Pt-Sn/SiO_2催化剂上乙酸加氢制乙醇催化反应研究

通过负载型催化剂制备、催化剂性能评价和反应条件考察,开展在Pt-Sn/SiO_2催化剂上进行乙酸加氢制乙醇的研究。实验结果表明,真空络合浸渍法制备的催化剂用于乙酸加氢制乙醇时,乙酸转化率和乙醇选择性均高于共浸渍法和分步浸渍法制备的催化剂,以氯铂酸为铂源好于硝酸铂,用活化硅胶载体制备催化剂的性能优于SBA-15分子筛和改性Al2O3。随着反应温度提高,乙酸转化率逐渐提高,而乙醇选择性降低;随着氢酸摩尔比增大,乙酸转化率和乙醇选择性均先升高后降低。以活性硅胶为载体,用氯铂酸-氯化锡金属源组合,采用真空络合浸渍法制备Pt和Sn负载量均为3.0%的PtSn/SiO_2催化剂,在温度260℃、压力1.4 MPa、氢酸摩尔比20、乙酸质量空速0.4 h-1的条件下进行乙酸加氢反应,乙酸转化率为90.30%,乙醇选择性为79.20%,乙酸乙酯选择性为20.80%。     

Zn对Cu-Zn-Al催化乙酸甲酯加氢反应的影响

采用共沉淀法制备Cu-Zn-Al催化剂,采用XRD、N₂等温吸附-脱附、SEM、H₂-TPR、XPS和ICP-OES等手段对催化剂进行表征。结果发现,Zn的加入降低了Cu-Zn-Al催化剂颗粒的团聚程度,提高了活性中心Cu组分的分散度。并且Zn含量的改变可以影响Cu组分的价态分布,进而影响其催化性能。当n(Cu)/n(Zn)=2/3时,n(Cu⁺)/n(Cu⁰)为1.04,Cu-Zn-Al对乙酸甲酯(MA)加氢反应具有最优的催化性能。在反应温度为240℃、反应压力为3.0 MPa、n(H₂)/n(MA)=20的最优条件下,Cu-Zn-Al催化乙酸甲酯反应中乙酸甲酯转化率为98.8%,甲醇和乙醇选择性分别为99.4%和98.7%。对Cu-Zn-Al催化剂进行300 h寿命测试,乙酸甲酯转化率一直稳定在98%以上,甲醇和乙醇选择性则分别保持在99%和98%左右。     

Pt-Sn/SiO_2催化剂上乙酸加氢制乙醇催化反应北大核心CSCD

通过负载型催化剂的制备、催化剂性能评价和反应条件考察,对Pt-Sn/SiO_2催化剂用于乙酸加氢制乙醇催化反应进行了研究。实验结果表明,采用真空络合浸渍法制备的催化剂用于乙酸加氢制乙醇时,乙酸转化率和乙醇选择性均高于共浸渍法和分步浸渍法制备的催化剂,以氯铂酸为铂源好于硝酸铂,用活化硅胶载体制备催化剂的性能优于SBA-15分子筛和改性Al2O3。随反应温度升高,乙酸转化率增加,而乙醇选择性先升高后降低;随氢酸摩尔比增大,乙酸转化率和乙醇选择性均先升高后降低。以活性硅胶为载体,用氯铂酸-氯化锡金属源组合,采用真空络合浸渍法制备Pt和Sn负载量均为3.0%(w)的Pt-Sn/SiO_2催化剂,在温度260℃、压力1.4 MPa、氢酸摩尔比20、乙酸重时空速0.4 h-1的条件下进行乙酸加氢反应,乙酸转化率为90.30%,乙醇选择性为79.20%,乙酸乙酯选择性为20.80%。     

草酸二甲酯选择性加氢催化剂的研究进展

简单介绍了草酸二甲酯加氢制乙二醇是"煤制乙二醇"技术路线中的一个关键步骤,通过调控催化剂活性,草酸二甲酯经选择性加氢还可得到乙醇酸甲酯和乙醇;概述了国内外草酸二甲酯选择性加氢分别制乙醇酸甲酯、乙二醇和乙醇反应催化剂的最新研究进展;重点探讨了通过改变催化剂组成、促进剂以及反应条件,进而实现草酸二甲酯加氢反应活性和产物选择性调控的研究结果;指出了草酸二甲酯选择性加氢催化剂研发过程中存在的问题和挑战以及未来的发展趋势。     

加氢制备长碳链脂肪醇铜基催化剂

采用共沉淀法,以逆滴的方式,制备了Cu-Zn-Al-Ba系列催化剂。通过ICP,TG,DTG,XRD,SEM等方法对催化剂进行表征;考察催化剂沉淀环境、各元素组分的配比、焙烧条件和还原条件等对活性的影响;并将催化剂用于硬脂酸甲酯催化加氢制硬脂醇的反应。实验结果表明,催化剂沉淀陈化过程中的优化条件为:催化剂组分n(Cu)∶n(Zn)∶n(Al)∶n(Ba)=8∶4∶4∶2,沉淀环境p H=8,陈化温度60℃,沉淀剂Na_2CO_3浓度0.80 mol/L,混合盐溶液浓度0.18 mol/L。表征和评价结果显示,焙烧和还原的优化条件为:焙烧温度400℃,焙烧时间3 h,还原温度270℃,还原时间1.5 h。评价结果表明,在反应温度为230℃、反应压力为氢压3 MPa、反应时间为4 h及优化条件下制备的催化剂用量5%(基于体系质量)的条件下,硬脂酸甲酯转化率超过96%,硬脂醇收率约为95%。     

负载型磷化镍催化剂上乙酸加氢制乙醇反应宏观动力学

通过等体积浸渍和N2流中热处理过程制备了Ni2P/SiO2催化剂,采用固定床反应装置进行乙酸加氢反应,取得不同条件下的乙酸转化率、乙醇等产物产率实验结果,进行了乙酸加氢制乙醇反应动力学研究。在确定乙酸加氢反应流体为气体、分析反应气体变化的基础上,经过推导,确定了乙酸转化及乙醇等产物生成动力学模型方程。利用反应实验数据,确定了各反应的速率常数和表观活化能。统计检验结果显示,乙酸加氢和乙醇生成反应动力学模型均具有较高的模拟计算精度。模型预测分析结果表明,随着反应温度升高、反应压力提高、质量空速减小、氢/酸摩尔比减小,乙酸转化率和乙醇产率均持续增大,在反应温度375℃、反应压力25 MPa、质量空速10 h-1、氢/酸摩尔比10的反应条件下,乙酸转化率和乙醇产率分别达到9992%和9479%。     

乙醇催化脱氢制乙醛铜基催化剂研究进展

乙醇催化脱氢制乙醛是实现煤基乙醇高效利用的关键技术路线之一,而高效催化剂,特别是铜基催化剂的开发是影响该技术产业化的核心。对乙醇催化脱氢制乙醛铜基催化剂的研究进行了综述,主要包括催化剂的载体种类(无载体、SiO₂、ZnO、ZrO₂、Al₂O₃和碳质)、前驱体种类、催化剂改性和催化剂制备方法等对催化剂性能的影响。其中,SiO₂和碳质是较为理想的载体,采用有机铜前驱体、K或C助剂改性和蒸氨法等手段制备的铜基催化剂性能较好。但是,目前报道的催化剂的寿命很难满足工业化要求,或者反应进料当中乙醇浓度较低(≤15%,体积分数)。针对上述问题,陕西延长石油(集团)有限责任公司和中国科学院兰州化学物理研究所合作开发了一种适用于纯乙醇进料的高效催化剂,催化剂寿命达到2600 h以上,具有良好的工业应用前景。     

载体对乙酸乙酯加氢制乙醇铜基催化剂性能影响研究

采用并流共沉淀方法制备了一系列不同载体的铜基催化剂,通过N2物理吸附、X射线衍射、程序升温还原、透射电子显微镜和X射线光电子能谱等表征方法分析了催化剂的物理化学特性。研究了载体(TiO_2,SiO_2和TiO_2+SiO_2)对于乙酸乙酯加氢的影响。实验结果表明,TiO_2和SiO_2共同做载体的CZST催化剂具有较高的活性,而且铜活性组分分散比较均匀、Cu的晶粒尺寸较小以及Cu~0/(Cu~0+Cu~+)物质的量比例合适。探索研究了CZST催化剂的最优反应条件,发现在反应温度为250℃、质量空速0.5h~(-1)、n(氢)/n(酯)为20时,其反应活性最高,乙酸乙酯转化率达到96%,乙醇选择性达到99.5%。     

铜锌铝系醋酸乙酯加氢制乙醇催化剂的性能研究

采用共沉淀法打片成型制备出铜锌铝系加氢催化剂,考察了反应条件对该催化剂催化醋酸乙酯加氢制乙醇活性和选择性的影响.结果表明,在反应温度220℃、压力2.5 MPa、氢酯物质的量比30、液空速1.0 h-1时催化剂性能最佳,醋酸乙酯转化率为96.2％,乙醇选择性为99.4％.结合BET、XRD、XPS等手段对反应前后的催化...     

醋酸乙酯加氢制乙醇催化剂成型工艺研究

对醋酸乙酯加氢制乙醇催化剂的成型工艺条件展开了系统的研究。通过采用BET、XRD对催化剂进行表征分析,测定催化剂侧压强度和对催化剂进行性能评价,考察了催化剂成型过程中粘合剂种类、粘合剂添加量、水粉比、干燥温度、焙烧温度以及成型催化剂尺寸对催化剂性能的影响。最优成型条件确定为:粘合剂为硅溶胶,粘合剂添加量w=20%,水粉比为1.4,干燥温度为130℃,焙烧温度为450℃,成型催化剂尺寸为φ2.0mm的圆柱形。成型的催化剂在250℃、2.5MPa、空速2.0h~(-1)、氢酯比60的适宜反应条件下,醋酸乙酯转化率达99.4%,乙醇选择性达99.3%。     

基于限域效应的铜基草酸二甲酯加氢催化剂研究进展

合成气经草酸二甲酯(DMO)加氢制乙二醇(EG)在煤的清洁利用和石油替代中具有重要意义,而高效稳定的草酸二甲酯加氢催化剂的制备是提升该EG路线的经济性的关键因素之一。当前使用的常规铜基催化剂存在易烧结、稳定性差等问题。综述了从限域角度出发,利用不同载体结构(介孔结构、层状/片状结构、核-壳结构和核-鞘结构)改善草酸二甲酯加氢制乙二醇铜基催化剂催化性能的相关研究进展。基于限域效应制备的铜基催化剂展现出较好的催化加氢性能,四种不同载体结构均可以改善铜的分散度,阻止铜纳米颗粒的迁移和团聚,提高催化剂的催化活性和稳定性。     

甲醇－乙醇脱氢法合成乙酸甲酯

在Ｃｕ／Ｚｎ／Ａｌ／Ｚｒ催化剂上由甲醇、乙醇脱氢一步合成乙酸甲酯。考察了温度、压力、进料空速对反应的影响。催化剂在２４０～３００℃，液空速１．５～１０ｈ－１、压力０．１～１．８ＭＰａ均有很好的活性，其中在进料液空速２．５ｈ－１、２７０℃、０．１ＭＰａ压力下醇转化率为４７．５％，酯选择性为８７．４％，乙酸甲酯在液相产物中占３２．６％（ｍａｓｓ），乙酸乙酯占１１．６％（ｍａｓｓ）。     

甲醇－乙醇脱氢法合成乙酸甲酯

在Ｃｕ／Ｚｎ／Ａｌ／Ｚｒ催化剂上由甲醇、乙醇脱氢一步合成乙酸甲酯。考察了温度、压力、进料空速对反应的影响。催化剂在２４０～３００℃，液空速１．５～１０ｈ－１、压力０．１～１．８ＭＰａ均有很好的活性，其中在进料液空速２．５ｈ－１、２７０℃、０．１ＭＰａ压力下醇转化率为４７．５％，酯选择性为８７．４％，乙酸甲酯在液相产物中占３２．６％（ｍａｓｓ），乙酸乙酯占１１．６％（ｍａｓｓ）。     

DMO经两种反应路径加氢制乙醇催化剂研究进展

煤基合成气经草酸二甲酯（DMO）加氢制乙醇（EtOH）是合成气间接制EtOH的一条重要路径。在DMO加氢反应过程中,同时存在经乙二醇（EG）中间体加氢制EtOH和经乙酸甲酯（MA）中间体加氢制EtOH两种不同的反应路径。分析了两种不同反应路径的特点,并总结了DMO加氢制EtOH两种不同反应路径所用催化剂及其影响EtOH选择性的关键因素。DMO经EG中间体加氢制EtOH的反应路径通常需要较高的反应温度和多活性位点协同催化,可从载体结构、制备方法以及添加助剂3个方面对常用的Cu基催化剂的催化活性进行调控。DMO经MA中间体加氢制EtOH的反应温度相对较低,常用催化剂以过渡金属碳化物（Mo基和Fe基）为主,但仍存在催化剂加氢能力不足的问题。所总结内容有助于加深对DMO加氢制EtOH两条路径的系统认识,并为未来合理设计和制备高稳定、低成本的DMO加氢制EtOH的催化剂提供参考。     

乙二酸二乙酯加氢制乙二醇铜基催化剂反应性能研究

乙二酸二乙酯加氢制乙二醇在热力学上是一个强放热不可逆反应 ,经实验得到反应适宜的工艺条件为反应温度 2 2 0～ 2 4 0℃ ,压力 3.0 MPa,氢酯摩尔比 70∶ 1。反应转化率和选择性分别为 87.5% ( mol)和 80 .0 %( mol)。另外 ,铜基催化剂在反应初始有一个诱导期     

草酸二甲酯催化加氢制乙二醇铜基催化剂研究进展

合成气经草酸二甲酯加氢制乙二醇是最具工业应用前景的乙二醇合成新工艺。着重介绍了草酸二甲酯非均相加氢Cu基催化剂的研究进展,总结了催化剂的制备方法、载体、助剂等对催化反应性能的影响,初步探讨了反应过程催化剂的活性中心及反应机理。     

Mn助剂对Cu基催化剂乙酸乙酯加氢制乙醇反应性能的影响

采用并流共沉淀法制备了不同n(Mn)/n(Al)的Cu基催化剂,考察了Mn助剂对催化剂乙酸乙酯加氢制乙醇反应性能的影响,采用N_2低温吸附、N_2O化学吸附、XRD、H_2-TPR和H_2-TPD对催化剂进行了表征。实验结果表明,Mn助剂的添加促进了催化剂中活性组分Cu的分散,促进了CuO的还原,提高了Cu的比表面积,增加了催化剂表面的活性位,有利于H_2和乙酸乙酯的吸附,从而提高了催化剂的活性。在260℃、2MPa、MHSV为1.6h~(-1)、氢酯物质的量比为4的反应条件下,当n(Mn)/n(Al)为1时,催化剂上乙酸乙酯转化率和乙醇选择性分别达到75.86%和95.23%。     

甲醛和甲酸甲酯偶联合成乙醇酸甲酯的研究试验研究——酸催化剂的性能及反应条件的影响

在釜式反应器中研究了甲醛和甲酸甲酯偶联生成乙醇酸甲酯及甲氧基乙酸甲酯反应的各种酸催化剂的性能。在液体酸中强酸有良好的催化活性。固体酸ＳＡ－Ｒ１、ＳＡ－Ｒ２、ＳＡ－Ｒ３、ＳＡ－Ｍ１、ＳＡ－Ｈ１以及ＳＡ－Ｈ２也有一定活性。考察了反应温度、反应时间、原料甲醛和甲酸甲酯的配比、催化剂浓度以及溶剂和水等反应条件的影响。     

醋酸乙酯加氢制乙醇催化剂的模试研究

采用自制醋酸乙酯加氢制乙醇Cu/Si O_2成型催化剂,基于催化剂的小试研究成果,对催化剂进行模试评价实验,考察了反应温度、反应压力、重时空速和氢气与醋酸乙酯的摩尔比(氢酯比)对催化剂性能的影响;并进行了1 000 h催化剂稳定性实验。分别将模试反应前后的成型催化剂进行BET,XRD,TEM表征,考察模试过程中成型催化剂结构的变化。实验结果表明,当反应温度为250℃、压力为2.5 MPa、重时空速为2.0 h~(-1)、氢酯比为60时,催化剂的性能最佳,运行1 000 h时醋酸乙酯转化率平均值为98.9%、乙醇选择性平均值为98.9%。表征结果显示,催化剂的结构和性能稳定,显示出良好的工业应用前景。     

醋酸加氢Pt-Sn双金属催化剂制备乙醇研究

采用等体积法制备了以γ-Al_2O_3为载体,CaSiO_3改性的Pt-Sn双金属催化剂,对该催化剂进行了SEM、XRD表征。并在固定床中考察了Pt负载量,CaSiO_3含量,焙烧温度以及焙烧时间对催化剂效果的影响,并对工艺条件进行了考察。结果表明:催化剂最优组成为2.5%Pt1.68%Sn3.0%CaSiO_3/γ-Al_2O_3,最佳焙烧温度为550℃,时间为6h。在反应温度为300℃、压力4.05MPa、液相空速1.726h~(-1)、气相空速3452.2h~(-1)、n(H_2)/n(HAc)=5的条件下,醋酸的转化率可达95.24%,乙醇的选择性可达73.95%。