以上催化剂的甲酸TPD峰对应的碱性位是酯交换反应的活性位。     

合成方法对于生物质合成气一步法合成二甲醚催化剂性能的影响

以Cu-ZnO-Fe2O3-ZrO2作为甲醇合成活性组分并以HZSM-5作为甲醇脱水活性组分用3种不同的方法合成了催化剂,对催化剂进行了XRD和BET表征.研究了3种合成方法对于生物质合成气一步法制二甲醚Cu-ZnO-Fe2O3-ZrO2/HZSM-5催化剂催化性能的影响,结果表明,合成方法对于活性组分的分散度有很大的影响,从而进一步影响催化剂对于该反应的催化活性及目标产物的选择性.     

稀土盐在酯化反应中的催化作用分析

结合稀土盐在乙二醇单乙酸醋酸酯合成反应中的催化特性和反应的动力学行为，利用Ｘ—射线衍射（ＸＲＤ）。程序升温分解（ＴＰＤＥ），程序升温脱附（ＴＰＤ）等手段，对稀土盐催化剂的结构特征进行了系统的研究，将所得结果与催化反应动力学规律相关联，对稀土盐在酯化反应中的催化作用进行了分析。     

以二甲醚为还原剂的氮氧化物存储还原试验研究

试验研究了以Pt/Co-BaO/γ^- Al₂O₃为催化剂、二甲醚（DME）为还原剂的NOx储存还原（NSR）性能,以及还原时间和温度对NSR的影响规律,并通过程序升温脱附和程序升温表面反应分析了DME对其存储NOx热稳定性的影响.结果表明,在等温DME-NSR循环过程中,NOx的转化效率保持在60%~70%以上;DME能够促进催化剂中硝酸盐的分解和NOx的脱附,并还原NOx.     

CuMn2O4/HZSM-5催化二甲醚水蒸气重整制氢的试验研究

摘要： 搭建了二甲醚水蒸气重整制氢的小样模拟台架,并制备了二甲醚重整制氢催化剂.研究了不同水解活性组分、甲醇重整活性组分和煅烧温度下的尖晶石复合催化剂对二甲醚水蒸气催化重整制氢性能的影响.结果发现：不同水解活性组分中,HZSM 5（硅铝摩尔比r=n(SiO2)/n(Al2O3)=38）的双功能催化剂的H2产率最高;甲醇重整活性组分中,铜锰尖晶石结构催化组分（CuMn2O4）的双功能催化剂的H2产率最高;煅烧温度对CuMn2O4双功能催化剂的催化效果有明显影响,其中煅烧温度为700 °C时H2产率最高.     

合成吲哚的高效催化剂Cu—Zn—Mn／SiO2

本文制备了以苯胺和乙二醇为原料合成吲哚的一系列铜基催化剂,筛选出了高效催化剂Cu—Zn—Mn／SiO2,并对它们进行了ICP—AES和XRD表征。实验表明,由浸渍法制备的Cu—Zn—Mn／SiO2催化剂,稳定性、活性高于由共沉淀法制备的Cu—Zn—Mn／SiO。催化剂,吲哚收率76．0％。锰对铜和锌有明显的分散作用;铜晶拉越小,活性越高。     

钒含量和焙烧温度对V2O5/TiO2催化剂物理和化学性质的影响

 V₂O₅/TiO₂催化剂中活性组分状态对催化性能影响很大,影响活性组分状态主要是活性组分含量以及在不同温度下的焙烧.本文通过溶胶-凝胶法制备V₂O₅/TiO₂催化剂,运用X射线荧光光谱(XRF)、X射线衍射(XRD)、氮吸附/脱附(BET)、X射线光电子谱(XPS)、拉曼光谱(Raman Spectroscopy)和透射电镜(TEM)对所制备的催化剂进行了结构表征.XRD和TEM表明定量掺杂活性组分可以提高催化剂的热稳定性,且活性组分很均匀的分布在催化剂之中.BET、XPS和Raman光谱表征表明,催化剂结构、活性组分状态受活性组分含量和焙烧温度影响.活性组分含量和焙烧温度对催化剂的物理和化学性质有强烈影响,主要表现在催化剂的热稳定性、相组成、活性组分分散性和状态,并最终表现在用氨选择性催化还原氮氧化物反应的催化活性上.     

溶胶-凝胶法制备钒掺杂中孔氧化硅及丙烷氧化脱氢的研究

采用溶胶-凝胶法制备了钒掺杂中孔氧化硅（V-meso-SiO₂）,用N₂ 物理吸附、X射线衍射、透射电镜、拉曼光谱、紫外可见漫反射、红外光谱、程序升温脱附、程序升温还原系统研究了催化剂的物化性质并测试了其在丙烷氧化脱氢反应中的催化性能。结果表明： V-meso-SiO₂催化剂具有约600m²/g的比表面、5.0nm左右的平均孔径、类似蠕虫状的介孔孔道结构;氧化钒在材料的骨架内主要是以高度分散的孤立态的四面体钒存在,是丙烷氧化脱氢反应的活性中心位;通过优化反应温度、原料气体流速等条件,V-meso-SiO₂催化剂对于丙烷氧化脱氢反应具有较好的催化活性。     

母体相组成对CO低变铜系催化剂性能的影响

使用XRD、TPR、TPD和活性评价装置等技术设备,研究Cu-Zn-Al催化剂母体相组成对其催化性能的影响。结果表明,母体为HZ相的催化剂活性高,母体为FC相的热稳定性好,母体以ML相为主相的催化剂性能差。通过选择适宜的Cu/Zn/Al比和控制制备条件,获得适宜比例的FC、HZ、ML三相态混合母体是制备性能优良的低变催化剂的基础。制备出了活性高、热稳定性好的CO低温变换催化剂。     

合成气直接制芳烃嵌入式Co@HZSM-5催化剂的研究

由于芳烃收率低、催化剂易积碳和反应条件苛刻等问题的存在，合成气直接转化制芳烃技术目前仍然面临很多挑战。采用分步晶化方法合成了嵌入式Co@HZSM-5双功能分子筛催化剂，并通过X射线衍射（XRD）、N₂物理吸附-脱附、扫描电子显微镜（SEM）、氨气程序升温脱附（NH₃-TPD）、氢气程序升温还原（H₂-TPR）以及热重分析（TG-DTA）等手段对催化剂的形貌、晶体结构、酸性、还原性能、积碳行为等理化性质进行了表征，随后在固定床反应器中对Co@HZSM-5催化剂进行了合成气直接催化转化制芳烃的反应性能评价。研究结果表明：嵌入式Co@HZSM-5分子筛催化剂相较于传统负载型Co/HZSM-5分子筛催化剂以及Co/SiO₂催化剂具有更多的酸中心和适宜的酸强度；同时，这种将活性金属纳米颗粒嵌入在分子筛晶体内部的特殊结构在保证活性相结构稳定的同时，还发挥了分子筛的择形限域效应。因此，嵌入式Co@HZSM-5催化剂可有效促进费托合成反应低碳产物的二次芳构化反应，提高芳烃的选择性，同时抑制长链烃类和积碳的生成。