甲醇合成铜基催化剂的还原方法

前言 甲醇是一种非常重要的、用途广泛的有机化工原料。以煤焦为原料的合成氨厂，随着甲醇市场的经济导向，相继建成或扩建了合成氨原料气联产甲醇装置，其单套装置能力大多数在5000～40000t／a之间。     

甲醇催化剂升温还原新方案

对原来的甲醇催化剂升温还原情况进行分析，提出新的还原方案，产介绍了新方案在第二炉触媒还原中的还原情况。     

浅谈甲醇塔塔型变化对铜基催化剂还原的影响

由于新型合成塔具有轴向温差小、阻力小的特点,铜基催化剂在塔内的还原由分 还原变为分期还原。笔者就铜基催化剂在不同塔型中的还原情况作了比较,提出应注意的问题。     

甲醇合成铜基催化剂中毒失活评述

阐述了甲醇合成铜基催化剂的活性机理,常见毒物如硫、氯、油、氨、金属羰基化合物等对铜基催化剂的毒害机理。并就预防失活的措施及新型甲醇合成催化剂的开发提出了建议。     

合成甲醇铜基催化剂的研究

本文用二步共沉淀法制备了一系列Cu/Zn比例不同的铜基催化剂,测试它们的活性并与Cu/Zn比例关联,确定了用该方法制备催化剂时的最佳Cu/Zn比例。同时,本文还考察了焙烧温度对催化剂活性的影响。     

甲醇合成铜基催化剂的研究概述

介绍了甲醇合成催化剂的分类,对常用铜基催化剂从催化机理、助剂作用及其失活原因等方面进行了综述,讨论了各种催化剂的优缺点。     

合成甲醇铜基催化剂的失活研究

论述了合成甲醇铜基催化剂的中毒失活及热失活的原因,并结合活性机理讨论了硫化物、金属羰基化合物等毒物对催化剂的毒害机理。     

醇铜基催化剂升温还原方法总结

介绍了联醇铜基催化剂升温还原的方法以及升温还原过程中应注意的事项。     

铜基甲醇合成催化剂前驱体对催化剂性能影响的研究

采用并流共沉淀法制备铜基甲醇合成催化剂,研究了不同前驱体作原料对所制备的Cu／ZnO／Al2O3甲醇合成催化剂活性的影响。结果表明,铜和锌都以醋酸盐代替硝酸盐制备的催化剂活性得到提高,单独以醋酸盐代替硝酸盐制备催化剂活性还不如全部以硝酸盐制备催化剂活性高。催化剂TPR研究表明,不同前驱体的催化剂的还原存在一定差异。XRD结果表明铜和锌都以醋酸盐代替硝酸盐制备的催化剂中CuO和ZnO的分散．铜锌间作用增强。     

含锰铜基甲醇催化剂的性能及其结构研究

用一步并流共沉淀法制备了CuO/ZnO/Al₂O₃和CuO/ZnO/Al₂O₃/MnO₂两种甲醇合成催化剂。通过测试它们的初活性及耐热后的活性可知, 含锰的催化剂CuO/ZnO/Al₂O₃/MnO₂具有较好的热稳定性。 利用XRD 和SEM 等实验手段, 对催化剂的结构和形貌进行了考察。 并研究了反应条件对催化剂活性的影响。     

The role of metal oxides in promoting a copper catalyst for methanol synthesis

The coverage of oxygen formed on the surface of catalysts during methanol synthesis from CO₂ has been measured for copper-based catalysts including various metal oxides using a method called reactive frontal chromatography (RFC). An excellent correlation between the specific activity for methanol synthesis and the oxygen coverage () was obtained, where the activity increased linearly with oxygen coverage at<0.16 and then decreased at>0.18. The results strongly indicate that the support effect or addition of metal oxides revealed in methanol synthesis over copper catalysts is ascribed to the ratio of Cu⁺ to Cu⁰ on the surface of copper particles.     

Methanol synthesis over a Zn-deposited copper model catalyst

Methanol synthesis by the hydrogenation of CO₂ over Zn-deposited polycrystalline Cu was studied using surface science techniques. The Zn sub-monolayer was oxidized by the reaction mixture during the reaction at 523 K, leading to the formation of ZnO species. The kinetic results definitely showed that the ZnO species on the Cu surface promoted the catalytic activity of methanol formation, where the activity of Cu increased by a factor of 6 at the Zn coverage of 0.17. A volcano-shaped curve was obtained for the correlation between the Zn coverage and the catalytic activity, which was very similar to the correlation curve between the oxygen coverage and the specific activity for methanol formation previously obtained for the Cu powder catalysts. The role of ZnO in Cu/ZnO based catalysts was ascribed to the stabilization of Cu⁺ species by the ZnO moieties on the Cu surface.     

铜基甲醇合成催化剂失活原因的探讨

采用加压微型反应器和化学分析、原子吸收光谱法、X 射线荧光分析、X 射线衍射峰宽化法和其它分析方法对工业使用前后的铜基甲醇合成催化剂M K101 进行了分析和讨论。探讨了该催化剂的失活原因。     

On the mechanism of the methanol synthesis involving a catalyst based on zirconia support

The nature of the pivotal intermediate during the synthesis of methanol from CO₂/H₂, in the presence of ZnO/ZrO₂ aerogel catalyst is envisaged. The kinetic studies performed using in situ FTIR spectroscopy of the species formed on the surface of the catalyst in the absence and in the presence of hydrogen show that the initial reactive adsorbed species formed from C0₂ gas is the unidentate carbonate species. Its hydrogenation into the formate species is much faster than the hydrogenation of the formate species into methoxyl species. The comparison is based on a quantitative measurement of the rate constant of the hydrogenation of the various species. The results explain that during the C0₂/H₂ reaction only formate and methoxyl species are observed.     

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。     

还原工艺对费托合成铁基催化剂反应性能的影响

为获得还原参数对铁基费托合成反应性能的影响规律,利用铁基催化剂,在固定床反应器中考察还原氢碳比、温度、空速和压力对催化剂物理性能以及费托合成反应性能的影响。结果表明,在不同的还原工艺下,还原后的铁基催化剂比表面积下降,平均孔径增大;还原氢碳比和还原压力的升高抑制了催化剂的活性,CH_4和CO_2的选择性及C_2~C_4含量升高,C_(5+)含量下降,烃分布向轻质烃分布;还原温度和还原空速的增加有利于提高催化剂活性,还原温度的提高促使烃分布向轻质烃分布,还原空速的提高对产品分布影响不大。     

费托合成催化剂还原技术研究

费托合成工艺能否成功运行的关键因素之一为催化剂及其还原工艺的选择。本文简要介绍了费托合成催化的种类及其应用领域。详细介绍了催化剂还原过程,包括催化助剂的影响、还原过程的晶态结构演化、还原动力学以及还原工艺。最后重点介绍了还原气氛、还原空速、还原温度以及还原压力等还原参数对费托催化剂合成性能的影响。结果表明:催化剂的还原过程呈现明显的多相还原复杂行为,合理的助剂添加和还原参数选择有利于提高催化剂的还原性、活性和产品选择性。     

还原温度对Co/ZnO催化剂的F-T合成反应性能影响

采用沉淀-浸渍法制备Co/ZnO催化剂,研究还原温度对Co/ZnO催化剂F-T合成反应性能影响。结果表明,催化剂Co/ZnO适宜在较低温度还原,Co负载质量分数5%和10%的催化剂最佳还原温度分别为260 ℃和250 ℃。还原温度与催化剂活性之间的关系取决于Co/ZnO催化剂上Co的分布状态,氧化态Co以约50 nm的颗粒存在于ZnO表面,容易被氢还原。低温还原的Co基催化剂是浆态床F-T合成的良好催化剂。     

合成气直接制低碳烯烃铁基催化剂研究进展

综述了近年来合成气直接制低碳烯烃铁基催化剂的研究进展,重点介绍了铁基催化剂的制备方法、载体和助剂等对催化剂活性和选择性的影响,并对未来铁基催化剂的发展方向进行了展望。