甲醇氧化羰基化合成碳酸二甲酯铜基催化剂的研究进展

碳酸二甲酯的合成是近年来国内外的一个研究热点。综述了碳酸二甲酯的合成工艺及催化剂,尤其是Cu基催化剂的研究进展,深入探讨了甲醇氧化羰基化反应中载体和助剂对Cu基催化剂活性和选择性的影响。     

合成气制多碳醇技术进展

综述了合成气(CO+H_2)制多碳醇的工艺及催化剂研究进展。详细介绍了相关的工艺开发国内国外状况,对铑基催化剂、改性甲醇合成催化剂(高压/高温、中压/低温)、改性FT催化剂和含碱金属硫化物等常用四种合成气制多碳醇催化剂进行了详述,并简要分析了工艺因素对多碳醇合成的影响。近年来,改性的FT催化剂受到关注,特别是Co Cu、Cu Fe基体系催化剂研究取得了一定进展。     

铜基甲醇水蒸气重整制氢催化剂活性研究

通过模拟工业列管反应装置,考察了三种不同Cu基催化剂在不同反应温度、反应压力、液空速对甲醇水蒸气重整制氢的影响。对比试验结果表明:在相同的反应条件下,四川蜀泰化工科技有限公司生产的Cu基催化剂具有更加优异的催化活性。     

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...     

合成气催化合成甲醇Cu基催化剂的研究

介绍了合成气催化合成甲醇Cu基催化剂的制备方法——沉淀法,并指出在制备过程中为避免催化剂失活应注意的问题。介绍了3种Cu基催化剂的活性中心模型,分别为：Cu0,Cu＋及Cu0-Cu＋模型。详细介绍了催化剂合成甲醇的反应机理：CO机理,CO2机理和CO与CO2混合反应机理。最后对甲醇合成催化剂制备提出了改进意见。     

吸附相反应技术制备Cu基催化剂在甲醇合成第一步反应中的活性

采用吸附相反应技术(APRT)制备了Cu基催化剂,并用XRD、HRTEM、H₂-TPR等表征手段进行了分析。结果表明催化剂中的Cu良好分散于载体表面,粒径在5～10 nm。在液相乙醇体系合成气制甲醇的反应中,该Cu基催化剂对第一步形成中间产物甲酸乙酯的催化活性远高于工业催化剂。APRT制备的催化剂与其他催化剂(包括工业催化剂)在液相合成气制甲醇的两步反应中表现出的显著差异,不仅说明APRT催化剂具有不同的结构特点,也表明甲酸乙酯的形成和进一步的加氢的活性位是不同的。     

吸附相反应技术制备Cu基催化剂在甲醇合成第一步反应中的活性（英文）

采用吸附相反应技术(APRT)制备了Cu基催化剂,并用XRD、HRTEM、H2-TPR等表征手段进行了分析。结果表明催化剂中的Cu良好分散于载体表面,粒径在5~10 nm。在液相乙醇体系合成气制甲醇的反应中,该Cu基催化剂对第一步形成中间产物甲酸乙酯的催化活性远高于工业催化剂。APRT制备的催化剂与其他催化剂(包括工业催化剂)在液相合成气制甲醇的两步反应中表现出的显著差异,不仅说明APRT催化剂具有不同的结构特点,也表明甲酸乙酯的形成和进一步的加氢的活性位是不同的。     

不同制备工艺的铜基合成甲醇催化剂的性能及结构

探讨不同制备工艺条件对Cu基合成甲醇催化剂性能的影响。分别采用反加共沉淀法、反加共沉淀法+助剂、并流法和并流法+助剂制备了4种催化剂样品,考察催化剂性能的变化,并对助剂在催化剂合成过程中所起的作用进行推测,采用X射线衍射、低温N₂吸附和扫描电子显微镜等对催化剂进行表征。结果表明,Cu基甲醇合成催化剂制备过程中加入助剂可以调整催化剂的孔径分布和表面组分分布,催化剂组成确定后,催化剂制备过程采用并流法+助剂制备的样品,孔径分布更合理,ZnO组分晶粒尺寸较小,Cu和Zn组分间相互接触的几率更大,催化剂性能更好。     

Cu基催化剂上二氧化碳加氢合成甲醇的研究进展

综述了CO2 加氢合成甲醇用Cu基催化剂的国内外研究现状,从催化剂的制备方法、形貌、活性组分与载体间的相互作用、促进剂等方面进行了阐述;详细介绍了目前引起人们广泛兴趣的Cu/ZnO、Cu/ZrO2、Cu/CeO23类Cu基催化剂近年来最新的研究进展;并对今后的研究方向进行了分析和展望.     

基于生物模板制备二氧化碳加氢反应的Cu/ZnO催化剂

采用油菜花粉作为生物模板制备了具有多层次孔结构的ZnO,再通过浸渍还原法将Cu负载于ZnO上制备了具有不同结构的Cu/ZnO负载型催化剂（bio-CZ-500）,研究发现在500℃条件下焙烧制备的bio-CZ-500催化剂在CO₂加氢反应中经过100 h测试活性几乎不变,同时甲醇选择性高达81%。相比之下,无生物模板制备的Cu/ZnO催化剂显示出较低甲醇选择性（50%）,且催化剂在12 h内快速失活。通过透射电镜、扫描电镜、氮气吸脱附、红外光谱、X射线衍射、X射线光电子能谱、接触角测试、程序升温等表征技术揭示了bio-CZ-500催化剂具有多级孔碳结构、丰富的Cu-ZnO活性界面和较高的水接触角。催化剂的弱亲水性加快了副产物水的扩散,促进了中间体分解制甲醇,同时抑制了铜颗粒的烧结失活,从而提高甲醇的选择性与催化剂的稳定性。该工作为制备高效稳定的Cu基工业催化剂提供了新方法。     

Effects of temperature and feed composition on catalytic dehydration of methanol to dimethyl ether over γ-alumina

Catalytic dehydration of methanol to dimethyl ether (DME) is performed in an adiabatic fixed bed heterogeneous reactor by using acidic γ-alumina. By changing the mean average temperature of the catalyst bed (or operating temperature of the reactor) from 233 up to 303 °C, changes in methanol conversion were monitored. The results showed that the conversion of methanol strongly depended on the reactor operating temperature. Also, conversion of pure methanol and mixture of methanol and water versus time were studied and the effect of water on deactivation of the catalyst was investigated. The results revealed that when pure methanol was used as the process feed, the catalyst deactivation occurred very slowly. But, by adding water to the feed methanol, the deactivation of the γ-alumina was increased very rapidly; so much that, by increasing water content to 20 weight percent by weight, the catalyst lost its activity by about 12.5 folds more than in the process with pure methanol. Finally, a temperature dependent model developed to predict pure methanol conversion to DME correlates reasonably well with experimental data.     

浆态床中二氧化碳加氢合成甲醇

研究了浆态床中自行开发的LP201甲醇合成催化剂上二氧化碳加氢合成甲醇的过程。探讨了不同操作条件,如温度、压力、气体空速、原料气配比等对反应的影响;考察了该催化剂在浆态床二氧化碳加氢合成甲醇过程中的稳定性。实验结果表明,浆态床二氧化碳加氢合成甲醇过程中主要产物为甲醇、CO和水;随温度的增加,CO2的转化率和甲醇产率呈现上升的趋势,但甲醇的选择性明显下降;压力的升高有利于CO2的转化率、甲醇产率以及甲醇的选择性提高;原料气空速的提高会增大甲醇产率,但同时降低CO2的转化率以及甲醇的选择性;CO2的转化率、甲醇收率以及甲醇的选择性在氢碳摩尔比4～5获得极大值。LP201催化剂的寿命考察结果表明,该催化剂具有较好的催化活性和稳定性。     

铁钼法甲醛工艺中甲醇转化率低的原因及改进

介绍了河南开祥化工有限公司引进美国DBW铁钼氧化法生产甲醛的工艺,从空气质量、催化剂、氧含量、空速、反应温度、吸收水pH、甲醇雾化率等方面,分析了甲醛生产过程中甲醇转化率低的原因,并总结了实际生产中提高甲醇转化率的方法:控制工艺操作参数、保证催化剂装填质量、注意催化剂的保护等。     

甲醇与C4烯烃偶合制取乙烯和丙烯可行性分析

综述了甲醇制取低碳烯烃工艺与C₄烯烃催化裂解制丙烯工艺,在此基础上分析了甲醇与C₄烯烃共进料制取乙烯和丙烯的可行性。甲醇与C₄烯烃共进料能够实现放热反应与吸热反应之间能量上的互补,这有可能在改善催化剂使用寿命及提高乙烯和丙烯选择性方面产生有利的影响。提出了2种其他的偶合方式,即甲醇先与C₄烯烃生成醚再进行裂解和甲醇先转化为富含乙烯产物再与C₄烯烃歧化,具有研究价值与工业应用前景。     

Paper-structured catalyst with porous fiber-network microstructure for autothermal hydrogen production

Copper–zinc oxide catalyst powders were supported on a microstructured matrix composed of ceramic fiber-network by a papermaking technique. As-prepared catalyst materials, called paper-structured catalyst, were applied to the autothermal reforming (ATR) of methanol to produce hydrogen for fuel cell applications. The paper-structured catalyst demonstrated higher methanol conversion and lower undesirable carbon monoxide concentration, as compared with commercial catalysts. Besides, excellent catalyst durability was exhibited by the suppression of Cu sintering during the ATR reaction. The paper-structured catalyst showed remarkable superiority in methanol conversion even in the case of using sintered catalysts. Such features were possibly induced by the unique fiber-network microstructure (average pore size: ca. 20 μm and porosity: ca. 50%) of the paper composites, which may allow the effective transfer of heat and reactants to the catalyst surfaces. The porous paper-structured catalyst is expected as a promising catalytic material for improving the practical performances in the catalytic gas-reforming process.     

连续酯化制备1，6-己二酸二甲酯

以DNW-I型强酸型阳离子交换树脂（DNW-I型催化剂）为催化剂,己二酸和甲醇为原料,经间歇酯化和连续酯化反应后通过精馏可制备选择性为100％的1,6-己二酸二甲酯。结果表明,当DNW-I型催化剂用量为5％（以己二酸计,m／m,下同）时,己二酸间歇及连续酯化后转化率分别大于68％和98％。优化实验条件为：间歇酯化：催化剂用量5％,凡（甲醇）：n（己二酸）=2．5：1．0,反应温度80-85℃,反应时间4h：连续酯化：间歇酯化产物进料为30～70mL／h,甲醇进料为95-210mL／h,醇酸摩尔比〉60。     

NMTG-100高活性甲醇制汽油催化剂反应性能

研究了以ZSM-5分子筛为主体的NMTG-100甲醇制汽油催化剂在不同应用工艺条件下的反应性能,考察催化剂的稳定性,并对催化剂的再生性能进行研究。结果表明,该催化剂通过优化工艺参数,可直接得到辛烷值为93.5、芳烃质量分数＜50%和烯烃质量分数＜10%的汽油产品,甲醇转化率＞99%,可用于甲醇制汽油的工业生产,具有良好的工业化前景。     

Conversion of waste cooking oil to biodiesel using ferric sulfate and supercritical methanol processes

In this comparative study, conversion of waste cooking oil to methyl esters was carried out using the ferric sulfate and the supercritical methanol processes. A two-step transesterification process was used to remove the high free fatty acid contents in the waste cooking oil (WCO). This process resulted in a feedstock to biodiesel conversion yield of about 85-96% using a ferric sulfate catalyst. In the supercritical methanol transesterification method, the yield of biodiesel was about 50-65% in only 15 min of reaction time. The test results revealed that supercritical process method is probably a promising alternative method to the traditional two-step transesterification process using a ferric sulfate catalyst for waste cooking oil conversion. The important variables affecting the methyl ester yield during the transesterification reaction are the molar ratio of alcohol to oil, the catalyst amount and the reaction temperature. The analysis of oil properties, fuel properties and process parameter optimization for the waste cooking oil conversion are also presented.     

分子筛催化剂上催化裂化汽油掺混甲醇的改质研究

以实现甲醇制取低碳烯烃转化工艺和FCC汽油降烯烃工艺的有效组合为目的,在固定床微型反应装置上,使用SAPO-34、ZSM-5、DOCO以及分子筛组合催化剂,对FCC汽油掺混甲醇改质进行了研究。主要对反应温度、空速和混炼比等影响因素进行了考察。结果表明,SAPO-34分子筛上甲醇制取低碳烯烃效果较好,高烯烃含量汽油在SAPO-34分子筛上的氢转移和芳构化效果显著,ZSM-5分子筛上的芳构化反应效果和DOCO的异构化反应效果较显著,甲醇转化与汽油转化反应间的相互协同作用,既有利于甲醇转化成低碳烯烃又能提高汽油降烯烃转化深度。适宜的混炼条件:反应温度400℃,m(甲醇):m(汽油)=0.05,空速3h~(-1),组合催化剂上,产物汽油中烯烃含量较FCC粗汽油下降23%以上。     

高纯度甲缩醛的制备方法研究

采用实验室常用仪器搭建的反应精馏装置,在硫酸催化甲醇与多聚甲醛制备甲缩醛的过程中,考察了原料配比、加热温度、催化剂用量、反应时间等对甲醇转化率、甲缩醛产率及制备甲缩醛纯度的影响,并通过正交实验得出了最优甲缩醛制备条件:n(甲醇)/n(多聚甲醛)=1.9,加热温度为70℃,反应时间2.75 h,催化剂加入量为甲醇体积的3.5%时,甲醇转化率达99.32%,甲缩醛产率99.88%,所制得甲缩醛的质量分数为96.88%,甲醇质量分数为3.11%,水的质量分数小于0.01%。