C302铜基甲醇合成催化剂颗粒设计Ⅰ.颗粒结构对催化剂宏观活性的影响

以国产C302铜基甲醇合成催化剂原粉为母体,通过成型模具和成型条件的改变,制备了一系列具有不同形状、尺寸和孔结构的催化剂颗粒,用宏观活性测试和孔结构表征的方法,考察了颗粒结构对催化剂宏观活性的影响.结果表明,对于内扩散阻止作用比较明显的工业甲醇合成过程,适宜的颗粒结构设计对提高催化剂的利用率具有重要意义;当C302催化剂颗粒具有5.5nm～7.5nm的平均孔半径、0.47左右的孔隙率时,其结构比较适宜,在此基础上,通过改进反应沉淀工艺、提高颗粒的比表面积,可以较大幅度的提高催化剂的宏观活性;对工业常用的圆柱状C302催化剂颗粒(Φ5×5mm),采用约40kN·cm-2的成型压片强度相对比较适宜.     

C302铜基甲醇合成催化剂颗粒设计Ⅱ. 颗粒结构对Lurgi型合成反应器性能的影响

基于本文（I）报的研究结果，以固定床反应器二维非均相数学模型为基础，模拟考察了C302铜基甲醇合成催化剂颗粒设计对Lurgi型合成反应器性能的影响。结果表明，由于颗粒结构设计改变了粒内反应－扩散耦合行为的相互匹配关系，使得催化剂的宏观反应活性发生变化，进而对反应器的操作性能产生显著的影响（包括反应器生产能力、温度和浓度分布特性、床层压力降和热点温度等），为提高反应器的生产能力和改善反应器的操作性能，进行催化剂颗粒的适宜结构设计是非常必要和有价值的。     

孔结构对铜基甲醇合成催化剂宏观反应速率的影响Ⅰ．未中毒颗粒催化剂

催化剂的宏观反应速率受颗粒内扩散过程的影响，而内扩散过程又取决于催化剂颗粒的孔结构。以铜基甲醇合成催化剂为研究体系，通过改变压片压强和共沉淀条件，制备具有不同孔结构参数（比表面、孔隙率、孔径分布、孔容、颗粒密度、曲折因子）的颗粒催化剂，由反应工程中的扩散－反应方程，按照平行交联孔模型计算有效扩散系数，模拟计算单颗粒催化剂在工业生产条件下的宏观反应速率，从而研究孔结构对未中毒铜基甲醇合成催化剂宏观反应速率的影响。     

孔结构对铜基甲醇合成催化剂宏观反应速率的影响Ⅱ．表面中毒颗粒催化剂

建立了表面中毒铜基催化剂上进行ＣＯ和ＣＯ＿２加氢合成甲醇复合反应宏观反应速率的关键组分扩散模型，研究了不同中毒分率下孔结构参数对铜基催化剂的定观反应速率的影响。结果表明，随着中毒分率增加，失活层的扩散阻力更趋严重，而孔结构参数的影响趋于减小。     

共沉淀制备法及铜基催化剂组成对合成甲醇活性的影响

研究了低压合成甲醇二元催化剂的反加沉淀制备法,以及催化剂中Cu/Zn含量比与催化活性的关系。结果表明,用反加硝酸盐于Na_2CO_3沉淀剂中的共沉淀法制得的前驱物之物相结构与並流法的一样,其催化活性也基本相同。而且当使用含CO_21～4％的CO/H_2合成气时,二元催化剂的活性与Cu/Zn关系是50/50的催化活性高于70/30和30/70的。结果还表明,对于这种合成气组成,ZnO的催化协同作用是不可忽略的,这与我们以前所提的关于Cu/ZnO合成甲醇催化剂活性中心本质和催化作用机理的观点相一致。     

二氧化碳在加压铜基催化剂上合成甲醇中的作用

随着甲醇工业的迅速发展,近年来,人们对二氧化碳加氢合成甲醇的工作与二氧化碳在铜基催化剂上合成甲醇中的作用发生了浓厚兴趣。国内外学者对二氧化碳的作用进行了研究,但观点不一。本文在加压下,用直流流动等温积分反应器,采用国产     

高分散度铜基甲醇合成催化剂的研究

高分散度铜基甲醇合成催化剂的研究李基涛高利珍张伟德陈明树（厦门大学化学系物理化学研究所３６１００５）７０年来甲醇合成催化剂被广泛关注，特别是６０年代后期英国ＩＣＩ公司发明低温低压铜基甲醇合成催化剂以来，人们对铜基甲醇合成催化剂的制备与表征进行了深入地...     

孔结构对铜基甲醇合成催化剂宏观反应速率的影响 Ⅰ.未中毒颗…

催化剂的宏观反应速率受颗粒内扩散过程的影响，而内扩散过程又取决于催化剂颗粒的孔结构。以铜基甲醇合成催化剂为研究本系，通过改变压片压强和共沉淀条件，制备具有不同孔结构参数（比表面、孔隙率、孔径分布、孔容、颗粒密度、曲折因子）的颗粒催化剂，由反应工程中的扩散－反应方程，按照平行交联孔模型计算有效扩散系数，模拟计算单颗粒催化剂在工业生产条件下的宏观反应速率，从而研究孔结构对未中毒铜基甲醇合成催化剂宏观反     

铜基甲醇合成催化剂的失活研究

选用了两个化肥厂的失活甲醇合成催化剂,采用ＸＲＤ、ＳＥＭ、ＳＥＭ－ＥＤＳ、ＴＥＭ、ＸＰＳ、ＴＲＰ、ＣＯ－ＴＰＤ和化学吸附等方法对催化剂进行比较测试。结果表明,硫中毒、积炭、铜粒长大和杂质金属沉积等是造成甲醇合成催化剂失活的因素。由于某一种或几种因素都导致催化剂活性表面积的降低,对反应物ＣＯ吸附量减少,或造成催化剂对ＣＯ吸附能力的降低,从而降低合成甲醇反应的活性。硫中毒和铜粒长大是普遍存在的最主要因     

孔结构对铜基甲醇合成催化剂宏观反应速率的影响：II.表面中毒…

建立了表面中毒铜基催化剂上进行ＣＯ和ＣＯ２加氢合成甲醇复合反应宏观反应速率的关键组分扩散模型，研究了不同中毒分率下孔结构参数对铜基催化剂的宏观反应速率的影响。结果表明，随着中毒分率增加，失活层的扩散阻力更趋严重，而孔结构参数的影响趋于减小。     

铜基甲醇合成催化剂TPR导数谱

铜基甲醇合成催化剂ＴＰＲ导数谱胡云行，万惠霖，蔡启瑞（厦门大学化学系，固体表面物理化学国家重要实验室，厦门，３６１００５）关键词ＴＰＲ，导数谱，铜基催化剂ＴＰＲ是非稳态条件下研究催化剂的有效方法。该法具有设备简单、快速和信息量大等特点，已成为常用的催...     

改进型铜基甲醇合成催化剂NC208的活性相谱学表征

利用ＸＲＤ和ＦＴＩＲ等谱学方法，对改进型铜基联醇催化剂ＮＣ２０８和工业催化剂Ｃ２０７的活性相进行了谱学表征。实验结果表明，联醇铜基甲醇合成催化剂的活性中心可能是“Ｃｕｘ＾０－Ｃｕ＾＋－Ｏ－Ｚｎ＾２＋／Ａｌ２Ｏ３－ＭＯｘ”；添加少量金属氧化物助剂的改进型ＮＣ２０８催化剂工作表面Ｃｕ＾＋活性位的浓度比Ｃｕ－Ｚｎ－Ａｌ三组份工业催化剂Ｃ２０７高；ＮＣ２０８催化剂能维持工作表面具有较大的Ｃｕ＾＋／Ｃｕ＾０     

酸-碱交替沉淀法制备铜基甲醇合成催化剂

 采用酸-碱交替沉淀法(AP法)制备了一种新型的低压甲醇合成催化剂. 研究了母液pH值和交替次数对催化剂性能的影响. 结果表明, pH值交替范围为5.0～9.5, 交替次数为3时制备的催化剂活性最好. 与其它制备方法相比, AP法制备的催化剂具有最高的活性和耐热性,耐热后活性保留率达88%, 比其它催化剂高8%～20%, 而且耐热后活性甚至高于其它催化剂的初活性. X射线衍射(XRD)、热重分析、低温N2吸附和扫描电子显微镜等结果表明, AP法制备的催化剂的XRD谱中铜和锌的特征峰最为宽化、弥散, CuO与ZnO 峰交织在一起,峰强度最弱; 同时催化剂的粒度较小,粒径尺寸分布较均匀,结晶度相对较低; 而且催化剂的还原温度最低,铜锌组分间的协同作用最强. 这表明AP法制备的催化剂具有高活性、高耐热性和易还原的主要原因是该制备方法使催化剂中的铜锌组分形成了无定形状态的铜锌固溶体,提高了活性组分的分散度和比表面积.     

雾化高温分解法铜基甲醇合成催化剂的活性位

本文测定了雾化高温分解（ＡＨＴＤ）法制备的一系列Ｃｕ／ＺｎＯ催化剂的铜表面积，并将其与催化活性进行了关联。结果表明在含有ＣＯ２的原料气中，催化剂活性位可能是由Ｃｕ＾０组成。ＡＨＴＤ法Ｃｕ／ＺｎＯ催化剂的ＣＯ－ＴＰＤ显示出两个明显的脱附峰，低温脱附的ＣＯ可能是吸附在Ｃｕ＾＋上的。Ｃｕ＾＋在无ＣＯ２的原料气中起了催化作用。Ｘ射线诱导Ａｕｇｅｒ谱测定结果表明，还原活化后和反应２小时后催化剂表面除大量的Ｃ     

辉光放电等离子体对合成甲醇用铜基催化剂的改性作用

以辉光放电等离子体方法制备了新型高效铜基催化剂, 应用XRD、SEM、H2-TPR、BET、H2-TPD、CO-TPD技术以及对CO加氢合成甲醇反应进行研究, 分析了在氮气、氢气或先氮气后氢气等方式的不同气氛中进行等离子体处理对铜基催化剂的结构和性能的影响. 结果表明, 催化剂前体经等离子体改性处理后, 样品的比表面积增大, 活性中心数增加; 当等离子体气氛为先氮气后氢气时, 催化剂上的CO加氢活性和甲醇的时空产率显著提高.     

Cr2O3在铜基甲醇合成催化剂中的作用

研究了三组份Cu－ZnO－Al_2O_3催化剂添加Cr_2O_3后．铬在催化剂中的存在形式，助催作用本质及其与甲醇含成催化活性的关联。结果表明：在ZnO－Cr_2O_3催化剂中，铬以Cr~(3 )和ZnCr_2O_4形式存在于ZnO晶格中，Cu-ZnO-Al_2O_3-Cr_2O_3催化剂的催化活性与CR~(3 )在ZnO晶格中诱导出来的正一价缺位和催化剂的其它顺磁性物种的ESR强度能很好地关联，在活性测试中，以含1％Cr（原子比）的Cu-ZnO-Al_2O_3-Cr_2O_3的催化活性最高。     

C302铜基催化剂上甲醇合成的动力学研究 Ⅰ.动力学模型

采用微型等温积分反应器,在５ＭＰａ,２１０－２７０℃和气体组成（摩尔分数）ＣＯ４．２１％－１４．４８％,ＣＯ２１．５５％－１３．６７％,Ｈ２５８．３４％－８７．００％,Ｎ２４．８１％－２６．５０％,ＣＨ４０－０．１１％条件下,对国产Ｃ３０２低压铜基催化剂上甲醇合成的动力学特征进行了系统的研究,对基于ＣＯ和ＣＯ２竞争加氢双路线合成甲醇的六种动力学模型,以Ｓｉｍｐｌｅｘ－Ｍａｒｑｕａｒｄｔ与Ｍｅｒｓｏｎ复合法估计了相应的模型参数,数理统计检验结果表明,六种动力学模型均是可信的,这说明由等温实验数据和传统的数理统计检验获得的动力学模型具有不确定性。     

改进型合成甲醇铜基催化剂NC208的低氢活化(英文)

用TPR、DTA和XRD方法研究了改进型合成甲醇铜基催化剂NC208,成功地建立了对该催化剂进行低氢活化的程序升温还原程序并把它用于工业生产,取得了很高的甲醇收率。     

改进型铜基甲醇含成催化剂NC208的活性相谱学表征

利用XRD和FTIR等谱学方法,对改进型铜基联醇催化剂NC208和工业催化剂C207的活性相进行了谱学表征.实验结果表明,联醇铜基甲醇含成催化剂的活性中心可能是Cu_x⁰-Cu⁺-O-Zn²⁺/Al₂O₃-MOx添加少量金属氧化物助剂的改进型NC208催化剂工作表面Cu⁺活性位的浓度比Cu－Zn－Al三组份工业催化剂C207高;NC208催化剂能维持工作表面具有较大的Cu⁺/Cu0比,即维持较高的Cu＋价态稳定性,这与该催化剂的活性和热稳定性明显优于C207有着密切联系.