合成气制备C2含氧化合物催化剂的研究进展

通过CO加氢作用来利用合成气制C2含氧化合物是制备乙醇和其他重要化工原料的一种有效途径。但是这一反应不是自发的,要得到收率及选择性高的产物,合适的催化剂起着关键作用。近30年来,众多研究者致力于合成气制C2含氧化合物催化剂合成的研究,取得了很多成果,但是现有的催化剂均或多或少存在一些缺陷,要想实现这一反应过程的工业化应用,仍需进一步的深化研究。本文主要综述了合成气制C2含氧化合物催化剂的研究进展,比较了各种合成气制C2含氧化合物催化剂的优缺点。同时对C2含氧化合物的形成机理、助剂及载体如何提高催化剂性能进行了初步探讨。     

含氧化合物对汽油抗爆性的影响

考察了不同结构的含氧化合物对汽油抗爆性能的影响,以便汽油抗爆组分分子结构的设计和不同有机物抗爆性能的推测。在实验过程中筛选出几种酚类化合物和叔丁基含氧化合物等作为汽油抗爆添加剂。实验结果表明,这些含氧化合物具有较好的油溶性和一定的抗爆性。在酚类化舍物中混合甲酚的抗爆性最好,当添加剂的体积分数为1．0％时,加剂油的研究法辛烷值(RON)可以提高1．5。叔丁基含氧化合物大多具有比MTBE更好的抗爆性能,当添加剂的体积分数为3．0％时,加剂油的RON可以提高1．0左右,并且混合甲酚和碳酸二甲酯之间具有明显的协同抗爆作用,当添加剂的体积分数为3.0％时,可将加剂油的RON提高2．9。     

色谱法测定醚化汽油中含氧化合物研究

采用两种不同极性的弹性石英毛细管柱分析了 75℃以前催化裂化汽油及其醚化后汽油 ,测定了醚化汽油中单烃组成及含氧化物的含量 ,计算了单烯烃转化率并与红外数据进行了比较 ,在此基础上进行了工艺条件和催化剂的选择及改进反应机理的系统研究     

甲烷部分氧化制合成气的反应机理探索

甲烷部分氧化制合成气的反应机理探索姜玄珍（化学系）近年来，甲烷部分氧化制合成气（ＣＯ＋Ｈ２）成为十分吸引人的课题［１－３］。因为它（ＣＨ４＋１／２Ｏ２→ＣＯ＋２Ｈ２……（１），△Ｈ＝－８．５ｋｏａｌ．ｍｏｌ－１）是温和放热反应，所制合成气之比Ｈ２／Ｃ...     

多维气相色谱法测定清洁汽油中的含氧化合物

研究了多维气相色谱分析技术检测汽油中含氧化合物 (醇类和醚类 )的方法。通过实验 ,考察了分流比、阀切换时间等因素对实验结果的影响 ,确定了最佳实验条件 ;同时对该方法的准确度和精密度进行验证 ,结果表明 ,该方法具有很好的精密度 ,加标回收率在 95 %～ 10 5 %之间 ;运用该法对车用汽油中的含氧化合物进行检测 ,用 1μL的样品即可准确测定样品中质量分数为 0 .1%～ 2 0 .0 %的醚、0 .1%～ 12 .0 %的醇 ,单次样品分析周期为 2 0min。由此可见 ,采用多维气相色谱分析技术 ,可以快速、准确地测定清洁汽油中的含氧化合物。     

合成气直接制二甲醚的Cu基双功能催化剂研究

为对催化研究和二甲醚的实际生产提供参考,采用共沉淀沉积法制备了一系列CuO/ZnO/ZrO2/MnO2/HZSM-5比例不同的二甲醚合成催化剂,并在固定床高压流动反应装置上,以自制的含氮合成气(V(H2)∶V(CO)=2.13)为原料考察了催化剂制备条件和组分比例对催化剂性能的影响.结果表明,当共沉淀温度在75℃、pH值在10左右,n(CuO)∶n(ZnO)∶n(ZrO2)∶n(MnO2)=1∶1∶0.5∶0.01、m(MnO2-(CuO-ZnO-ZrO2)∶m(HZSM-5)=3∶1时,催化剂的活性和选择性最好,在反应压力为4.0 MPa,原料空速为1 000 h-1,反应温度为250℃时,CO转化率达到87.81%,二甲醚收率达到65.07%.TPR、XRD、XPS等测试结果表明,在MnO2-(CuO-ZnO-ZrO2)/HZSM-5催化剂中,ZnO能提高CuO组分的分散度,使活性中心增加,并与MnO2协同作用,促进电子传递,增强了催化剂的活性和选择性.     

秸秆合成气合成甲醇的催化剂优化实验研究

生物质能是一种可再生能源,为了研究秸秆类生物质(农业废弃物)转化为燃料甲醇和生物质能的有效利用,采用热化学方法在下吸式固定床气化炉中生产了低热值秸秆燃气,对该燃气进行脱硫、脱氧、焦油催化分解、纯化、配氢等优化实验,制备出秸秆合成气.在直流流动等温积分反应器中进行了催化合成甲醇的催化实验,在235℃和5 MPa条件下进行了催化剂种类及粒度对甲醇合成的影响实验.实验结果表明:合成甲醇的适宜催化剂型号为C301,最优化颗粒粒度为0.833 mm×0.351 mm.该研究为生物质(秸秆)气催化合成甲醇的深入研究提供了基础数据.     

红外光谱法用于双组分含氧化合物的定量分析研究

采用主成分回归方法、反向传播人工神经网络方法和支持向量机回归方法,结合含有环己酮和环己醇双组分的模拟油的红外光谱数据,建立预测模拟油中双组分含氧化合物浓度的定量校正模型。通过主成分分析法压缩红外光谱数据,将主成分作为模型的输入信息。结果表明,三种方法建立的定量校正模型均可用于预测双组分含氧化合物的浓度。支持向量机回归模型的预测结果好于其他两种模型,具有较强的稳定性和良好的预测能力。对于含氧化合物浓度的测定,红外光谱法具有操作简单、测量快速、无损价廉且绿色的优点。     

硝基苯在钯碳催化剂上选择加氢制对氨基苯酚的研究

采用钯碳催化剂对硝基苯选择加氢制对氨基苯酚进行了研究,考察了温度,酸度,反应时间,表面活性剂等对反应的影响,确定了反应的最佳条件。此时硝基苯转化率为５０％,对氨基苯酚的选择性为６０％左右。     

含氮合成气制取二甲醚的管壳式反应器模拟

利用双功能混合催化剂上含氮合成气直接制二甲醚的宏观动力学方程,对年产10万t二甲醚的管壳式固定床反应器进行模拟。模拟结果显示管壳式固定床反应器可以在保持CO较高转化率及较高二甲醚选择性的条件下,降低反应器的热点温度,为管壳式固定床反应器应用于大规模的二甲醚工业化生产提供一定的依据。从模拟结果显示,反应器管径Ф38×2mm,管长5.8m,反应压力5MPa,冷却水温240℃,原料气进口温度220℃较适宜。     

超细铜基催化剂上CO_2加氢合成甲醇催化性能研究

用溶胶-凝胶法制备得到超细Cu-ZnO/TiO2-SiO2催化剂。考察了在CO2加氢合成甲醇反应中,还原温度、反应温度、反应压力和体积空速对催化剂活性和选择性的影响。确定了该体系催化剂的适宜反应工艺条件,并对催化剂组成与催化活性的关系进行了研究。     

热分解法Cu基甲醇合成催化剂反应性能的研究

为了改进Cu基甲醇催化剂的反应性能,消除沉淀剂Na2CO3中Na+的不利影响,采用热分解法制备了Cu基甲醇催化剂,用于CO加氢合成甲醇反应。实验中对比了用该方法制备的催化剂与传统的共沉淀法制备的工业用甲醇催化剂以及工业甲醇浸钒催化剂的反应性能,考察了温度、压力、空速等工艺条件对新方法制备的催化剂反应性能的影响。结果表明,其活性、选择性均优于传统的工业用甲醇催化剂。反应在低温、高压、适宜空速的条件下进行有利,用热分解法制备的Cu基甲醇催化剂可高活性、高选择性地催化CO加氢生成甲醇,具有很好的催化性能。并且其制备工艺简单,制备条件较好控制,有望代替工业上传统的共沉淀法制备工艺,用于甲醇催化剂的制备。     

C301甲醇合成催化剂在工业反应器中失活过程的研究

基于C301甲醇合成催化剂在实际生产过程中的失活问题,对工厂的生产运行状况进行了测定和衡算,从而得出C301在工业反应器中的活性分布关系式,认定该工业催化剂的失活是由中毒和形态结构的变化两种因素协同引起的,而且催化床底部催化剂的活化并未达到理想状态。根据实测数据算得催化剂失活速率对催化床层高度和时间的幂函数关系式:(?)a/(?)t=0.42-0.62x+0.28x~2-4.04 ×10~(-2)x~3+(-1.69×10~(-2)+2.5×10~(-2)x-1.15x~2+1.68×10~(-3)x~3)t+(1.34×10~(-4)-2.02×10~(-4)x+9.45×10~(-5)x~(2)-1.39×10~(-5)x~3)t~2     

载体对甲烷部分氧化制合成气反应的影响

用粒度为5mm的α-Al2O3、θ-Al23、γ-Al2O3为载体，用浸渍法制备了10％（wt%)Ni基催化剂，在固定床流动反应器中，在反应温度500－800℃和大空速下，测定了该催化剂用于甲烷部分氧化制合成气的活性和CO选择性。结果表明，催化剂在500℃下用H2还原后，10％ Ni/θ--Al2O3，Ni/γ-AlO3对POM反应无活性，只有10％Ni/α-Al2O3对POM反应有活性，且甲烷转化率和CO选择性均反应温度和空速的增大而增大，XRD测试结果表明，只有10％Ni/γ-Al2O3催化剂在850℃下反应4h后，其载体的晶型发生了变化，由γ-Al2O3转变为α－Al2O3。     

一种新的C_2对称手性多齿配体的合成

以反-1,2-二苯乙烯、二甘醇单甲醚为原料,经Sharpless不对称双羟基化和Williamson反应合成了一种新的具有C2对称轴的手性多齿配体(R,R)-7,8-二苯基-1,14-二甲氧基-3,6,9,12-四氧杂十四烷,并通过质谱、核磁共振、红外光谱等手段进行了结构表征。     

V2O5/TiO2-SiO2催化剂用于甲醇乙醇合成异丁醛的研究

以溶胶-凝胶法和浸渍法制备V2O5/TiO2-SiO2催化剂,将其应用于甲醇与乙醇一步合成异丁醛的催化反应,并采用BET、XRDI、R测试技术对催化剂的结构进行表征,考察制备方法和焙烧温度对催化剂结构和催化性能的影响.结果表明：采用溶胶-凝胶法制备的催化剂具有较好的催化性能,适宜的焙烧温度为773 K.