一氧化碳均相加氢合成低碳烃的催化剂新体系

随着自然界石油资源的逐渐减少,以煤为基础的F-T合成正在重新引起人们的重视,尽管多相催化有许多优点,但均相一氧化碳加氢反应,由于催化剂中心金属和溶剂效应的易于调变,以其高选择性为低碳烃和化学品的生产提供了有益的途径.     

一氧化碳加氢合成C_1-C_5醇

本文所研制的催化剂是以铜元素为主,钴、铁等元素起增链作用,并添加碱或碱土金属,采用不同方法制备得到的均匀混合氧化物。结果表明,C_2~+醇的含量取决于Cu/Co和Co/M的比例。合成产品分布遵循Schulz-Flory方程,分配或然率α在28-0.45之间。上述催化剂在250—320℃、压力6—8MPa、空速3000—6000h~(-1)、原料气组成H_2/CO为2—3的操作条件下进行了考察。并选择活性居中的催化剂在270—290℃、空速5000h~(-1)、压力8MPa的反应条件下进行了42天稳定性实验。     

纳米二氧化锆催化剂上一氧化碳加氢合成异丁烯

 考察了纳米ZrO2的制备方法及Al2O3和KOH助剂的添加对ZrO2催化\r\nCO加氢合成异丁烯反应的影响．纳米ZrO2的制备方法对ZrO2的物理性质\r\n和催化性能有较大的影响．用超临界流体干燥法干燥并在流动N2气氛中\r\n焙烧制得的ZrO2催化剂对异丁烯具有较高的选择性．Al2O3和KOH助剂表\r\n现出非常优良的助剂效应，在大幅度提高催化剂对i－C4烃选择性的同\r\n时保持了和ZrO2同样高的催化活性．催化剂的酸碱性表征结果表明，酸\r\n碱性对催化剂的催化性能影响很大，催化剂上适宜的酸碱数量和酸碱比\r\n例是影响其催化CO加氢合成异丁烯性能的非常重要的因素．     

K改性β-Mo2C催化剂CO加氢合成低碳混合醇的研究

制备系列K改性的β-Mo2C催化剂并对其CO加氢合成低碳混合醇性能进行了考察。结果表明,K改性使β-Mo2C催化剂的CO加氢选择性发生显著变化。β-Mo2C催化剂CO加氢的产物主要为C1～C4烷烃,经K改性后β-Mo2C催化剂上产物主要为C1～C5低碳醇,其中高级醇(C2+OH)选择性可达到33.78%。通过对碱金属质量分数的考察发现,当K/Mo（原子比）为0.2时,总醇选择性达到最大值,低碳醇的时空收率达到0.12 g/（mL·h－１）。β-Mo2C催化剂上醇烃产物均符合线性Anderson-Schultz-Flory（A-S-F）分布曲线,而K改性β-Mo2C催化剂上醇产物为独特的甲醇负偏离A-S-F分布。可见,K助剂的加入有效促进了低碳醇的形成,尤其是促进了C1OH到C2OH的链增长步骤。     

合成低碳醇超细Mo-Co-K催化剂的TPD研究

近年来 ,Ｍｏ基催化剂由于其独特的耐硫性而在各种合成低碳醇催化剂体系中倍受青睐。许多研究表明 ,以Ｃｏ作为Ｍｏ基催化剂的第二组分可明显改善其催化合成低碳醇的反应性能[1～ 4] 。一般认为 ,Ｋ是这类催化剂通用的促进剂[1,3 ,5,6] 。我们曾经报道[7] ,还原态超细Ｍｏ Ｃｏ Ｋ催化剂具有优良的合成低碳醇性能。同时 ,催化剂的Ｃｏ Ｍｏ比对其合成低碳醇性能具有显著的影响。为了解这种影响的原因 ,本文运用ＴＰＤ技术对此类催化剂进行了研究。催化剂经还原后 ,在催化剂表面即形成了不同的吸附中心[8] 。了解这些不同的吸附中心 ,对于研…     

超细Mo-Co-K催化剂合成低碳醇性能的研究

采用类凝胶法和超临界干燥技术制得超细Ｍｏ－Ｃｏ－Ｋ催化剂。研究了还原态催化剂上ＣＯ加氢合成低碳醇的反应性能,考察了不同钼钴比、钾盐助剂呈和反应条件对合成低碳醇性能的影响,在３００℃、６．０ＭＰａ,１００００ｈ＾－１的反应条件下,超细Ｍｏ－Ｃｏ－Ｋ（Ｍｏ／Ｃｏ＝７：１,Ｋ含量为１％）催化剂上低碳醇的时空产率达到６２４．４ｇ／ｋｇ－ｃａｔ．ｈ,醇选择性与４８．５％,ＯＨ／Ｃ１ＯＨ＝１．０８。     

还原态Mo-Ni-K/C催化剂上CO加氢合成低碳混合醇

ＣＯ加氢合成低碳混合醇已成为Ｃ１化学的一个重要分支．目前用于这一过程的催化剂大都是改性的甲醇合成、ＦＴ合成或二者组合的催化剂．自从８０年代中期美国Ｄｏｗ化学品公司和联合碳化物公司首先发现ＭｏＳ２基催化剂具有优良的催化合成醇反应性能和良好的抗硫中毒能...     

CO加氢合成低碳混合醇催化体系研究新进展

CO加氢合成低碳混合醇是C1化学研究的重要内容之一,近年来低碳混合醇在燃料和化工领域的应用价值逐步凸现,相关研究也受到越来越普遍的关注.本文就CO加氢合成低碳混合醇的催化剂体系、反应机理、合成工艺及应用等方面的最新进展进行了综述.     

CuFe@SiO_2催化剂的制备及其在CO加氢合成低碳醇中的应用

采用共还原-原位包覆法制备一系列SiO_2包覆铜铁双金属纳米颗粒的催化剂(CuFe@SiO_2),借助N_2物理吸附、XRD、TEM、SEM-EDS、XPS和H_2-TPR等手段对不同Cu/Fe物质的量比的CuFe@SiO_2催化剂的物理化学性质进行了表征,并考察了催化剂在CO加氢合成低碳醇中的催化反应性能。结果表明,所制得的催化剂均为孔分布处于介孔范围的SiO_2包覆的铜铁纳米颗粒。随着Cu/Fe物质的量比降低,铜铁以复合氧化物存在的比例、总醇及C_(2+)OH选择性先增大后减小。其中,总醇及C_(2+)OH选择性在Cu/Fe物质的量比为1时达到最大,这是由于此时催化剂存在较多的CuFe_2O_4复合氧化物,铜铁协同作用较强,同时催化剂也呈现较大的比表面积及孔容,有利于所生成的醇更快扩散至催化剂表面而避免二次加氢生产烃类。     

新型K/α-MoC1-x催化剂CO加氢合成低碳混合醇的研究

制备K改性的αMoC1－x催化剂并对其CO加氢合成低碳混合醇性能进行了考察。结果表明,K改性使αMoC1－x催化剂的CO加氢选择性发生显著变化。αMoC1－x 催化剂CO加氢的产物主要为CO2和C1~4烷烃,同时有少量醇产物生成;经K改性后αMoC1－x催化剂产物中烷烃选择性明显降低,而C1~5低碳醇选择性显著提高。通过对碱金属质量分数的考察发现,当K/Mo（摩尔比）为0.1时,总醇选择性达到极大值,低碳醇的时空收率达到28.6g/（L·h）。αMoC1－x催化剂上醇烃产物符合线性A-S-F分布曲线,K改性αMoC1－x催化剂上醇烃产物也有类似A-S-F分布曲线,但K助剂的加入有效促进了低碳醇的形成及其链增长能力。结合XRD、SEM及XPS表征,K助剂与αMoC1－x催化剂主体之间的电子作用导致其CO加氢产物选择性发生显著变化,这与K/αMoC1－x催化剂表面“K-Mo-C”新相的生成有关。     

Ni催化剂上一氧化碳加氢反应机理研究

Ｎｉ催化剂上一氧化碳加氢反应机理研究胡云行，万惠霖，关玉德，林恒生（厦门大学化学系，固体表面物理化学国家重点实验室，厦门，３６１００５）（中国科学院山西煤炭化学研究所，太原）关键词脉冲法，一氧化碳，加氢，反应机理自本世纪初报道了一氧化碳加氢生成甲烷以...     

合成低碳醇用超细Mo-Co-K催化剂的XPS研究

 采用XPS技术对氧化态及还原态超细Mo－Co－K催化剂进行了研究．结果表明,在氧化态超细Mo－Co－K催化剂中,钼和钴分别以Mo6＋和Co2＋物种存在,催化剂中各物种之间存在着相互作用;随着Co／Mo比的增大,还原态催化剂中Mo4＋物种的含量逐渐增大并出现极大值;催化剂上合成低碳醇反应性能与其表面的Mo4＋物种有关．将催化剂表面的Mo4＋物种含量与其合成低碳醇选择性进行关联,发现二者存在着很好的对应关系．此外,对超细Mo－Co－K催化剂上合成低碳醇反应的活性中心进行了初步探讨．     

铁镍双金属催化剂用于二氧化碳加氢合成低碳烯烃的研究

研究了常压下铁镍双金属催化剂上进行二氧化碳催化加氢合成低碳烯烃的反应,考察了不同镍含量对二氧化碳转化率及产物选择性的影响,对反应前后催化剂物相的变化进行了ＸＲＤ、ＭＥＳ和ＸＰＳ研究。结果表明,少量镍的添加促进了催化剂中铁的还原,铁的碳化提高了二氧化碳转化率及烯烃选择性。添加１％ 镍时,反应温度３５０℃,反应空速５０００－ １ 条件下,产物中烯烃选择性达到５－３％ ,二氧化碳转化率为３２－６％ ,烯烷比为４－７。     

铁钴双金属催化剂上二氧化碳加氢合成低碳烯烃

研究了常压下铁钴双金属催化剂上二氧化碳催化加氢合成低碳烯烃的反应,考察了钴含量、反应温度对二氧化碳转化率、产物选择性的影响。结果表明,钴的添加有利于铁的碳化,提高了二氧化碳转化率,降低了一氧化碳选择性,提高了甲烷选择性,适量钴的添加促进了二氧化碳向烃的转化。在铁钴摩尔比６７∶３３,反应温度３５０℃,反应空速５０００ｍｌｇ－１ｈ－１条件下,二氧化碳转化率达到２８１％,Ｃ＋２选择性达到１１６％,烯烷比５     

Fe调变Cu／ZrO2基催化剂上CO加氢合成低碳醇

采用Ｆｅ改性的Ｃｕ－Ｍｎ－ＺｒＯ２催化剂研究ＣＯ加氢合成低碳醇。在Ｔ＝５５３Ｋ,Ｐ＝６０ＭＰａ,ＧＨＳＶ＝３０００ｈ－１的条件下,产物主要由直链脂肪醇和异丁醇组成,总醇的时空产率为０１４ｇ·ｍｌ－１ｈ－１,其中Ｃ２＋醇的选择性为３０％,同时高级烃类生成量很少。认为在反应过程中有两种合成醇的反应机理同时存在。Ｆｅ和ＺｒＯ２之间存在着一定的协同效应。此外碱金属助剂的加入增强了Ｃ２＋醇的选择性,但对生成醇的活性不利     

K-Co-Mo-C催化剂的制备及其合成低碳醇的性能

 采用溶胶-凝胶法制备了含碳的K-Co-Mo-C催化剂,通过改变碳前驱体的添加量以获得不同的碳含量,测试了催化剂上合成气制混合醇的性能. 结果表明,适量的残留碳增加了催化剂中活性相的分散度,提高了合成醇的收率和选择性,但过量的碳导致烃的选择性增加而醇的选择性下降,这是由于随着碳前驱体添加量的增加,催化剂中的Mo物种更容易被还原成金属态. 与惰性气氛中焙烧的样品不同,空气中焙烧的样品中没有碳的存在,氧化物组分容易生成难以还原的物相,合成醇活性较低. 含碳量为2.8%的样品具有最大的比表面积和孔体积,同时也具有最高的醇收率和选择性. 惰性气氛中高温焙烧样品导致其合成醇活性明显降低,但同时高碳醇的选择性增加.     

在铜基催化剂上由CO加氢合成低碳混合醇反应速率控制步骤探讨

本文应用“原位”发射红外光谱技术，在２８０℃，０．５ＭＰａ反应条件下，对于Ｃｕ／ＺｎＯ／Ａｌ２Ｏ３催化剂 ＣＯ＋Ｈ２ＣＯ＋Ｈ２＋ＣＯ２反应体系的反应过程进行了动态跟踪结果表明，ＣＯ｜Ｈ２反应体系中，ＣＯ插入表面－烷氧基的金属－碳键可能是生成碳二以上醇的反应速控步骤。     

预处理Fe基催化剂CO加氢合成低碳烯烃选择性影响研究

研究了Fe₂O₃在CO和H₂气氛下预处理对催化剂物相、表面组成和性质的影响及CO加氢合成低碳烯烃反应行为。结果表明,300℃ H₂预处理后催化剂主要物相结构为Fe₃O₄和α-Fe,250℃ CO预处理后主要物相为Fe₃O₄,随着CO预处理温度的升高,有碳化铁生成。表面碳化物含量随着CO预处理温度的升高而增加。CO较H₂预处理表面碱性增强,CO₂和CO吸附显著增加,随着预处理时间的延长,表面积炭降低了CO₂和CO吸附。经CO预处理的催化剂具有较高的烯烃选择性,H₂预处理的催化剂烯烃选择性相对较低。     

助剂对低碳醇合成熔铁催化剂的影响

用ＸＲＤ，ＴＧ－ＤＴＡ－ＤＴＧ和ＣＯ加氢反应装置，对某些难熔氧化物助剂改性的熔铁催化剂的结构、还原和合成醇活性、选择性进行了研究。结果表明，催化剂的氧化态物相主要是Ｆｅ３Ｏ４，难熔氧化物助剂的加入可使还原温度提高。Ｖ２Ｏ５助剂有利于提高低温催化活性和Ｃ２＾＋ＯＨ选择性，Ｃｒ２Ｏ３助剂对提高高温活性有利。ＴｉＯ２助剂的最佳含量约为２．５％。当采用复合助剂时，不仅可提高催化活性和选择性，而且可降低催化