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。     

延长甲醇合成催化剂正常使用寿命问题的探讨

甲醇合成单元是甲醇生产的核心,甲醇合成催化剂又是甲醇合成单元正常运行、达标达产、提高产量、降低成本、提高效益的保证。而催化剂的使用是有寿命的,为减少投资、达到企业理想的经济效益,延长催化剂正常使用寿命是甲醇生产企业一项重要的工作。本文从催化剂选择、运输、装填、还原、气体净化、气体组分控制及催化剂使用管理方面探讨延长催化剂使用寿命,供甲醇生产企业参考。     

甲醇合成催化剂的国内外研究状况与发展趋势

本文系统介绍了甲醇合成催化剂的种类,总结了甲醇合成催化剂的最新进展与研究成果,并展望了甲醇合成催化剂的发展趋势。甲醇合成催化剂主要分为铜基催化剂和非铜基催化剂,铜基催化剂主要有工业化应用最广泛的铜锌铝三元催化剂和含锆催化剂以及加入其他元素的铜基多元催化剂,各类铜基催化剂的活性、选择性及寿命各有特性。此外,本文还介绍了非铜基甲醇合成催化剂、低温液相铜基催化剂及催化剂中金属铜作为活性中心的一些新发现。     

多类型甲醇合成催化剂应用总结

甲醇虽然对人们的身体会产生一定的损害,但是在工业领域的甲醇使用还是十分广泛的,制作涂料、农药甚至制药都要用到甲醇,有一些国家还使用甲醇融入汽油作为新型燃料。为了提升甲醇合成的效率与甲醇的质量,在甲醇合成的过程中都会加入催化剂的使用,甲醇催化剂使用之后会对甲醇的稳定性、油水的活性、甲醇升温还原都会产生一定的影响,为了保证使用催化剂的作用效果,必须在使用时施行相应的对策以提升效率。本篇论文从甲醇合成催化剂的使用情况入手进行分析,对催化剂使用过程中存在的问题进行了简单的分析,对提升甲醇催化剂使用效果提出了相应的建议。希望为我国的甲醇制备工艺做出一定的贡献。     

C307催化剂在甲醇合成生产中的应用

简述了甲醇合成工艺流程,详述了兖矿国泰化工有限公司24万t/a甲醇的双塔并联生产流程中,C307低压甲醇合成催化剂的使用情况,包括催化剂的装填、升温还原及催化剂用量等,并总结了甲醇催化过程的保护措施。在运行操作、生产维护、催化剂的使用效果方面,C307型低压甲醇催化剂都达到了预期的效果。     

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...     

咸阳化工甲醇合成催化剂更换经验总结

陕西咸阳化学工业有限公司600 kt/a甲醇装置采用丹麦托普索公司的甲醇合成专利技术及甲醇精馏专利技术,由托普索公司提供甲醇合成系统及甲醇精馏系统的基本工艺设计,并提供专有设备(甲醇合成塔、汽包及开工喷射器)和甲醇合成催化剂。介绍咸阳化工第Ⅰ炉、第Ⅱ炉、第Ⅲ炉甲醇合成催化剂钝化前系统的置换、催化剂钝化、催化剂卸出及(第Ⅱ炉、第Ⅲ炉、第Ⅳ炉)新催化剂的还原情况,并通过不断汲取甲醇合成催化剂钝化前的置换、催化剂钝化、催化剂卸出及新催化剂还原过程中的经验教训,逐步达到了节约系统置换时间并确保置换效果、缩短钝化用时并确保钝化效果、催化剂卸出顺畅且安全环保、缩短新催化剂还原用时并确保还原深度的目的。     

NC310型甲醇合成催化剂的应用

分别从催化剂的选型、装填、升温、还原、生产运行情况以及催化剂的使用效果等方面介绍了NC310型甲醇合成催化剂在某150 kt/a甲醇生产装置上的工业应用情况。采用XRD、BET、SEM对NC310型催化剂及同类催化剂进行了表征分析:NC310型甲醇合成催化剂外表面的有效活性组分含量较高,且有效活性组分含量由催化剂外表面到内部逐渐增加;NC310型催化剂内部结构疏松多孔,可提高甲醇合成反应气体流通和热量传递效率。NC310型甲醇合成催化剂与该装置同类催化剂的工业应用效果对比分析结果表明:NC310型甲醇合成催化剂工业应用效果较好,具有制备工艺简单、装填量少、活性组分含量较高、催化剂还原收缩率低、甲醇选择性较高及单耗低等优点。     

国产甲醇合成催化剂钝化后再使用探析

简介国产铜基甲醇合成催化剂的物化性质及其还原与钝化过程,探讨铜基甲醇合成催化剂钝化过程的失活机理,基于失活案例再次确认钝化后铜基甲醇合成催化剂几乎无活性这一业界共识。陕西神木化学工业有限公司400 kt/a煤制甲醇装置C307型甲醇合成催化剂出力达设计指标的112.28%后准备予以更换,由于新催化剂未能按期到货,生产任务紧迫,决定对钝化后的甲醇合成催化剂重新进行升温还原使用;接下来6个月的生产实践表明,重新还原后的甲醇合成催化剂,其活性总体上未受到明显的影响,系统负荷及产量变化不大,但出现催化剂床层热点温度由中部移至底部、甲醇合成塔压差上涨、CO单程转化率降低、合成副反应增加(粗甲醇中乙醇、丙酮等含量上升)等问题。由于陕西神木化学工业有限公司400 kt/a煤制甲醇装置甲醇合成催化剂钝化前工艺参数控制良好及甲醇合成催化剂钝化可能不彻底且未卸出,因此本甲醇合成催化剂钝化后再使用案例不一定具有普遍意义,但出于更换一炉甲醇合成催化剂耗资较大等方面的考虑,国产铜基甲醇合成催化剂钝化后可否再使用仍值得业内进一步深入研究和探讨,或可助力甲醇生产企业的降本增效。     

甲醇制芳烃催化剂开发进展

综述了国内外甲醇制芳烃催化剂开发进展、工业化进程。重点介绍了ZSM-5分子筛及其改性,甲醇制芳烃反应历程与催化剂失活问题,以及国内外不同甲醇制芳烃技术路线催化剂的开发情况,指出提高成型催化剂的催化性能、水热稳定性、抗结焦性、磨损或压碎强度是甲醇制芳烃工业化催化剂的开发方向。     

液化石油气在MTP反应中的作用

在MTP反应中,考察液化石油气/水蒸汽或水蒸汽与甲醇共进料的反应条件对催化剂寿命和丙烯选择性的影响,并利用热重分析对催化剂结焦情况进行了分析。结果表明,液化石油气/水蒸汽作稀释气时,丙烯选择性较水蒸汽作稀释气时提高了9.9个百分点,200 h内,催化剂结焦质量分数减少7.3个百分点,在两个反应周期,催化剂寿命累计延长250 h,表明液化石油气中C4烯烃与甲醇的耦合作用在MTP反应中起关键作用,可有效提高丙烯选择性,延缓催化剂结焦,提高催化剂寿命。     

甲醇中Fe^2＋、S^2-杂质对催化氧化生产甲醛催化剂活性的影响

通过甲醛合成实验考察了粗甲醇中Fe^2＋、S^2-杂质对催化氧化生产甲醛催化剂活性的影响。实验证明，Fe^2＋、S^2-杂质含量低时电解银催化剂和铁钼催化剂活性影响不大，Fe^2＋含量超过1．3×10^-2g／L、S^2-含量超过1．7×10^-2g／L时电解银催化剂和铁铝催化剂活性才有较大影响，Fe^2＋、S^2-杂质对电解银催化剂活性影响大而对铁铝催化剂活性影响小，Fe^2＋、S^2-杂质含量越大，两种催化剂活性影响也越大。该实验为正确使用粗甲醇生产甲醛提供了科学依据。     

甲醇氨氧化催化剂的制备及催化性能

铁钼催化剂用于甲醇氨氧化制氰化氢具有能耗低、活性高、工艺简单及副产物少等特点。研究催化剂制备工艺,并对甲醇氨氧化制氰化氢用铁钼催化剂进行活性评价。结果表明,甲醇氨氧化制氰化氢用铁钼催化剂的制备条件为:铁钼原子比为1.5,p H=2,750℃焙烧5 h,在此最佳条件下制备的催化剂上氰化氢收率最高。采用合适的催化剂成型方法可以有效提高甲醇氨氧化制氰化氢用铁钼催化剂利用率和催化剂活性。     

在Pb-Bi-La-Mo/SiO_2催化剂上甲醇氧化的内扩散影响及甲醇扩散系数和催化剂曲折因子的测定

在30-40目的Pb_(0.88)Bi_(0.06)La_(0.02)Mo/SiO_2催化剂上甲醇氧化制甲醛的反应在动力学区域进行,其速度规律服从二步骤Redox机理动力学方程.当催化剂增大到3mm时,其动力学方程受内扩散影响严重,实验上测定了催化剂有效因子在0.28—0.12之间.作者对甲醇内扩散控制时的Redox机理动力学方程进行了理论上的推导和实验上的验证.实验上测定了受内扩散控制时的反应活化能,并从理论上指出动力学区域与内扩散区域活化能的关系.用动力学方法测定了甲醇在给定反应条件下的扩散系数和曲折因子.     

Direct observation of induction period of MTO process with consecutive pulse reaction system

The initial transformation of methanol over HZSM-5 catalyst was investigated by a consecutive pulse reaction system. The reactant–catalyst contact time influenced the initial methanol transformation and the performances implied methanol reaction in induction period or under steady-state condition. The induction period, in which an organic-free HZSM-5 catalyst could be transferred to a working catalyst, were directly observed. The analysis result of the product stream predicted hydrogen-deficient species deposition over catalyst surface at the beginning of MTO reaction. The hydrogen transfer level of steady-state MTO reaction also varied with reaction contact time.     

JT-1G型加氢催化剂在甲醇装置的应用

介绍了西北化工研究院研制开发的JT-1G型加氢催化剂在中国石油天然气股份有限公司青海油田格尔木炼油厂甲醇装置的应用。为不断降低天然气制甲醇装置的生产成本,在不改变现有工艺流程的基础上,将甲醇装置富裕的氢气提供给炼油装置使用,将炼油装置的副产物炼油干气用于制取甲醇原料,从而提高甲醇的利润空间。JT-1G型加氢催化剂可将炼油厂炼油干气提氢后得到解吸气中的烯烃饱和并进行硫转化,以满足蒸汽转化催化剂及合成甲醇的要求,从而替代部分原料天然气,达到降低甲醇生产成本的目的。     

磷钨酸铈催化合成月桂酸甲酯

采用磷钨酸铈作为催化剂,在反应温度67 ℃和酸醇物质的量比1∶15的条件下,研究了催化剂用量、反应时间和催化剂循环利用对月桂酸和无水甲醇酯化反应的影响。结果表明,在催化剂用量为月桂酸质量的7%和回流反应4 h条件下,催化剂经分离和重结晶后多次循环利用,月桂酸转化率均超过97.0%,表现出良好的催化活性。     

Dolomite as a heterogeneous catalyst for transesterification of canola oil

In this study, the catalytic activity of dolomite was evaluated for the transesterification of canola oil with methanol to biodiesel in a heterogeneous system. The influence of the calcination temperature of the catalyst and the reaction variables such as the temperature, catalyst amount, methanol/canola oil molar ratio, and time in biodiesel production were investigated. The maximum activity was obtained with the catalyst calcined at 850 °C. When the reaction was carried out at reflux of methanol, with a 6:1 molar ratio of methanol to canola oil and a catalyst amount of 3 wt.% the highest FAME yield of 91.78% was obtained after 3 h of reaction time.     

固体酸催化合成马来酸二甲酯的研究

以顺酐与甲醇为原料,固体酸为催化剂,合成了马来酸二甲酯。探讨了甲醇与顺酐的摩尔比、催化剂用量及反应时间对酯化收率的影响。结果表明:甲醇与顺酐摩尔比为8∶1,固体酸催化剂用量为顺酐量的1 5%,回流反应9h,产品收率大于95%。