复合催化剂上合成气一步法制备液化石油气的研究

合成气一步法制备液化石油气(LPG)可在甲醇合成催化剂和分子筛组成的复合催化剂上实现.本实验选用与Y分子筛孔径相近的SAPO-5分子筛(0.73 nm × 0.73 nm)作为研究对象,在335 ℃、3.0 MPa、空速1 500 h^-1、Cu-Zn-Al/Pd-SAPO-5质量比为1/2的条件下获得了73.9%的CO转化率和73.0%的LPG选择性,该结果进一步证实了较大孔径的分子筛有利于LPG的合成.此外,研究结果还表明,合成气一步法制备LPG过程中甲醇/二甲醚向烃类的转化遵循烃池机理.     

合成气一步法制备液化石油气单管实验研究

采用甲醇合成催化剂与脱水催化剂机械混合,制备了液化石油气(LPG)合成催化剂。以模拟生物质气为原料气,在固定床单管实验装置上,温度(220~330 ℃)、压力(1.2~5.1 MPa)和空速(500~3 000 h^-1)条件下考察催化剂的性能。结果表明,在325 ℃、2.1 MPa、1 500 h^-1条件下,CO转化率达到72.36%,LPG占烃类产物的71.21%。当设定温度为325 ℃、压力2.1 MPa时、空速≤2 500 h^-1时,系统可以稳定运行;空速达到3 000 h^-1时,反应器内部温度迅速升高无法控制,造成催化剂烧结失活。针对上述催化剂,采用NH₃-TPD、XRD、N₂吸附-脱附和TPO对催化剂进行了表征。结果表明,催化剂的积炭、强酸位酸性降低及比表面积的降低是导致催化剂活性降低的重要影响因素。     

Cu/ZnO@H-β-P催化剂在合成气制备液化石油气反应中的性能研究

采用共沉淀法制备Cu/ZnO催化剂、水热合成法制备H-β分子筛、通过物理包膜法制备了具有核壳结构的Cu/ZnO@H-β-P催化剂,并用于合成气制备液化石油气(LPG)反应。通过XRD、NH3-TPD、BET和SEM-EDS等手段对催化剂进行了表征,利用固定床连续反应装置对催化剂进行了活性评价。结果表明,Cu/ZnO@H-β-P催化剂是具有中孔的核壳结构材料,其协同作用打破了原有的热力学平衡,促进了甲醇→DME→LPG串联反应的连续进行。与物理混合的Mix-Cu/ZnO-H-β催化剂相比,Cu/ZnO@H-β-P催化剂的CO转化率和LPG选择性更高,空速和反应温度对催化剂活性影响明显,最佳空速和反应温度分别为2 400 h~(-1)和350℃。使用Cu/ZnO@H-β-P催化剂在最佳条件下进行合成气制备LPG反应,CO转化率达到了57.22%,LPG选择性达到了60.52%。     

天然气和二氧化碳转化制合成气的研究：Ⅲ.催化剂抗积炭性能

天然气和二氧化碳转化制合成气的研究Ⅲ．催化剂抗积炭性能史克英，徐恒泳，商永臣，范业梅，徐国林（哈尔滨师范大学化学系，哈尔滨１５００８０）关键词天然气二氧化碳转化，合成气，催化剂，抗积炭性能．在第十届国际催化会议上，催化专家提出了甲烷二氧化碳转化制合成...     

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%.     

宝日希勒褐煤在合成气与复合溶剂系统下的液化性能研究

在合成气（CO+H₂）与复合溶剂（水+有机溶剂）液化系统下研究了气氛、温度、催化剂类型对宝日希勒褐煤转化率、油气水产率和CO转化率等液化特征的影响,从而探讨其液化性能。结果表明,在高含水复合溶剂系统中,合成气气氛、反应温度430-450℃适宜宝日希勒褐煤液化转化,转化率可达到81.15%,油气水产率达到71.53%。该液化系统下,含铁、碱和硫复合型催化剂能有效地提高液化转化率和油气水产率,在430℃催化液化下褐煤转化率达92.27%,油气水产率达79.39%。该催化剂有效促进了煤中大分子的裂解和系统中水煤气变换反应进程,沥青质减少,油含量增多。液化油中多环芳烃衍生物在催化液化过程中向单环芳烃衍生物和烷烯烃转化,分子量降低,提高了油品质量。     

甲烷重整制合成气镍催化剂积炭研究

本文综述了甲烷转化制合成气镍催化剂积炭的研究进展,论述了积炭热力学和动力学、积炭类型、积炭机理和影响积炭的因素,详细分析了催化剂的镍粒子尺寸、镍-载体相互作用、载体碱性强度、载体氧化-还原性质和添加助剂对镍催化剂的积炭速率和积炭量的影响,并总结了重整反应工艺参数和反应器形式对镍催化剂积炭的影响。最后指出,采用现代表征手段阐明镍催化剂的积炭机理、种类和数量,明确积炭的规律,可为设计开发抗积炭性能强的镍催化剂提供理论依据;可通过增强金属与载体的相互作用、减小镍粒子的尺寸(镍粒子尺寸小于20 nm)和选择适宜的载体来制备抗积炭性能强的催化剂;可通过采用流化床反应器且优化工艺参数来减少重整过程积炭量;可通过寻求行之有效的积炭催化剂再生方法来解决镍催化剂积炭问题。     

CH4、CO2与O2制合成气催化剂研究VI．催化剂表面积炭种类和积炭动力学研究

利用XPS考察了甲烷、二氧化碳和氧气制合成气反应前后Ni/γ-Al2O3和Ni-Ce-Mn-Li/γ-Al2O3催化剂表面炭物种.发现反应后Ni/γ-Al2O3催化剂表面积炭有四种类型-表面碳酸盐、污染炭、金属炭化物和非活性炭,而高活性和稳定性Ni-Ce-Mn-Li/γ-Al 2O3催化剂表面积炭仅有两种类型--污染炭和金属炭化物.非活性炭是导致催化剂失活的主要原因之一.积炭动力学研究表明 Ni-Ce-Mn-Li/γ-Al 2O 3催化剂上积炭反应的动力学方程为 r0=A·e(-E)/(RT)·PCH41.1·PO2-0.45·PO2-1.80,该催化剂积炭反应的表观活化能较高,从而抑制积炭反应的进行.     

担载型钴金属催化剂上甲烷与二氧化碳转化制合成气

考察了担载型Ｃｏ金属催化剂的表面特征和它们对ＣＨ４与ＣＯ２转化制合成气反应的催化性能，ＴＰＲ、ＸＲＤ和反应结果表明，ＣＯ组分以Ｃｏ２Ｏ４晶相和高分散表面化合物形式存在，其中Ｃｏ担载量为９．０％的催化剂具有最佳的反应性能，在７５０℃、８４００ｍｌ（ＳＴＰ）／（ｇ．ｈ）下可分别获得９２．９５和９２．３５的ＣＨ４和ＣＯ２转化 率，Ｃ烽Ｈ２收率分别可达９２．４％和９２．７％，但Ｃｏ３Ｏ４晶相的存在易导致催     

甲烷与二氧化碳转化制合成气的研究 Ⅰ.负载型钴金属催化剂的催化性能

采用固定床流动反应装置研究了高温焙烧的负载型钴金属催化剂对甲烷与二氧化碳转化制合成气的催化性能，考察了催化剂活性组分、预处理温度及反应条件等对合成气生成量的影响，并用色谱法测定了催化剂上的积炭量．结果表明，钴负载量高于１２％时，在１０７３～１４７３Ｋ焙烧的Ｃｏ／Ａｌ２Ｏ３催化剂不仅具有高的催化活性，而且具有独特的抗积炭性能．ＴＰＲ，ＸＲＤ和催化反应结果表明，来源于ＣｏＡｌ２Ｏ４尖晶石的金属Ｃｏ以及ＣｏＡｌ２Ｏ４尖晶石对催化剂的活性和抗积炭性能起着关键作用，其活性特征在许多方面不同于低温焙烧的Ｃｏ／Ａｌ２Ｏ３或Ｎｉ／Ａｌ２Ｏ３催化剂．     

镁铝混合氧化物负载镍催化剂上液化石油气的预重整

采用共沉淀-浸渍法并在较低温度(400～700℃)下焙烧制备了镁铝混合氧化物(MgmAl)负载的Ni催化剂.X射线衍射和程序升温还原结果表明,Ni物种高度分散于催化剂表面,没有形成尖晶石NiAl2O4.在650℃可被还原成金属Ni纳米晶粒,在400℃和较低水/碳摩尔比(S/C=2)条件下表现出较好的催化液化石油气(LP...     

毛细管气相色谱法对液化石油气组分的测定

选用30 m×0.53 mm(i.d.) HP PLOT/Al2O3石英毛细管柱,程序升温和分流进样技术对液化石油气的18种C_1 ～C_5烃类组分进行分离.选择水浴加阀箱气化方式,并以80 ℃为气化温度优化了进样口温度等色谱参数.液化石油气各组分在一定浓度范围内其浓度与响应值有良好的线性关系,相关系数r为0.994 0 ～0.998 8.各组分实际样品的检出限为0.001% ～0.002%(摩尔分数).     

毛细管柱气相色谱法测定液化石油气中二甲醚含量

建立毛细管柱气相色谱法测定液化石油气中二甲醚含量的分析方法。采用静止进样法直接进样,用PLOT–Q毛细管色谱柱进行分离,以FID检测器进行检测,外标法进行定量分析。液化石油气中二甲醚的含量(体积分数)在0%~20.0%范围内与其色谱峰面积呈良好线性关系,线性相关系数r=0.999 9,方法检出限为0.05%(体积分数),测定结果的相对标准偏差小于5%(n=6),回收率在98.2%~102.9%之间。该方法与校正面积归一法测定结果相一致。该方法准确、快速、简便,适用于液化石油气中二甲醚含量的检测。     

毛细管气相色谱法测定液化石油气中C_1～C_5组分的方法研究

用毛细管气相色谱法测定液化石油气中C1～C5间13种烃类组分,使用Al2O3大口径毛细管柱,用纯组分混合物作标样,方法快速、灵敏,各组分相对标准偏差为0．39％～5．40％,乙烷、乙烯、丁烷及丁烯异构体得到基线分离。     

高硫化氢合成气制甲硫醇新型钼基催化剂研究

研究了一系列负载型钼基催化剂催化含高硫化氢合成气制甲硫醇的性能,用XPS和ESR对其进行表征.活性测试显示,钾促进的钼基催化剂催化的反应产物中甲硫醇成为主导产物.几种钼基催化剂合成甲硫醇的活性大小顺序:K₂MoO₄/CoO/SiO₂>K₂MoO₄/SiO₂>MoO₃/K₂CO₃/SiO₂>K₂MoS₄/SiO₂>MoS₂/K₂CO₃/SiO₂.ESR表征显示,反应后的催化剂可以检测到"oxo-Mo(V) "和"thio-Mo(V)"物种.XPS表征显示反应后催化剂中的Mo包含着Mo⁴⁺,Mo⁵⁺和Mo⁶⁺,S包含着S^2-,(S-S)^2-和S⁶⁺三种价态.添加CoO后,"oxo-Mo(V)"含量减少,而"thio-Mo(V)"含量增加,(S-S)^2-物种的生成得到抑制,S^2-物种的量增多.(Mo⁴⁺+Mo⁵⁺)/Mo⁶⁺峰强度比为0.75以及S^2-/(S-S)^2-接近1有利于甲硫醇的生成.本文提出甲硫醇的合成与"Mo-S-K"相关联的反应机理.     

低水碳摩尔比条件下液化石油气高效预重整的Ni/CeO2/Al2O3 催化剂

 采用硝酸镍和硝酸铈水溶液共浸渍薄水铝石制备了 Ni/CeO2/Al2O3 催化剂, 并将其用于低水碳摩尔比条件下商用液化石油气 (LPG) 预重整反应. 考察了 Ni 含量和反应温度对催化剂性能的影响. 结果表明, 在 300~400 oC 和水碳摩尔比为 1.0 的条件下, 该催化剂具有很高的催化 LPG 预重整反应活性. 15%Ni/CeO2/Al2O3 催化剂在 350 oC, 3 000 ml/(g•h) 和水碳摩尔比 1.0 的条件下, 反应 105 h 后 LPG 转化率和产气组成均保持不变, 表现出较高的稳定性. 反应后催化剂表面没有明显的积炭.     

ZSM-5分子筛催化剂上液化石油气低温芳构化制取高辛烷值汽油

 考察了反应温度、空速、压力、临氢条件以及催化剂的水热处理条件对液化石油气在ZSM-5分子筛催化剂上低温芳构化制取高辛烷值汽油反应性能的影响. 结果表明,反应温度和空速对催化剂的催化性能有明显影响,提高反应温度有利于提高芳烃的选择性,同时芳烃中的苯、甲苯和C10+芳烃含量增加; 增大进料空速,催化剂的芳构化性能下降,芳烃中的重组分增加,二甲苯中对二甲苯含量增大. 催化剂的水热处理温度升高,其初始芳构化活性下降,而催化剂经过适当的水热处理和系统中氢气的存在均可提高催化剂催化芳构化反应的稳定性.     

改性Fe-Cu催化剂上由合成气合成酮和醇

 采用熔融法制备了三类改性催化剂FeCuVKMn,FeCuVKCe和FeCuVKCo,可用于有效地合成低级酮 和低碳醇. 在一定的温度范围内,CO转化率、C2+OH选择性及酮和醇的收率随反应温度的升高而升高; FeCuVKCo表现出比其他催化剂更宽的活性温度区间; 适量加入助剂可使Fe-Cu催化剂的催化性能显著改善. 催化剂活性及选择性的高低顺序是FeCuVKMn＞FeCuVKCo＞FeCuVKCe＞FeCuVK; 最高活性温度的高低顺序是FeCuVK=FeCuVKCe＞FeCuVKMn＞FeCuVKCo.     

Study on Highly Active Catalysts and a Once—Through Process for Methanol Synthesis from Syngas

Highly active CNT-promoted co-precipitated Cu-ZnO-Al2O3 catalysts, symbolized as CuiZnj;Alfc-a;%CNTs, were prepared, and their catalytic activity for once-through methanol synthesis from syngas was investigated. The results illustrated that, under the reaction conditions (at 493 K, 5.0 MPa, the volume ratio of H2/CO/CO2/N2= 62/30/5/3, GHSV= 4000 h-1), the observed single-pass CO-conversion and methanol-STY over a Cu6Zn3Al1-12.5%CNTs catalyst reached 64% and 1210 mg/(h-g), which was about 68% and 66% higher than those (38% and 730 mg/(h-g)) over the corresponding CNT-free catalyst, Cu6Zn3Al1, respectively. The characteristic studies of the catalysts revealed that appropriate incorporation of a minor amount of the CNTs into the CuiZnjAlk brought about little change in the apparent activation energy of the methanol synthesis reaction, however, led to a considerable increase in the catalyst's active Cu surface area and pronouncedly enhanced the stationary-state concentration of active hydrogen-adspecies on