CO_2催化加氢制备甲醇的研究进展

CO_2催化加氢合成甲醇是实现CO_2有效利用的理想途径之一,而高效催化剂是提高反应转化率和选择性的关键所在。概述了CO_2加氢合成甲醇的反应历程和催化作用机理,讨论了催化活性中心Cu粒子的价态、晶面结构和组分对催化性能的影响,总结了ZnO的作用及形貌的影响,归纳了CO_2加氢制甲醇催化剂载体和助剂的作用,比较了各种催化剂制备方法的优缺点。     

合成燃料甲醇过程中CO_2含量的影响

试验考察了入塔气不同ＣＯ２含量对燃料甲醇合成的影响。结果表明，在一定的操作条件下，入塔气中选择合适的ＣＯ２含量，产品燃料甲醇中的水含量可维持在１％（ｍａｓｓ）以内。     

CO_2加氢合成甲醇铜基催化剂的还原研究

本文探讨了三种还原法（H2还原法、KBH4还原法、乙醇还原法）对CO2加氢合成甲醇Cu／ZnO催化剂结构及CO2加氢合成甲醇活性的影响。实验结果表明：催化剂经KBH4还原后,部分铜物种被还原成金属铜,同时带入了K ,对CO2加氢合成甲醇反应影响很大;催化剂经高压釜乙醇处理后,铜物种全部被还原成金属铜,且晶粒很大,在ZnO上分散性差,对CO2加氢合成甲醇反应影响很大;催化剂经3％H2＋N2还原后,铜在ZnO上分散性较好,有利于CO2加氢合成甲醇反应。     

CO加氢合成甲醇Cu-Mn/ZrO_2催化剂反应性能的研究

考察了在Ｃｕ／ＺｒＯ２催化剂中添加Ｍｎ助剂对提高ＣＯ＋Ｈ２合成甲醇反应性能的影响。结果表明，Ｍｎ的添加提高了ＣＯ＋Ｈ２反应合成甲醇的活性；升高反应温度会提高Ｃ２＋醇的选择性，反应压力的增加也有类似的作用；Ｍｎ助剂具有明显的促进ＣＯ加氢反应碳链增长的作用。ＸＲＤ研究表明，Ｍｎ和Ｃｕ之间形成了复合氧化物，ＴＰＲ研究也表明上述两种金属之间存在着一定的相互作用，同时Ｍｎ还促进了Ｃｕ的还原。     

V助剂对CuO/Al_2O_3上CO_2加H_2合成甲醇的影响

研究了不同Ｖ 含量助剂对ＣｕＯ／Ａｌ２Ｏ３ 催化剂上ＣＯ２ 加Ｈ２ 合成甲醇的影响,发现Ｖ 助剂在低于５１０Ｋ 时能明显提高催化剂的活性和选择性。Ｘ 射线衍射结果表明,Ｖ 助剂加入后,ＣｕＯ 的分散度明显提高。程序升温还原（ＴＰＲ） 的“ＲＯＲ”法揭示,在ＣｕＯ／Ａｌ２Ｏ３ 催化剂中存在能在室温下被氧化的铜物种,而这种铜物种的含量随Ｖ 负载量的增加而增多。     

用于二氧化碳加氢合成甲醇的催化剂及其制备方法

<正>用于二氧化碳加氢合成甲醇的催化剂及其制备方法,它涉及一种合成甲醇的催化剂及其制备方法。本发明解决了现有二氧化碳加氢合成的甲醇催化剂CO_2的转化率低、甲醇选择性差的问题。本发明催化剂由CuO、ZnO、ZrO_2和TiO_2组成,制备方法如下:将混合溶液与Na_2CO_3溶液同时滴加到TiO_2-H_2O-C_2H_5OH-     

均苯三甲酸辅助合成CuZnAlZr催化CO2加氢制甲醇

CO₂加氢制甲醇是合成化学增值品的重要途径之一,有助于缓解能源与环境压力。采用共沉淀法合成了用于CO₂加氢制甲醇的Cu Zn Al Zr催化剂,并采用X射线衍射(XRD)、N₂O-H₂滴定、N₂吸/脱附、H₂程序升温还原(H₂-TPR)、X射线光电子能谱(XPS)、扫描电子显微镜(SEM)和透射电子显微镜(TEM)等手段对所得催化剂进行了表征,详细考察了均苯三甲酸(BTC)辅助合成对Cu Zn Al Zr催化剂活性Cu物种的分散度及其催化性能的影响。结果表明,在Cu Zn Al Zr催化剂前驱体中引入BTC后,焙烧阶段分解生成气体产物有利于增加催化剂的比表面积并产生更多的孔隙结构,还可减弱Cu与载体氧化物之间的相互作用,有助于Cu物种的分散。当BTC引入量为n(BTC)/n(Cu²⁺)=1/6时,在空气中焙烧所得Cu Zn Al Zr催化剂表面存在更多高度分散的较小Cu晶粒和Zn O晶相,Cu与Zn O物种之间的...     

CO_2加氢合成甲醇催化剂中Al_2O_3的作用

研究了ＣＯ２加氢合成甲醇催化剂中载体Ａｌ２Ｏ３的作用。活性评价、ＴＰＲ、ＴＰＤ、ＴＰＳＲ等实验表明，Ａｌ２Ｏ３不但起骨架作用，而且能分散催化剂的活性组分，使ＣＯ２的吸附和转化率提高。铜基催化剂掺中入适量的Ａｌ２Ｏ３能提高ＣＯ２加氢合成甲醇的选择性，过量的Ａｌ２Ｏ３会降低甲醇的收率。     

CO_2加氢合成甲醇的Cu－Zn－Al－O催化剂性能与焙烧温度的关系

采用ＸＲＤ、ＢＥＴ、脉冲Ｎ２Ｏ滴定和ＴＰＲ技术对催化剂表面性质和晶相组成进行了探讨。结果表明，Ａｌ２Ｏ３的加入有助于提高催化剂时热稳定性，焙烧温度不仅改变了催化剂的表面积、催化活性、晶相组成，而且也影响了催化剂的还原性质。     

CuO-ZnO/ZrO_2催化剂上CO_2催化加氢合成甲醇的研究

采用并流共沉淀法制备了CO2加氢合成甲醇的CuO-ZnO/ZrO2催化剂,考察了反应温度、压力和空速等对催化剂性能的影响,并进行了催化剂活性稳定性评价。在原料气配比一定,CO2催化加氢合成甲醇较好的工艺条件为反应温度250℃,压力2.0MPa,空速1600h-1时,此时CO2转化率为23.1%,甲醇的选择性为50.2%。催化剂重复使用5次,CO2转化率仍在20%以上,催化剂活性稳定性较好。     

合成甲醇原料气中杂质对合成系统的影响

通过对川维厂甲醇装置改造前后原料气中杂质对合成甲醇系统的影响分析 ,认为其中乙炔含量必须严格控制 ,氮气、乙烯均能导致副产物的产生 ,氮气在一定条件下会生成少量三甲胺 ,乙烯主要生成乙烷 ,其次生成乙醇 ,再次生成石蜡、聚合物 ,但这并不影响合成甲醇生产装置的正常运行。     

Cu/Zn/Al/Mn催化剂上CO_2加氢合成甲醇的CO助催化作用

：Ｃｕ／Ｚｎ／Ａｌ／Ｍｎ４组分催化剂对ＣＯ２加氢合成甲醇原料气中ＣＯ的助催化作用进行研究。结果表明，ＣＯ占据了部分催化剂表面起逆水汽变换反应的活性位，从而降低ＣＯ２转化率，但甲醇选择性和收率得到了提高。     

Fe助剂对CuO/Al_2O_3催化剂上CO_2+H_2合成甲醇影响的研究

在363～873K的温度范围内,0.1MPa的压力下,研究了不同前驱态的铁助剂对CuO/Al2O3催化剂上CO2+H2合成甲醇的影响,对这些催化剂用XRD和TPR方法进行了表征,研究结果表明,在本实验条件下,CuO/Al2O3催化剂上生成甲醇的活性与其上的晶相铜无直接的联系,与催化剂低温活性直接相关的是在室温下能被空气氧化、也可在室温下被还原的高度分散的铜物种;Fe助剂能明显地改变CuO/Al2O3催化剂中Cu的分布、分散度和价态,能增加这些铜物种的含量,从而提高催化剂在CO2+H2合成甲醇反应的低温活性。     

二氧化碳生产甲醇的催化加氢路线

以色列化学家组成的研究团队于2011年7月25日表示,利用二氧化碳衍生的碳酸酯、氨基甲酸酯和甲酸酯中间体进行催化氢化,可成为从CO2制取甲醇的可行方案。他们开发的间接途径可望导致更有效的以工业化方式生产甲醇,甲醇可作为内燃机和燃料电池用燃料。它也提供了可从燃烧的化石燃料产毕的CO2俸之予以利用的机遇。     

V助剂对CuO/Al2O3上CO2加H2合成甲醇的影响

研究了不同Ｖ含量助剂对ＣuＯ／Ａ１２Ｏ３催化剂上ＣＯ２加Ｈ２合成甲醇的影响,发现 Ｖ助剂在低于５１０Ｋ时能明显提高催化剂的活性和选择性。Ｘ射线衍射 结果表明,Ｖ助剂加入后,ＣuＯ的分散度明显提高。程序升温还原（ＴＰＲ）的“ＲＯＲ”法揭示,在ＣuＯ／Ａ１２Ｏ３催化剂中存在能在室温下被氧化的铜物种,而这种铜物种的含量随Ｖ负载量的增加而增多。     

CO2加氢合成甲醇催化剂活性评价方法的建立

采用双柱切换气相色谱法,建立了一种CO2加氢合成甲醇产物组成的分析方法,在此基础上,对CO2／H2混合气为原料,微反固定床为反应器,建立了CO2加氢合成甲醇催化剂的微反活性评价方法。     

Cu-MnO_x/Al_2O_3催化剂上CO_2加氢反应的研究

对不同Ｃｕ／Ｍｎ 物质的量比、不同焙烧温度和不同Ａｌ 含量的Ｃｕ － ＭｎＯｘ／Ａｌ２Ｏ３ 制备的催化剂,研究了在不同的反应温度下ＣＯ２ 加氢的反应活性。结果表明,当Ａｌ２Ｏ３ 的物质的量分数在５ ％ ～１０ ％ 。ｎ（Ｃｕ） ｎ（ Ｍｎ） ＝ １ ２ 、焙烧温度４００ ℃,反应温度２６０ ℃时,催化剂的活性较高。     

CO_2加氢合成甲醇CuO-ZnO-TiO_2催化剂的制备与表征

采用添加表面活性剂并流浆态沉淀法制备了CuO-ZnO-TiO2催化剂,利用N2吸附脱附、XRD、SEM、EDS和H2-TPR等方法对催化剂进行了表征。结果表明,CuO-ZnO-TiO2催化剂为平均孔径3.7436nm的介孔材料,CuO在催化剂上的分散性较好,还原温度较低。在反应温度230℃、反应压力2.0MPa、反应空速2100h-1、H2和CO2摩尔比为3:1的条件下,CO2加氢合成甲醇效果较好,甲醇选择性为19.68%,甲醇产率为2.26%。