基于分子筛催化甲醇气相脱水制二甲醚催化剂的研究进展

甲醇气相脱水制二甲醚阐述了近年来甲醇气相脱水制二甲醚反应中四类分子筛催化剂的研究现状,并分析了催化剂在反应中的催化性能、影响因素。同时指出其存在的问题及研究趋势,以期提高催化性能,更好的应用于工业实际生产。     

甲醇脱水制备二甲醚的负载型杂多酸催化剂

制备了以γ-Al2O3为载体的负载型杂多酸催化剂。以N2吸附、BET、吡啶吸附IR光谱、XRD和XPS等测试手段对催化剂进行了表征。并对催化剂的活性进行了评价。结果表明：负载型杂多酸复合催化剂对甲醇脱水制二甲醚的最佳工艺条件为反应压力0．70—0．80MPa，反应温度280—320℃，质量空速（MHSV）1．5—2．5h-1。     

甲醇脱水制二甲醚及其分离精制

本文阐述了甲醇脱水制二甲醚的反应原理，目前所使用催化剂存在的问题及针对这些问题所进行的长效催化剂的研究情况，并介绍了日本小见善明等人研究成功的改进的二甲醚分离精制流程及其优越性。     

工艺条件对甲醇脱水制二甲醚反应的影响

以La改性氧化铝为催化剂,在模拟绝热固定床反应器中考察工艺条件对甲醇气相脱水制二甲醚反应的影响。结果表明,甲醇进料温度210℃时,甲醇脱水反应剧烈,绝热温升约130℃。催化剂床层热点温度低于380℃时,二甲醚选择性大于98%,过高温度产生大量副产物甲烷。反应压力对反应影响甚微。在甲醇进料温度240℃(热点温度370℃)、甲醇进料空速1.5 h-1和反应系统压力为50 k Pa条件下,甲醇转化率大于84%,二甲醚选择性大于98.5%,连续运转2 000 h,催化剂无明显失活迹象。     

甲醇脱水制二甲醚催化剂获用

由中科院大连化学物理研究所提供工业催化剂与工艺技术，东华工程公司进行工程设计，在河北中捷石化集团建设的年产10万吨二甲醚工业装置日前开车成功。目前，该装置运转平稳、产品质量稳定，二甲醚的纯度达到99．5％以上。     

甲醇制二甲醚的负载型杂多酸催化剂制备及其性能研究

制备了以γ-Al2O3为载体的负载型杂多酸催化剂,并对其进行了表征和活性评价。研究结果表明,当十二钨硅酸质量分数为10%～16%时,催化剂的活性最佳,此时甲醇脱水制二甲醚的最佳工艺条件为反应压力0.70～0.80MPa、反应温度280～320℃、质量空速1.5～2.5h-1。     

甲醇脱水制二甲醚用催化剂

生产方法及用途(型号：CNM-3)：氧化铝水合物经热处理后，加入少量其它活性成份及添加剂制得的CNM-3催化剂是用于以甲醇为原料，气相法脱水合成二甲醚的催化剂。     

甲醇催化脱水制二甲醚

研究了甲醇在ＺＳＭ－５沸石分子筛上催化脱水制二甲醚反应条件的影响。并在等温积分反应器中进行了本征动力学测试、对动力学模型进行筛选参数估值，获得反应速率方程。     

甲醇气相脱水制二甲醚过程热力学分析

对甲醇气相脱水制二甲醚反应体系进行了热力学分析。计算了甲醇脱水制二甲醚反应的反应热及其吉布斯自由能与温度之间的关系。随着反应温度的升高,甲醇脱水制二甲醚反应的吉布斯自由能变化值逐渐减小,可见温度过高不利于二甲醚的生成。考察了反应温度和进料组成等因素对甲醇脱水反应化学平衡的影响以及进料含水量对反应绝热温升的影响。结果表明,进料中水的存在不利于平衡向脱水方向进行,但可降低反应的绝热温升。     

甲醇催化脱水制二甲醚

研究了甲醇在ZSM-5沸石分子筛上催化脱水制二甲醚反应条件的影响。并在等温积分反应器中进行了本征动力学测试,对动力学模型进行筛选和参数估值,获得反应速率方程。     

甲醇气相脱水制二甲醚的催化剂

采用硝酸铝和氨水中和方法得到拟薄水铝石为原料,制备了甲醇制二甲醚催化剂。考察拟薄水铝石制备过程中的中和pH值、中和温度以及催化剂制备过程中的煅烧温度对甲醇气相脱水制二甲醚性能的影响。结果表明,当中和pH值在8.0±0.2、中和温度为50～60 ℃以及煅烧温度在550～600 ℃时得到的甲醇制二甲醚催化剂活性最高。通过在催化剂上添加SiO2、SO42?、PO43?等对甲醇脱水催化剂进行改性表明,改性后甲醇脱水催化剂活性有明显的提高。     

Catalytic dehydration of methanol to dimethyl ether over mordenite catalysts

The conversion of methanol to dimethyl ether was carried out over various commercial mordenite and ion-exchanged catalysts to evaluate the catalytic performance of mordenite catalysts with different pore structures and acidities. These catalysts were compared for their catalytic properties in a fixed-bed reactor at 1 atm, 573 K and LHSV of 2.84 h^− 1. The catalysts were characterized by BET, ICP, NH₃-TPD, XRD, TGA and FT-IR techniques. The ion-exchanged mordenite showed higher activity, selectivity and good stability in dehydration of methanol due to the addition of medium acid sites. Also, the effect of water on catalyst deactivation was investigated over two selected catalysts in order to develop a suitable catalyst for synthesis of dimethyl ether. It was found that the H-mordenite catalyst supplied by Süd-chemie Co., (MCDH-1) was more active and less deactivated than another one in a feed containing 20 wt.% water.     

Catalytic dehydration of methanol to dimethyl ether (DME) over Al-HMS catalysts

A series of Al-HMS with different Si/Al ratio was used as a solid acid catalyst for methanol dehydration to dimethyl ether (DME). The effect of temperature, feed composition, space velocity, and the catalyst Si/Al ratio on the catalytic dehydration of methanol was investigated. By decreasing Si/Al, the temperature required to reach equilibrium conversion of methanol decreased due to the increased number of acidic sites. Compared to commercial γ-Al₂O₃, Al-HMS-5 and Al-HMS-10, catalysts exhibited a high yield of DME. Among all Al-HMS catalysts, Al-HMS-10 exhibited an optimum yield of 89% with 100% selectivity and excellent stability for methanol dehydration to DME.     

完全液相法催化剂上甲醇脱水合成二甲醚的动力学及DFT研究

采用完全液相法制备AlOOH催化剂并进行了浆态床反应器中甲醇脱水制备二甲醚的反应动力学和DFT的研究。在3种甲醇脱水制备二甲醚的反应机理中,以表面反应即两个同时吸附的甲醇反应生成二甲醚作为速控步骤,所建立动力学模型的计算值和实验值吻合较好。采用DFT计算了液体石蜡环境中AlOOH(100)面的脱水反应,其反应过程和活化能结果与动力学模型结果基本一致,进一步表明采用该模型可以合理描述完全液相法制备的AlOOH催化剂表面甲醇脱水反应过程。     

甲醇制二甲醚用全氟磺酸树脂催化剂的研究

采用溶胶-凝胶法制备了用于甲醇气相脱水制二甲醚的新型催化剂全氟磺酸树脂/二氧化硅,应用X射线衍射、红外光谱、热重-差示扫描量热、低温氮物理吸附和氨程序升温脱附法对所得催化剂进行了表征。考察了反应温度、甲醇液空速、全氟磺酸树脂含量对甲醇气相催化脱水制二甲醚反应性能和催化剂稳定性的影响。结果表明,催化剂比表面积达820m2/g,在全氟磺酸树脂负载量10.0%、甲醇液空速1h?1、反应温度184℃时,甲醇转化率92.0%,二甲醚选择性99.9%,经350h实验测试,活性和稳定性没有明显变化。     

Performance of modified H-ZSM-5 zeolite for dehydration of methanol to dimethyl ether

The conversion of methanol to dimethyl ether was carried out over various commercial zeolites and modified H-ZSM-5 catalysts to evaluate their catalytic performance. A series of commercially available zeolite samples were used for vapor-phase dehydration of methanol to DME. Catalyst screening tests were performed in a fixed-bed reactor under the same operating conditions (T = 300 °С, P = 16 barg, WHSV = 3.8 h⁻¹). It was found that all the H-form zeolite catalysts in this study were active and selective for DME synthesis. According to the experimental results MDHC-1 catalyst exhibited the highest activity in dehydration of methanol.After finding the most active catalyst, the H-MFI90 zeolite was modified with Na content varying from 0 to 120 mol%, via wet-impregnation method to further improve its selectivity. All of catalysts were characterized by BET, XRD, NH₃-TPD, ICP, TGA, SEM, FT-IR and TPH techniques. It was found that these materials affected activity of MDHC-1 zeolite by changing its acidity. Ultimately, among all the catalysts studied, Na₁₀₀-modified H-MFI90 zeolite exhibited optimum activity, selectivity and stability at methanol dehydration reaction.     

氧化铝负载杂多酸催化甲醇脱水制备二甲醚

制备并用N2 吸附和吡啶吸附红外进行表征 ,结果表明氧化铝负载杂多酸催化剂具有中孔结构 ,表面上具有布朗斯台特酸和路易斯酸。研究了反应压力、温度和质量空速对甲醇脱水生成二甲醚转化率和选择性的影响 ,及催化剂使用寿命。使用该催化剂制备二甲醚的最佳工艺条件为 :反应压力 0 .75～ 0 .85MPa ,反应温度 2 80～ 32 0℃ ,质量空速 1 .5～ 2 .5h- 1 。     

混酸催化甲醇液相合成二甲醚研究

研究了硫酸和磷酸混酸催化甲醇液相合成二甲醚过程。考察了混酸催化剂、反应温度、原料进料速率和催化剂寿命等对二甲醚收率的影响。实验结果表明,混酸催化剂能较好地催化甲醇液相脱水制二甲醚反应并可长期使用,当混酸催化剂的配比为w(硫酸)∶w(磷酸)=1.2∶1,反应温度为140℃,甲醇进料速度为1.00 mL/min时,二甲醚收率可达到84%。