浆态床合成二甲醚复合催化剂失活的初步研究

在温度240-280℃、压力5.0 MPa的反应条件下,考察了浆态床反应器中甲醇脱水催化剂和甲醇合成催化剂的稳定性。研究发现,甲醇合成催化剂稳定性对二甲醚复合催化剂有较大的影响。实验结果表明,在200 h的稳定性实验中,甲醇脱水催化剂改性γ-Al2O3稳定性较好,而甲醇合成催化剂CuZnAl(O)失活较快。复合催化剂的失活主要是由于甲醇合成催化剂的失活造成的。     

合成气一步法制二甲醚双功能催化剂的研究进展

概述了以合成气为原料一步法合成二甲醚双功能催化剂的研究现状及最新进展,分别介绍了双功能催化剂中的甲醇合成活性组分、甲醇脱水活性组分、两种活性组分的复合方法及配比等。锫和硼等是CuO-ZnO-Al2O3甲醇合成活性组分的良好助剂,硼、硅和钨可增强脱水组分γ-Al2O3的酸性,水蒸气处理和添加助剂可增加脱水组分HZSM-5的稳定性,共沉淀沉积法是制备双功能催化剂的较好方法。     

甲醇制二甲醚固体酸催化剂的研究进展

综述了甲醇脱水合成二甲醚过程固体酸催化剂的研究现状,分析了固体酸催化剂改性的研究成果。目前应用的固体酸催化剂以活性氧化铝和分子筛为主,通过优化制备方法或添加助剂方式可以提高固体酸催化剂催化性能。指出了甲醇脱水固体酸催化剂的研究方向和应用前景。     

二甲醚合成中的固体酸催化剂

双功能催化剂是一步法合成二甲醚的关键。双功能催化剂两种活性组分之间处于最佳匹配关系时,可获得较高的二甲醚收率。二甲醚合成过程中,不仅要求分子筛表面分布较多的酸活性位,而且还要有合适的酸强度。合成二甲醚过程中,优化脱水催化剂使其与甲醇合成催化剂产生"协同效应"是研究重点。为获得较高的二甲醚收率,甲醇脱水催化剂具有合适的酸性是双功能催化剂改性的一个方向。     

合成气一步法制二甲醚双功能催化剂中甲醇脱水组分对催化性能的影响

采用并流共沉淀法制备的甲醇合成CuO-ZnO-Al2O3催化剂与不同甲醇脱水组分混合制成合成气一步法制二甲醚双功能催化剂,并在高压固定床反应器评价其催化性能。发现以西南化工研究设计院自主研制的甲醇脱水制二甲醚催化剂(改性的γ-Al2O3)为脱水组分时表现出最佳的催化性能。NH3-TPD研究表明改性后的γ-Al2O3表面酸量和酸强度都有所增加,且在双功能催化剂表面同时存在着弱酸中心和中等强度的酸中心。     

CO2加氢直接制二甲醚双功能催化剂的研究进展

综述了CO2加氢直接制二甲醚双功能催化剂的研究进展情况,重点介绍了双功能催化剂中甲醇合成活性组分、甲醇脱水活性组分和双功能催化剂的制备方法.CuO-ZnO基复合氧化物是最常用的甲醇合成活性组分,其铜锌比、制备方法和条件及助剂等显著影响双功能催化剂的性能.由于反应体系中含有较多的水,HZSM-5分子筛比γ-Al2O3更适合作为双功能催化剂的甲醇脱水活性组分.     

用于甲醇脱水制二甲醚的固体酸催化剂的研究进展

对用于甲醇脱水过程的固体酸催化剂的研究成果进行综述,特别是对单一氧化物基固体酸、复合氧化物基固体酸、分子筛等进行了详细的论述。目前用于甲醇脱水过程的催化剂主要为活性氧化铝、分子筛等。同时指出了该类固体酸催化剂的研究现状、存在问题和发展趋势,以期为甲醇脱水工业化过程的高效、稳定催化剂的设计、制备与开发提供借鉴。     

CO_2加氢直接制二甲醚双功能催化剂的研究进展

综述了CO2加氢直接制二甲醚双功能催化剂的研究进展情况,重点介绍了双功能催化剂中甲醇合成活性组分、甲醇脱水活性组分和双功能催化剂的制备方法。CuO-ZnO基复合氧化物是最常用的甲醇合成活性组分,其铜锌比、制备方法和条件及助剂等显著影响双功能催化剂的性能。由于反应体系中含有较多的水,HZSM-5分子筛比γ-Al2O3更适合作为双功能催化剂的甲醇脱水活性组分。     

合成气一步法制二甲醚催化剂的有效导热系数

使用稳态热流法测量了220℃～260℃范围内XNC-98型甲醇合成催化剂及CNM-3型甲醇脱水催化剂的导热系数,实验结果显示,在上述温度范围内两种催化剂的导热系数与温度成线性关系。提出由两种催化剂均匀混合而成混合催化剂的并联传热简化模型和导热系数的计算式,测量了甲醇合成催化剂和甲醇脱水催化剂的质量比分别为1∶1和2∶1时合成气一步法制二甲醚的双功能催化剂的导热系数,计算值与实验值的最大误差不超过2%。实验结果表明该模型可以用于计算混合催化剂的导热系数。     

甲醇合成催化剂使用经验总结

甲醇合成催化剂在山东齐鲁石化第二化肥厂使用时存在寿命短、产量低等问题。通过对催化剂进行剖析研究 ,找到了原因 ,并采取了相应的改进措施 ,最终使甲醇合成催化剂使用寿命从半年延长到一年半 ,单炉催化剂甲醇产量从 3万t增加到 9 9万t,催化剂的甲醇生产能力达到了 5 5 0 0t/m3 cat,从而解决了甲醇合成催化剂使用寿命短、产量低的问题。     

甲醇制备二甲醚催化剂的研究进展

综述了甲醇制备二甲醚的研究新进展,也对甲醇气相脱水制备二甲醚可能的反应机理作了简介。     

Effect of Different Ratios of Si-Al of Zeolite HZSM-5 on the Activity of Bifunctional Catalysts Upon Dimethyl Ether Synthesis

Abstract

Four bifunctional catalysts were prepared by physical mixing of a commercial methanol synthesis catalyst (JC207 catalyst, a catalyst for methanol synthesis, which has been industrialized in China) with zeolite HZSM-5 (Si-Al ratios of 25, 38, 50, 150) as a methanol dehydration catalyst. The bifunctional catalyst (JC207/HZSM-5 [Si/Al = 38]) showed better performance, which can be attributed to more acidic sites with moderate strength of zeolite, and which can control methanol dehydration rate, which is a rate determining step.     

水蒸气处理对HZSM-5分子筛催化合成二甲醚反应性能的影响

采用不同水蒸气处理温度制备了一系列 HZSM-5分子筛,考察了其催化甲醇脱水反应的性能,并以其为甲醇脱水活性组分与铜基甲醇合成活性组分(Cu-ZnO-Al₂O₃ )组成双功能催化剂,考察了其对合成气直接制二甲醚反应的催化性能。结果表明,随着水蒸气处理温度的提高,HZSM-5分子筛的酸性逐渐减弱,从而使甲醇脱水反应的二甲醚选择性逐渐增大。对于催化合成气直接制二甲醚反应,当HZSM-5分子筛在适当温度(500℃)下进行处理时,可使反应产物中 CO₂副产物的选择性明显下降,目的产物二甲醚的选择性显著提高。当处理温度过高(600℃)时,CO的转化率和二甲醚的选择性均明显降低。相同温度下的水蒸气和氨水蒸气处理对 Cu-ZnO-Al₂O₃/HZSM-5双功能催化剂催化合成气直接制二甲醚反应的性能几乎无影响。     

A SINGLE-STAGE, LIQUID-PHASE DIMETHYL ETHER SYNTHESIS PROCESS FROM SYNGAS III. DUAL CATALYST CRYSTAL GROWTH, DEACTIVATION, AND ACTIVITY CONSERVATION STUDIES

In the liquid phase dimethyl ether (DME) synthesis process, both the methanol synthesis catalyst )composed of CuO, ZnO, and Al₂O₃) and the methanol dehydration catalyst (composed of gamma-alumina) are slurried in the inert oil phase. Various long-term activity checks were conducted on these dual catalysts to characterize the crystal growth and the thermal aging behavior. X-ray powder diffraction, X-ray fluorescence and elemental intensity compositions, and the crystallite size distributions of the aged catalysts were examined. Based on the current investigation, it was established that the crystal growth and the catalyst deactivation problems in the methanol synthesis catalyst are less severe when it is used along with the methanol dehydration catalyst.     

浆态床合成二甲醚的研究

考察了合成甲醇催化剂和甲醇脱水催化剂对于浆态床合成二甲醚反应的影响。结果表明 ,甲醇合成催化剂对于CO转化率和二甲醚的选择性都有一定的影响。甲醇催化剂对于合成二甲醚反应的活性顺序为 :HY >γ Al2 O3 >Hβ >HZSM 5 ,反应结果结合NH3 TPD表征 ,认为甲醇脱水生成二甲醚的反应是以弱酸中心为活性中心 ,在强弱酸中心的协同作用下进行的     

气相法甲醇脱水制二甲醚催化剂的研究开发

综述了气相法甲醇脱水制二甲醚催化剂的研究进展。目前主要的二甲醚催化剂类型有沸石分子筛和氧化铝两大类,其中γ-Al2O3应用于二甲醚生产较为广泛。着重介绍了CNM-3型二甲醚催化剂的研究过程及工业应用状况,使用该催化剂可生产纯度为99.99%的二甲醚产品,甲醇单程转化率>80%,二甲醚选择性>99.5%,催化剂寿命可达3年。     

A SINGLE-STAGE,LIQUID-PHASE DIMETHYL ETHER SYNTHESIS PROCESS FROM SYNGAS III. DUAL CATALYST CRYSTAL GROWTH,DEACTIVATION, AND ACTIVITY CONSERVATION STUDIES

ABSTRACT

In the liquid phase dimethyl ether (DME) synthesis process, both the methanol synthesis catalyst )composed of CuO, ZnO, and Al₂O₃) and the methanol dehydration catalyst (composed of gamma-alumina) are slurried in the inert oil phase. Various long-term activity checks were conducted on these dual catalysts to characterize the crystal growth and the thermal aging behavior. X-ray powder diffraction, X-ray fluorescence and elemental intensity compositions, and the crystallite size distributions of the aged catalysts were examined. Based on the current investigation, it was established that the crystal growth and the catalyst deactivation problems in the methanol synthesis catalyst are less severe when it is used along with the methanol dehydration catalyst.