协同效应对一步法合成二甲醚催化剂失活的影响

一步法合成二甲醚由于催化剂间存在协同效应,原料转化率高。采用不同硅铝比的HZSM-5分子筛与XNC-98甲醇合成催化剂制备一步法合成二甲醚的复合催化剂,研究不同组成的复合催化剂间协同效应的差异及其对催化剂稳定性的影响,考察催化剂的不同制备方法及不同还原方法对协同效应及催化剂稳定性的影响。结果表明:硅铝比为40的分子筛与甲醇合成催化剂间的协同效应最强,催化剂活性高且稳定性更好;采取一定措施使甲醇合成催化剂与甲醇脱水催化剂之间接触得更紧密,制备的复合催化剂协同效应更强,催化剂的稳定性更好;还原时采用氢气含量较低的还原气,还原后甲醇合成催化剂的Cu晶粒更小,催化剂的活性与稳定性也更好。     

三相淤浆床中合成气直接合成二甲醚双功能混合催化剂的失活研究

用双功能混合催化剂在三相淤浆床反应器中进行合成气直接合成二甲醚,考察双功能混合催化剂在三相床中的稳定性和失活现象。探讨了合成气含水蒸气对合成二甲醚以及合成甲醇的影响。分析了三相淤浆床反应器中直接合成二甲醚催化剂的失活原因,认为反应中生成的水是催化剂活性降低的原因之一。氨的程序升温脱附、X射线衍射、X光电子能谱表征结果证实甲醇合成催化剂中活性组分Cu晶粒的长大及甲醇合成催化剂中Cu元素流失导致双功能催化剂活性降低。     

CO2加氢合成甲醇催化剂CuO-ZnO/ZrO2的制备

本文采用不同的沉淀方式制备CO2加氢合成甲醇催化剂CuO-ZnO/ZrO2,考察了沉淀方式,生成沉淀pH,沉淀温度,焙烧温度对催化剂活性的影响。     

完全液相法中不同前驱体制备方法对二甲醚催化剂性能的影响

利用完全液相法,以溶胶凝胶法、共沉淀沉积法、凝胶网格法以及凝胶网格与共沉淀沉积法相结合的前驱体制备方法制备了CuZnAl浆状催化荆,采用XRD,H2-TPR以及BET对其进行表征,考察了CuZnAl浆状催化剂在催化合成二甲醚反应中的反应性能.结果表明:不同的前驱体制备方法对催化剂的性能有显著影响,采用共沉淀沉积法制备催化荆前驱体时,所得催化剂中Cu的平均晶粒小、比表面积较大、催化剂中Cu与Zn的相互作用强且可还原铜物种较多,活性评价发现其催化剂活性最高,稳定性好.     

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.     

合成二甲醚浆状催化剂的制备条件研究

介绍了二甲醚及其催化剂的合成方法.分别使用不同的溶剂置换凝胶中的水,并对催化剂进行活性评价和性能表征.通过实验证实不同置换溶剂对催化剂活性的影响.     

有序中孔铁催化剂的费-托合成催化性能研究

以KIT-6为模板用硬模板法合成了有序中孔铁催化剂,并引入Cu助剂,考察其费-托合成反应催化性能,采用原位小角X-射线衍射和N2物理吸附等对其表征,考察了Cu助剂和CO还原对其催化性能和结构的影响.结果表明：模板法合成的铁催化剂不同于传统沉淀铁催化剂,它具有特殊的有序中孔结构和较大的比表面积,较高的费-托合成反应活性和C5＋选择性.Cu助剂使有序中孔铁催化剂的还原性提高,故活性最高.CO还原后的催化剂为孔径均一的中孔结构,比表面积较大,但有序性降低,存在部分孔坍塌.     

pH操作窗口影响沉淀铁催化剂费托合成性能的研究

以Na_2CO_3为沉淀剂,在pH值介于6～8的条件下,采用并流沉淀法制备了费托(F-T)合成沉淀铁Fe-Cu-K-SiO_2催化剂。利用X射线衍射(XRD)、N_2吸附/脱附、氢气程序升温还原(H_2-TPR)及穆斯堡尔谱(MES)对催化剂的晶型结构、晶粒尺寸、孔结构、还原性能及碳化程度进行了表征,并在工业测试条件下考察了沉淀铁制备pH值对其催化费托合成反应性能的影响。结果表明,该操作窗口内pH值的变化对催化剂物化性能影响显著,提高沉淀pH值所制催化剂的晶粒增大,比表面积降低,从而增加了其还原和碳化的难度,使得相应催化剂的CO转化率和CH_4选择性降低,而CO_2和C_(5+)选择性增加。将MES表征结果与催化性能关联,发现CO转化率与Fe_5C_2相密切相关,而CO_2的选择性主要与Fe_3O_4相相关。     

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。     

合成二甲醚催化剂C207-HZSM-5的研究

采用共沉淀沉积法制备了一种适用于富碳合成气一步法合成二甲醚(DME)的高活性催化剂C207-HZSM-5。考察了催化剂配比、还原条件、反应温度等对催化剂性能的影响,并采用程度升温还原(TPR)方法及XRD表征,对催化剂的还原性能及催化剂氧化态、还原态、反应后的物相结构进行了分析。结果表明,还原时,低升温速率有利于催化剂活性的提高。在p=3MPa、T=280℃、空速为3000mL/(g·h)条件下,CO转化率为66.03%,DME收率为45.5%,接近其热力学平衡值。结合活性评价结果及不同还原温度下的XRD结果得出,Cu+是催化剂的主要活性物种。TPR结果表明,还原分两步进行,即165℃处的Cu2+还原至Cu+过程,和175℃处的少量的Cu+还原至Cu0过程。