Na促进的CuCoMn催化剂催化生物质合成气合成高醇

研究钠促进的CuCoMn催化剂的特性及其在生物质气化合成气合成高醇中的应用. 研究了催化剂中Na含量及合成条件(温度、压力和空速)对生物质基合成气合成高醇性能的影响. 发现CuCoMnNa_0.1催化剂较适合高醇合成, 在300 °C以下, 随着温度的上升, 碳转化率增大, 而醇选择性降低. 压力的增加有利于醇的合成, 增大空速会明显降低碳转化率, 但醇时空产率则因转换频率的增加而增大. 在所考察的范围内, 醇产率最高达到304.6 g·kg^-1·h^-1, 其中C₂₊高醇(C₂-C₆醇)占64.4% (w, 质量分数). 醇产物和烃产物均符合ASF (Anderson- Schulz-Flory)分布关系. 根据催化剂性能与表征分析, Na的加入有利于提高生物质气化合成气合成高醇的选择性和活性元素Cu、Co的分散性. X射线光电子谱(XPS)测试结果显示反应后的催化剂表面上, Cu以Cu⁺和Cu⁰的混合形式存在, 而Co则是Co²⁺/Co³⁺和Co⁰的混合物. 增加Na的含量, Cu⁰/Cu⁺比率和Co⁰的强度均随之减小.     

CH4—H2O—CO2转化制取合成甲醇原料气的研究

在变温床中考查了负载型镍催化剂用于ＣＨ４－Ｈ２Ｏ－ＣＯ２转化制取合成气的活性与稳定性，该过程所制得的合成气勿需分离即可直接用于合成甲醇。本文对催化剂活性下降的原因用比表面、孔结构、ＸＲＤ和ＸＰＳ对不同反应时间的催化剂进行了对比分析，发现镍催化剂活性降低的原因是催化剂表面镍的大量流失。     

合成甲醇反应机理的研究现状

本文叙述了合成甲醇反应机理的研究现状，指出在含铜催化剂上，甲醇合成是ＣＯ＿２加氢的结果，同时伴随有ＣＯ水转化反应。其中间表面化合物的结构至今尚未弄清楚。参考文献５３篇。     

锆系催化剂上合成气合成甲醇,异丁醇的研究

沉淀法制备Ｚｒ－Ｋ催化剂，由合成气合成甲醇和异丁醇，异丁醇的重要百分组成在１０ＭＰａ时达１５．１３％、时空产率在１４ＭＰａ时达６．９２ｍｌ／ｈ．Ｌｃａｔ。催化剂的制备条件、制备方法、助剂Ｋ２Ｏ含量以及反应的工艺条件对催化剂的活性、选择性有明显的影响。     

铜基催化剂上低温液相甲醇合成的研究

采用并流共沉淀法制备了Cu-ZnO、Cu-MgO、Cu-MnOx催化剂,用于合成气(H2/CO/CO2)为原料的低温液相甲醇合成。沉淀pH为7时制备的Cu-MnOx在170℃,5.0MPa条件下,乙醇为溶剂,碳酸钾为助剂,其碳转率可达62.4%,甲醇收率为33.6%,甲醇选择性为54%。铜基催化剂的H2-TPR表征结果显示Cu-MnOx催化剂的还原温度明显高于Cu-ZnO和Cu-MgO催化剂,利于Cu-MnOx催化剂预还原后生成较多Cu+,使得Cu-MnOx催化剂表现出最好的低温液相甲醇合成性能。Cu-MnOx催化剂催化下有较多碳链增长产物生成,可为低碳醇的合成提供参考。     

合成甲醇过程动力学的研究现状

叙述了近７０年来合成甲醇过程动力学的研究情况，介绍了比较准确的动力学方程和实验结果。参考文献８篇。     

液相法甲醇合成的初步研究

传统的气固相甲醇合成技术,由于温度控制和换热的限制,很难提高合成气的单程转化率和出口气体中的甲醇浓度。而液相法甲醇合成工艺,由于惰性液相介质的存在,改进了传热特性,在基本恒温的条件下,使合成气的单程转化率接近平衡转化率,从而     

铜基催化剂催化合成甲醇和甲酸甲酯Ⅱ.溶剂及H_2/CO摩尔比的影响(英文)

在低温低压条件下,采用浆态床反应器和铜基催化剂考察了从合成气一步同时合成甲醇和甲酸甲酯（MF）反应,并考察了溶剂和H2／CO摩尔比对CuCl和Cu－Cr氧化物催化剂的催化活性和MF选择性的影响。结果表明,溶剂对CuCl和Cu-Cr氧化物催化剂的催化活性和MF选择性都具有较显著的影响。二甲苯和十氢萘是较好的溶剂。Cu－Cr氧化物催化剂的催化活性和MF选择性随着H2/CO摩尔比的增加而降低。此外,用不同沉淀剂制备的Cu－Cr－Mn和Cu－Mn氧化物催化剂的催化活性与其相应的催化剂的比表面积呈正相关。     

负载型金属催化剂上合成气制甲醇反应体系的耐硫性能

研究了共沉淀法制备的系列金属负载型催化剂合成气制甲醇反应性能,重点考察了催化剂上合成甲醇反应体系的耐硫性能。结果表明,Cu/ZnO催化剂显示了较好的甲醇合成反应性能,但该反应在含硫气氛下迅速失活;Pd/CeO₂催化剂体现了良好的甲醇合成反应性能和该反应体系的高耐硫性能。结合多种物理化学表征手段分析得出, Cu/ZnO催化剂在含硫气氛下因活性组分形成金属硫化物而失活;Pd/CeO₂催化剂中的载体CeO₂可优先与硫作用而保护金属活性组分,进而保持了Pd/CeO₂反应体系的高抗硫性能。     

浆态床反应器中生物质合成气合成二甲醚的研究

进行了浆态床反应器中,甲醇合成催化剂与分子筛混合制复合催化剂上,生物质制取的合成气(简称生物质合成气)一步法合成二甲醚的研究,重点考察了不同脱水组分和工艺条件对催化剂反应性能的影响,同时,结合NH₃-TPD等手段对催化剂进行了表征。结果表明,含有较弱酸性SAPO-11分子筛的复合催化剂更适合生物质合成气原料气杂质多、氢碳比低的特点,在合成二甲醚反应中具有更高的选择性和稳定性。250℃、5 MPa、500 h^-1时,在甲醇催化剂与SAPO-11分子筛比例为3:1的复合催化剂上,合成气合成二甲醚反应35 h内,CO转化率稳定在40%以上,二甲醚在有机产品中的选择性保持在97%左右。     

A sulfur-tolerant Pd/CeO2 catalyst for methanol synthesis from syngas

The catalytic activity of ceria-supported Pd for selective hydrogenation of CO is well preserved in the presence of 30 ppm H2S due to the parallel oxidation of sulfur by CeO2 under standard methanol synthesis conditions. The bifunctional nature of this catalyst opens a route for the conversion of sulfur-contaminated gas streams such as the integrated gasification combined cycle syngas or biogas into liquid fuels if desulfurization by conventional means is not practical.     

A sulfur-tolerant Pd/CeO2 catalyst for methanol synthesis from syngas

The catalytic activity of cefia-supported Pd for selective hydrogenation of CO is well preserved in the presence of 30 ppm H2S due to the parallel oxidation of sulfur by CeO2 under standard methanol synthesis conditions. The bifunctional nature of this catalyst opens a route for the conversion of sulfur-contaminated gas streams such as the integrated gasification combined cycle syngas or biogas into liquid fuels if desulfurization by conventional means is not practical.     

Heterogeneous catalytic synthesis of ethanol from biomass-derived syngas

The selective catalytic conversion of biomass-derived syngas into ethanol is thermodynamically feasible at temperatures below roughly 350 degrees C at 30 bar. However, if methane is allowed as a reaction product, the conversion to ethanol (or other oxygenates) is extremely limited. Experimental results show that high selectivities to ethanol are only achieved at very low conversions, typically less than 10%. The most promising catalysts for the synthesis of ethanol are based on Rh, though some other formulations (such as modified methanol synthesis catalysts) show promise.     

Effect of preparation methods of aluminum emulsions on catalytic performance of copper-based catalysts for methanol synthesis from syngas

Various Cu/ZnO/Al2O3 catalysts have been synthesized by different aluminum emulsions as aluminum sources and their performances for methanol synthesis from syngas have been investigated. The influences of preparation methods of aluminum emulsions on physicochemical and catalytic properties of catalysts were studied by XRD, SEM, XPS, N2 adsorption--desorption techniques and methanol synthesis from syngas. The preparation methods of aluminum emulsions were found to influence the catalytic activity, CuO crystallite size, surface area and Cu⁰ surface area and reduction process. The results show that the catalyst CN using the aluminum source prepared by addition the ammonia into the aluminum nitrate (NP) exhibited the best catalytic performance for methanol synthesis from syngas.     

不同改性组分对Cu-ZnO基催化剂低温甲醇合成性能的影响

通过共沉淀法制备了Al、Zr和Ce改性的Cu-ZnO基低温甲醇合成催化剂,采用氮气物理吸附、H2-TPR、CO2-TPD、N2O滴定、XRD和TEM等技术对其进行了表征,并考察了改性组分和煅烧温度对其在170℃下合成气制甲醇催化性能的影响。结果表明,经Zr改性的Cu-ZnO基催化剂,其低温甲醇合成性能较好;随着煅烧温度的降低,Cu在催化剂表面的分散度逐渐变大、颗粒逐渐变小,所得到的催化剂其活性也较高;其中,未经煅烧的Cu-ZnO/ZrO2催化剂的活性最佳,其甲醇时空产率为106.02 g/(kg·h),选择性达87.04%。     

Catalytic steam reforming of biomass over Ni-based catalysts: Conversion from poplar leaves to hydrogen-rich syngas

A series of Ni/SBA-15 catalysts with Ni contents from 5 wt%–20 wt%and CaO-12.5%Ni/SBA-15 catalysts with CaO contents from 1.4 wt%–9.8 wt%have been prepared.The structure of the catalysts was characterized using X-ray diffraction(XRD),N2 adsorption-desorption,transmission electron microscopy(TEM)and X-ray photoelectron spectroscopy(XPS).The performance of catalytic steam reforming of the poplar leaves to the hydrogen-rich syngas was tested in a fixed-bed reactor.The results indicate that the 7.0wt%CaO-12.5wt%Ni/SBA-15 catalyst exhibits the best performance for the catalytic steam reforming of poplar leaves to hydrogen-rich syngas.The ratio of H2:CO can reach ca 5:1 in the hydrogen-rich syngas.The yield of H2 can reach 273.30 mL/g(poplar leaves).In the CaO-Ni/SBA-15 catalyst,Ni active component mainly fills the role of catalytic steam reforming of the poplar leaves,and CaO active component mainly plays the role as water-gas shift and CO2 sorbent.     

含有多级孔复合分子筛的复合催化剂上合成气一步制二甲醚

以Beta分子筛为核、Y型分子筛为壳层的多级孔复合分子筛(BFZ)作为甲醇脱水催化剂用于固定床中合成气一步法制备二甲醚,并与纯Y型分子筛进行了比较,研究了二甲醚合成催化反应活性与甲醇脱水催化剂孔道结构和酸性之间的关系.结果表明,复合分子筛HBFZ具有中等强度的酸性和中孔孔道结构,有利于提高合成气制备二甲醚的催化反应活性.二甲醚直接合成催化剂由工业CuO/ZnO/Al₂O₃催化剂(CZA)与分子筛(HBFZ、HY)采用机械混合方法制备;催化评价结果显示,CZA/HBFZ比CZA/HY具有更优的催化活性和稳定性.在250 ℃, 5.0 MPa 和 1 500 h^-1的反应条件下,CZA/HBFZ催化剂上CO的转化率和DME的选择性分别达到94.2%和67.9%.     

氮掺杂碳纳米管担载CuCoCe对合成气制低碳醇的催化性能

以三聚氰胺为氮源,控制其与碳纳米管混合比例,经过高温焙烧得到不同氮含量的氮掺杂碳纳米管(xN-CNTs)载体;通过浸渍法制备x N-CNTs担载的CuCoCe催化剂,研究了氮掺杂对其催化合成气制低碳醇性能的影响。采用X射线衍射(XRD)、N₂吸附-脱附、H₂程序升温还原(H₂-TPR)、NH₃程序升温脱附(NH₃-TPD)和X射线光电子能谱(XPS)等表征手段,分析催化剂结构特性,关联了构效关系。结果表明,氮的掺杂量会影响催化剂活性组分Cu的存在状态及分散情况,减少可还原Co物种的数量,降低催化剂表面酸强度及酸量,使得长链烃类的生成受到抑制,总醇选择性明显提高。分析认为,掺杂在碳管上N的形态分布及掺杂量是影响上述因素的关键。