车用甲醇裂解催化剂的研究进展

甲醇是一种理想的发动机代用燃料,具有来源广泛、无污染且价格便宜的优点.介绍了甲醇裂解机理及甲醇裂解催化剂研究现状,甲醇裂解催化剂主要分为Cu基催化剂、Ni基催化剂和贵金属催化剂,对比分析了3种催化剂的优缺点,并对车用甲醇裂解催化剂的研究方向进行了展望.铜系催化剂具有较高的低温活性,添加部分助剂如Ni和Zr等可显著提高催化剂的活性,极大地提高低温选择性,且制备成本相较于贵金属催化剂较低,铜系催化剂作为车用甲醇裂解催化剂具有较好的发展前景.     

非贵金属在甲醇裂解中的应用研究进展

甲醇裂解以生成氢气和一氧化碳,是提高甲醇能源利用效率的一个重要途径。而选择合适的催化剂,是裂解反应的关键。综述了应用于甲醇裂解反应的非贵金属催化剂,如Cu、Ni等,包括它们的催化活性、选择性、稳定性,并对部分催化剂的制备方法、产物分析、反应动力学以及催化机理进行了概述。     

SAPO-34催化剂上C4烯烃催化裂解与甲醇转化制烯烃反应耦合

采用SAPO-34催化剂,在流化床装置上考察了甲醇制烯烃(MTO)副产C4烯烃催化裂解制乙烯和丙烯的反应行为,分析了C4烯烃转化率、产物收率等主要指标随工艺参数的变化规律,对比了C4烯烃催化裂解和MTO反应积炭催化剂的差异,提出了C4烯烃催化裂解适宜的关键工艺条件。C4烯烃催化裂解对比MTO反应需要较高的反应温度和催化剂活性。结果表明,C4烯烃裂解反应过程形成的积炭催化剂仍可用于MTO反应,并且具有较高的甲醇转化率和低碳烯烃选择性,因此可以采用SAPO-34催化剂把两个独立的反应串联耦合在一起。     

氮/甲醇双功能催化剂通过技术鉴定

金属热处理可控气源新技术-氮/甲醇双功能催化剂是继甲醇裂解机而研制的制取氮基保护气氛的一种新方法、新技术,其特点是将氮气脱氧净化和甲醇裂解在同一个催化剂上完成,从而简化了工艺,节省设备和能耗。该项目在中科院技术科学局主持下,于1991年1月27日在太原召开了技术鉴定会。     

C4和C5回炼对提高甲醇制烯烃(MTO)收率的研究

甲醇制烯烃(MTO)装置使用的催化剂SAPO-34分子筛具有较强的酸性催化特征,利用该性质对C_4和C_5进行裂解实验,文中通过实验得出在甲醇制烯烃催化剂的作用下能够部分裂解C_4和C_5,裂解产物中有目的产物质量分数约25%,不同的再生定碳对C_4和C_5的裂解程度也有差异,当再生催化剂定碳控制在1.3%—1.6%时,C_4和C_5的裂解程度最优。C_5回炼时,乙烯和丙烯的收率能提高0.49%;同时,未反应的C_4/C_5进入反应器后抑制了甲醇制烯烃反应中C_4/C_5的生成,进一步提高烯烃的收率。     

Cu-Mg-Al催化剂催化甲醇裂解制氢的研究

利用共沉淀法制备了一系列不同铜镁铝摩尔比的Cu-Mg-Al催化剂,并用于固定床上甲醇裂解制氢的研究。采用BET、XRD、H_2-TPR和CO_2-TPD等表征手段对催化剂的结构和物化性质进行表征,并分析其对甲醇制氢反应催化性能的影响。结果表明,以1∶2∶1的铜镁铝摩尔比制得的催化剂对甲醇裂解制氢反应具有较高的催化活性,可改善前驱体的结晶度,增大催化剂的比表面积,增强催化剂的可还原性和碱性,从而提高了甲醇裂解制氢的转化率和气体收率,并抑制了液相副产物的生成。使用该催化剂,在压力为1. 0 MPa、反应温度为280℃、体积空速为0. 5 h~(-1)的反应条件下,甲醇的转化率为99. 28%,气体收率为97. 75%,液相副产物质量分数为1. 25%,反应稳定运行180 h后催化剂未发现明显失活。     

甲醇在Fe/MgO、Co/MgO和Ni/MgO催化剂上裂解制备氢气

采用浸渍法制备出3种MgO负载型过渡金属催化剂Fe/MgO、Co/MgO和Ni/MgO,系统研究了甲醇在3种催化剂上于600℃下的裂解产物。结果表明,3种催化剂均能催化甲醇裂解产生富氢气体,同时产生碳纳米管。其中,Ni/MgO具有最佳的催化效果。     

石脑油催化裂解制低碳烯烃技术进展及其技术经济分析

阐述了石脑油催化裂解制低碳烯烃的机理;石脑油催化裂解催化剂体系,包括金属氧化物催化剂、沸石分子筛催化剂和复合催化剂及近年来国内外石脑油催化裂解催化剂的科研成果．并对石脑油生产低碳烯烃的催化裂解和蒸汽裂解两种工艺路线进行对比,表明石脑油催化裂解具有先进性,该领域的研究开发具有相当重要的意义。     

甲醇裂解制氢方法的研究进展

工业上制氢方法主要有电解水制氢、天然气蒸汽转化制氢、煤制氢及甲醇裂解制氢;电解水制氢能耗大,且天然气价格的上涨及环保要求的日益提高(煤制氢受限),使甲醇裂解制氢得以迅速发展。本文概述了甲醇裂解制氢的原理、工艺流程,探讨了甲醇裂解制氢催化剂的研究现状,并指出了甲醇制氢技术的发展方向。     

甲醇制烯烃再生催化剂催化裂解混合碳四的可行性分析

随着开工建设及运行的甲醇制烯烃工业装置越来越多,如何利用碳四并将其转化为低碳烯烃变得越来越重要。为探究甲醇制烯烃再生催化剂裂解混合碳四的可行性,首先,对甲醇制烯烃工业装置副产混合碳四与石脑油蒸汽裂解和炼油催化裂化产生的碳四产品组分进行分析,得出甲醇制烯烃工业装置副产的混合碳四中烯烃含量较高且无丁二烯的结论;其次,梳理碳四催化裂解转化的研究成果,得出SAPO-34及ZSM-5分子筛都可以作为裂解碳四的催化剂且ZSM-5分子筛性能更优的结论;再者,对混合碳四转化工艺,即以碳四烯烃歧化反应和催化裂解为主的工艺进行分析与对比,总结各种工艺的特点。最终得出结论:利用高温再生催化剂裂解甲醇制烯烃副产的混合碳四是可行的,无需再建设反应器及再生器,可节省成本,具有一定的优势和经济效益,但下游烯烃分离系统处理碳四的能力会影响碳四的裂解负荷。     

甲醇制芳烃反应的催化研究进展

通过结合催化机理,综述了近年来国内外甲醇制芳烃的催化研究进展。主要以催化剂的制备和催化反应条件对甲醇制芳烃性能的影响展开,从催化剂制备的角度,分别讨论了不同金属的改性、不同的金属改性方法、引入催化促进剂以及优化扩散性能对甲醇制芳烃选择性和转化率的影响。同时研究了增加共进料反应物对于甲醇制芳烃反应机理的启发和对反应结果的影响,指出了集成各种改性方法而并不损失其对催化的促进作用,是非常重要的研究。     

The Crystal Size Effect of Nano-Sized ZSM-5 in the Catalytic Performance of Petrochemical Processes: A Review

The ZSM-5 catalyst has received significant attention in recent years due to its significant properties such as strong acidity and high surface area. Crystal size of the catalyst has been recognized as an important factor in its performance. This review investigates the effects of the crystal size of ZSM-5 on its catalytic performance—selectivity; conversion; lifetime, product distribution; and coke formation during methanol to hydrocarbons (MTH), methanol to dimethyl ether, ethanol to gasoline (ETG), ethylene to gasoline (ETG), acetone to gasoline (ATG), acetone to olefin (ATO), naphtha cracking, and and n-dodecane cracking processes. This study demonstrates that the reduction of crystal size leads to higher levels of activity, conversion, and stability in these various processes.     

CO2高值化利用：CO2加氢制甲醇催化剂研究进展

二氧化碳（CO₂）催化加氢制备甲醇等重要化工原料是一项具有前景的碳循环利用技术。目前,该技术的核心挑战是开发出高活性、高选择性和高稳定性的CO₂加氢催化剂。相比于传统的铜基催化剂,铟基催化剂有较高的甲醇选择性和高温稳定性,近年来受到学术界的关注。然而,目前人们对In基催化剂CO₂加氢反应机理和催化本质等科学问题的认知尚未形成统一理论。本综述总结了催化剂制备、反应机理研究与热力学分析、催化剂结构表征方法等进展。针对目前存在的单程转化率不高、催化剂稳定性不足等问题,提出未来研究方向包括引入新的助剂或活性组分,设计特殊结构的催化剂以及耦合分子筛等。     

叔丁醇脱水制异丁烯研究进展

综述了叔丁醇脱水催化剂的研究现状,比较了液体酸催化剂、阳离子交换树脂、活性氧化铝等催化剂的活性、选择性、稳定性等特点;讨论了脱水反应器工艺、固定床工艺和催化精馏工艺的优缺点;指出叔丁醇脱水制异丁烯的发展方向是采用大孔树脂催化剂和催化精馏工艺。树脂催化剂的改性和催化剂的装填方式是研究的重点。     

Ag/CeO2-ZnO催化剂上甲醇部分氧化制氢气研究

研究了用于甲醇部分氧化制氢气反应的Ag/CeO2-ZnO催化剂的制备条件以及反应条件对催化剂性能的影响.Ag/CeO2-ZnO催化剂中银含量、焙烧温度、反应温度以及反应气的比例等对催化剂性能具有很大的影响.Ag/CeO2-ZnO催化剂的制备条件以及反应条件控制在一定范围内时,Ag/CeO2-ZnO催化剂对甲醇部分氧化制氢气具有很高的催化活性与选择性.     

二氧化碳加氢合成甲醇反应铜基催化剂研究进展

二氧化碳加氢合成甲醇反应是二氧化碳利用的重要途径,其中催化剂的研究是技术的关键。本文针对反应采用的铜基催化剂,从铜基催化剂的制备方法、活性组分铜的分散度、铜粒径以及铜与载体间界面作用等方面,分别对其影响催化剂的活性、甲醇的选择性以及稳定性作用进行研究综述。通过分析认为:催化剂的制备方法影响催化剂的铜分散度、铜粒径及铜与载体间的作用,从而影响催化剂催化性能。其中在共沉淀法的基础上进行改进是目前催化剂制备方法的研究趋势,且增加铜分散度、减小铜粒径及增大铜与载体间作用对二氧化碳加氢合成甲醇反应铜基催化剂的催化性能有不同程度的影响。该综述为进一步研制高活性、高甲醇选择性和优异稳定性的新型催化剂提供参考。     

甲醇与C4烯烃偶合制取乙烯和丙烯可行性分析

综述了甲醇制取低碳烯烃工艺与C₄烯烃催化裂解制丙烯工艺,在此基础上分析了甲醇与C₄烯烃共进料制取乙烯和丙烯的可行性。甲醇与C₄烯烃共进料能够实现放热反应与吸热反应之间能量上的互补,这有可能在改善催化剂使用寿命及提高乙烯和丙烯选择性方面产生有利的影响。提出了2种其他的偶合方式,即甲醇先与C₄烯烃生成醚再进行裂解和甲醇先转化为富含乙烯产物再与C₄烯烃歧化,具有研究价值与工业应用前景。     

催化裂化轻汽油在ZSM-5分子筛催化剂上裂化反应的研究

以ZSM-5分子筛为催化剂，在小型固定床反应器上，进行了催化裂化轻汽油的裂化反应。考察了反应温度和空速对催化裂化轻汽油裂化反应气液相收率和产品分布的影响。实验结果表明，ZSM-5分子筛催化剂具有较强的裂化活性和氢转移活性。在保证裂化转化率的条件下，提高反应温度和空速可以抑制催化剂上氢转移反应的发生。以ZSM-5分子筛为催化剂上的催化裂化反应中，温度、空速是影响转化率和选择性的重要因素，因此可以通过改变温度、空速来提高目的产物的选择性。但是，单纯依靠改善反应条件，不能使目的产物的收率和选择性达到理想的程度，还必须对催化剂进行改性。ZSM-5分子筛催化剂上催化裂化反应的研究为ZSM-5分子筛催化剂的进一步改性，及ZSM-5分子筛催化剂在轻汽油催化裂解和汽油改质方面的进一步应用提供了试验依据。     

合成甲醇铜基催化剂及制备工艺研究进展

合成甲醇大型化装置主要使用铜基催化剂,并且铜基催化剂类型、助催化剂和制备工艺等对甲醇收率影响较大。合成甲醇铜基催化剂主要分为Cu-Zn、Cu-Zn-Cr、Cu-Zn-Al、Cu-Zr以及其他类,Cu-Zn-Al催化剂性能优异,是当代甲醇生产技术主要采用的催化剂。碱金属、碱土金属、过渡金属、稀土金属和非金属元素对合成甲醇催化剂的活性、选择性和稳定性表现出不同作用。沉淀法、溶胶-凝胶法、燃烧法、机械混合法和骨架合成法等是制备铜基催化剂的有效方法,工业上制备合成甲醇催化剂主要采用沉淀法。针对合成甲醇大型化装置催化剂的开发,提升催化剂的选择性与稳定性是下一步的研究重点。