二氧化碳加氢直接合成二甲醚的研究进展

综述了二氧化碳直接加氢合成二甲醚的研究进展及二氧化碳加氢合成二甲醚催化剂的研究现状。     

二氧化碳催化加氢合成二甲醚的研究

以自然界广泛存在的二氧化碳为原料，催化加氢制甲醇和二甲醚具有重要的经济价值。采用CNJ202工业合成甲醇催化剂和HZSM-5沸石分子筛为原料制得二氧化碳加氢一步法合成甲醇及二甲醚双功能催化剂。测试结果表明，在实验条件下，该催化剂合适的配比是HZSM-5/ CNJ202=0.5（wt），焙烧温度550℃。还原条件是在以N₂为载气，2% H₂气氛中，于250℃、常压下还原6小时，催化剂粒度和一定变化的操作空速对二甲醚选择性无明显影响，提高反应温度有利于增大二甲醚的选择性。     

二氧化碳与氢气合成二甲醚催化剂的研制

以二氧化碳为原料,加氢催化制甲醇和二甲醚具有重要的社会经济意义。研究采用CNJ202合成甲醇催化剂和HZSM－5沸石分子筛制得了二氧化碳加氢一步法合成甲醇及二甲醚双功能催化剂。实验测试结果表明,该催化剂合适的配比是HZSM－5／CNJ202＝0．5（wt/wt),合适的焙烧温度550℃,还原条件是在以N2为载气,2％H2气氛中,于250℃、常压下还原6h。催化剂粒度和不太大的操作空速变化对二甲醚选择性无明显影响,提高反应温度有利于增大二甲醚的选择性。测试显示,进一步改进双功能催化剂,可望大幅度提高CO2转化率,获得较高的生成二甲醚的选择性,为工业试验提供了依据。     

二氧化碳加氢合成二甲醚的研究进展

二甲醚是近年来开发的重要的有机化工产品,用途广泛。文章对二氧化碳加氢合成二甲醚催化剂研究进展进行了综述。     

CuO-ZnO-Al_2O_3-Cr_2O_3/改性坡缕石催化二氧化碳加氢合成二甲醚的研究

制备并表征了酸改性坡缕石负载溶胶凝胶CuO-ZnO-Al2O3-Cr2O3催化剂,研究了其对二氧化碳加氢合成二甲醚的活性,结果表明改性坡缕石能有效促进甲醇脱水转化成二甲醚。测定了酸浓度、焙烧温度对坡缕石催化性能的影响,并测定了温度、压力对CuO-ZnO-Al2O3-Cr2O3/改性坡缕石催化二氧化碳加氢制备二甲醚的活性影响,用0.2 mol/L HCl酸化,焙烧温度573 K的坡缕石负载CuO-ZnO-Al2O3-Cr2O3后,在553 K、3 MPa下,制备的催化剂活性最好,二甲醚的收率和选择性较高。     

CO2加氢合成二甲醚催化剂的研究进展

二甲醚是近年来开发的重要的化工产品,用途广泛。本文对二氧化碳加氢合成二甲醚的反应机理及催化剂研究进展进行了综述。     

CO2加氢合成二甲醚催化剂的研究进展

二甲醚是近年来开发的重要的化工产品,用途广泛。本文对二氧化碳加氢合成二甲醚的反应机理及催化剂研究进展进行了综述。     

CO_2加氢合成二甲醚催化剂的研究

考察了复合方法对二氧化碳加氢合成二甲醚催化剂CuO-ZnO-Al2O3/HZSM-5的影响。研究结果表明,在分装法、混装法、干混法、湿混法、共沉淀沉积法和共沉淀浸渍法等方法中,以干混法制备的复合催化剂对于二氧化碳加氢直接合成二甲醚的催化反应性能最适宜。在制备复合催化剂时,应尽量使催化剂中两种活性中心接触紧密,发挥其协同效应,但是不能使两种活性中心相互覆盖,以致生成非活性物种。     

二氧化碳加氢合成二甲醚的研究进展

二甲醚是近年来开发的重要的有机化工产品,在现代化工生产中应用非常广泛。本文综述了二氧化碳加氢合成二甲醚的反应机理、催化剂的研究进展,并阐述了催化剂的制备方法及助剂的添加对其催化剂性能的影响。     

二氧化碳加氢合成二甲醚的研究进展

本文综述了国内二氧化碳直接加氢合成二甲醚的热力学分析、工艺条件、催化剂及反应机理的研究进展。     

均匀凝胶法制备CuO-ZnO-Al2O3-Cr2O3/HZSM-5催化二氧化碳加氢合成二甲醚

采用均匀凝胶法制备了CuO-ZnO-Al2O3-Cr2O3/HzSM-5催化剂,采用X射线衍射(XRD)、傅立叶红外光谱(FT-IR)和热重-差热分析(TG-DTA)进行了表征,并在固定床微型反应器中考察了反应温度、反应压力,CuO与ZnO质量比、Al2O3和Cr2O3的质量分数对CuO-ZnO-Al23-Cr2O3/HzSM-5催化剂在CO2加氢制备二甲醚反应中催化性能的影响.结果表明,在533 K,3MPa,H2与CO2体积比为3和反应混合气体积空速为1600 h-1的条件下,在CuO与ZnO质量比2,Al2O3和Cr2O3分别占催化剂质量的10.0%和1.5%的CuO-ZnO-Al2O3-Cr2 O3/HZSM-5催化剂作用下,CO2的单程转化率达到28.94%,二甲醚的选择性和收率分别为31.76%和8.76%,甲醇和二甲醚的总收率达到13.98%.     

铜基催化剂的制备及其在催化溴甲烷制二甲醚中的应用

采用浸渍法制备了不同载体和金属组分的系列负载型催化剂,考察对溴甲烷制二甲醚的催化活性,并采用XRD、TPR和BET进行表征。结果表明,铜基催化剂催化性能较好,且以Al2O3-1#为载体制备的催化剂催化性能更优。Cu O负载量较低时,具有较高的分散度;高温焙烧使催化剂的活性中心由分散态Cu O转变为晶相Cu O,导致Cu O利用率下降;添加助剂K可显著提高Cu O利用率。优选的催化剂制备条件为:以Al2O3-1#为载体,活性组分Cu O负载质量分数为5%,助剂K负载质量分数为0.8%,焙烧温度为350℃,此条件下制备的催化剂,CH3Br转化率和二甲醚选择性均为100%,催化剂的Cu O利用率达到88.04%;再生10次后,催化剂性能保持稳定,没有明显下降。     

新型CuO/ZnO催化剂的制备及其在水煤气变换反应中的应用

首次采用沉积沉淀法,以Cu（OH）₂为前驱体制备不同CuO负载质量分数的CuO/ZnO水煤气变换（WGS）催化剂,并运用XRD、N₂物理吸附和TPR等方法对催化剂进行结构表征。结果表明,活性组分CuO在载体ZnO表面的分散程度、颗粒大小及CuO和ZnO之间相互作用对催化剂的活性均有影响。CuO的适宜负载质量分数为20％,所得CuO/ZnO催化剂样品WGS反应活性较好,在350 ℃,CO转化率可达95.5％。     

制备条件对山梨醇氢解CuO-ZnO催化剂的影响

研究了并流共沉淀法制备的CuO-ZnO催化剂在山梨醇催化氢解反应中的催化性能,考察了催化剂制备时不同沉淀温度和不同pH对催化剂性能的影响。采用XRD、H₂-TPR和SEM等手段对催化剂及其前驱体的分散状态、还原性能和表面形貌进行了表征。结果表明,沉淀pH显著影响催化剂的分散程度和表面形貌,而沉淀温度则影响催化剂及其前驱体中CuO、ZnO的分散状态和分子组成形式;当 pH=8.0和沉淀温度为70 ℃时,催化剂的活性最佳。     

焙烧温度对Cu-Zn-Al-Mg甲醇合成催化剂结构与性能的影响

采用共沉淀法制备Cu-Zn-Al-Mg甲醇合成催化剂,并用XRD、N2低温吸附、H2-TPR、SEM、TG-DTG等手段对催化剂进行表征,着重考察焙烧温度对催化剂结构与性能的影响.结果表明,随着焙烧温度的增加,铜锌间的相互作用增强,有利于催化反应进行;但过高的焙烧温度又会导致催化剂中CuO晶粒过大,不利于铜的分散.35...     

超滤膜法CuO-ZnO复合催化剂的制备及催化性能

采用中空纤维超滤（UF）膜反应器制备了CuO-ZnO复合催化剂,考察了复合方式、ZnO含量及催化反应条件等因素对催化剂性能的影响。结果表明：共沉淀法制备的CuO-ZnO催化剂由于形成的铜锌固溶体具有协同催化效应,其性能优于复配法制备的CuO/ZnO催化剂;当ZnO质量分数为25%时,CuO-ZnO催化剂的比表面积达40.47 m2/g,颗粒粒径为19 nm;该催化剂在反应温度为90 ℃、用量为9 g/L条件下催化异丙苯氧化反应时,过氧化氢异丙苯产率可达38.74%,反应选择性达到84.62%,表现出最佳催化效果。     

Ce掺杂的蛋壳型CuO/ZnO/SiO2颗粒催化剂的制备和表征

用添加表面活性剂的两步沉淀法制备了以蛋壳型纳米空心SiO2为载体的CuO/ZnO催化剂和掺杂Ce的CuO/ZnO催化剂,初步考察了两组催化剂用于一氧化碳加氢合成甲醇的催化性能,并采用TEM, BET, XRD, XPS等方法对催化剂的结构进行了表征. 结果表明,以纳米空心SiO2为载体的CuO/ZnO催化剂具有较大的比表面积,活性成分在载体表面分散均匀,粒径在13 nm左右. 加入掺杂剂Ce能有效提高催化剂的活性和选择性：一方面,Ce可以降低Cu 2p3/2和Zn 2p3/2的表面结合能, 使氧化铜更容易被氢气还原成铜;另一方面,Ce也能增强铜锌之间的相互作用,抑制铜粒子的烧结,改善活性成分的分散.     

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。     

不同硅铝比HZSM-5分子筛对合成气一步法制二甲醚的影响

采用固定床高压反应装置,以工业用（CuO／ZnO／Al2O3）作为甲醇合成催化剂,四种不同硅铝比（硅铝比为25、38、50和150）的HZSM-5作为甲醇脱水催化剂,二者机械混合制备出一步法合成二甲醚双功能催化剂。考察了催化剂中脱水组分（HZSM-5分子筛）的硅铝比对二甲醚合成反应的影响,并通过BET、XRD和NH,-TPD等手段对催化剂进行表征。结果表明,一步法合成二甲醚催化剂中脱水组分HZSM-5的最佳的硅铝比为50。     

Intrinsic kinetics of one-step dimethyl ether synthesis from hydrogen-rich synthesis gas over bi-functional catalyst

The reaction kinetics of the dimethyl ether synthesis from hydrogen-rich synthesis gas over bi-functional catalyst was investigated using an isothermal integral reactor at 220–260°C temperature, 3–7 MPa pressure, and 1,000–2,500 mL/g·h space velocity. The H₂/CO ratio of the synthetic gas was chosen between 3 : 1 and 6 : 1. The bi-functional catalyst was prepared by physically mixing commercial CuO/ZnO/Al₂O₃ and γ-alumina, which act as methanol synthesis catalyst and dehydration catalyst, respectively. The three reactions, including methanol synthesis from CO and CO₂ as well as methanol dehydration, were chosen as independent reactions. The Langmuir-Hinshelwood kinetic models for dimethyl ether synthesis were adopted. Kinetics parameters were obtained using the Levenberg-Marquardt mathematical method. The model was reliable according to statistical and residual error analyses. The effects of different process conditions on the reactor performance were also investigated.