加料方式对Cu-Co合成低碳醇催化剂性能的影响

低碳醇在汽油添加剂或汽油替代品减少尾气排放等方面具有潜在用途,用煤和天然气经合成气合成低碳醇的Cu-Co催化剂在较为缓和条件下具有较高的催化活性和C₂+OH醇选择性。采用不同沉淀方法制备系列Cu-Co催化剂,通过XRD、XPS、TPR和BET考察加料方式对催化剂前驱体和催化剂性能的影响。在5.0 MPa、250 ℃和空速5 000 h^-1条件下,使用加压固定床反应器考察合成低碳醇活性。研究结果表明,加料方式对催化剂性能有较大影响,采用共沉淀法制备的催化剂颗粒中各组分以纳米大小均匀分布,C₂+OH醇选择性最高;采用正加法制备的催化剂活性和C₂+OH醇选择性最低,催化剂颗粒中活性组分的分布呈壳层分布,Co在颗粒的表面富集;采用并流法和反加法制备的催化剂的醇分布遵从ASF规则,其链增长因子为0.42。实验结果表明,当Cu和Co在催化剂颗粒中以原子尺度分布时,催化活性最好。     

老化时间对Cu-Co合成低碳醇催化剂性能的影响

以并流共沉淀法制备Cu-Co催化剂,通过XRD、XPS、TPR和BET方法测定老化时间对催化剂前驱体和催化剂物性参数的影响,采用加压固定床流动反应器测定催化剂的合成低碳醇反应活性。结果表明,Cu-Co催化剂前驱体中主要存在Cu₂CO₃(OH)₂、β-Co(OH)₂和CoOOH等物相,还原过程中,CuO和CoO之间存在相互作用。低碳醇的分布表明,增强活性金属间的协同作用有利于低碳醇的生成。所有催化剂的C²⁺OH含量占总醇含量的比例大于65%,而烃类含量占总产物的比例小于10%。     

镧改性Cu-Fe/SiO_2催化剂催化合成气制备低碳醇

采用超声辅助浸渍法制备了La-Cu-Fe/SiO_2催化剂,考察了不同质量分数的La对催化剂催化合成气制备低碳醇反应性能的影响。通过XRD、氮气吸附-脱附、CO-TBD、H2-TPR对La-Cu-Fe/SiO_2催化剂进行了表征。实验结果显示:加入La后有助于催化剂CuO特征衍射峰宽化,并使其比表面积增大至279.5 m2/g,Cu-Fe/SiO_2催化剂加入相对于载体SiO_2质量分数为5%的稀土元素La后,在3 MPa,300℃,催化剂0.30 g,V(H2)/V(CO)=2,流速30 m L/min条件下,CO转化率为29.2%,醇的时空产率达到128.7 g/(kgcat·h),生成低碳醇与甲醇的质量比为0.79,表明La-Cu-Fe/SiO_2催化剂有助于促进低碳醇的生成。     

K改性对Cu-Co低碳醇催化剂性能的影响

通过浸渍法制备不同K2CO3含量的K-CuCoAl催化剂,考察K含量对催化剂织构及低碳醇合成性能的影响。结果表明,K加入能中和催化剂表面的酸性;同时使催化剂对CO的线式吸附能力呈先升后降的趋势,相对应的产物中醇选择性也呈先升后降的趋势;K的负载会降低催化剂对CO的加氢反应活性。K含量对总醇收率影响呈火山型变化规律,最佳负载质量分数为0.9%。     

Ga改性对Cu-Co低碳醇催化剂性能的影响

采用共沉淀法制备CuCoGaAl催化剂,考察Ga含量对催化剂织构及低碳醇合成性能的影响。结果表明,加入Ga可提高催化剂的比表面积,改变催化剂的表面性质。Ga改性促进CO的线式吸附能力,同时降低CO的桥式吸附能力,从而提高产物醇选择性,但过量Ga会大幅降低CO加氢反应活性。Ga含量对总醇收率的影响呈火山型变化规律,最佳Ga与Co物质的量比为0.3。     

镧改性Cu-Fe/SiO2催化剂对合成气制备低碳醇的影响

采用超声辅助浸渍法制备La-Cu-Fe/SiO2催化剂,考察稀土元素La对Cu-Fe/SiO2催化剂的催化性能影响。通过X射线衍射(XRD),氮气吸附-脱附,CO的程序升温脱附(CO-TBD),程序升温还原(H2-TPR)等测试技术对La-Cu-Fe/SiO2催化剂进行表征,并利用合成气制备低碳醇反应评价其催化性能。试验结果表明,Cu-Fe/SiO2催化剂加入稀土元素La后,有助于改善活性中心的分散程度,增大催化剂的比表面积,提高反应物CO的吸附浓度,减小活性中心的还原损失,从而促进C2 醇的生成,有效降低产物的甲醇含量。     

合成气合成低碳醇Cu系催化剂的研究

以Ｏｃｔａｍｉｘ工艺为基础,应用稳健性设计方法,研制并筛选出一性能优良的改性催化剂,并以此为基准生产出批量放大样品。结果表明,该放大样有较高的活性和选择性,展示了其较好的工业应用前景。     

专家系统辅助设计合成低碳醇催化剂

简单介绍了通用辅助催化剂设计专家系统（GACD）的建立,将该系统用于合成低碳醇反应的催化剂设计。实验证实了专家系统是辅助催化剂设计的有效手段。     

纳米载体铜基催化剂对低碳醇合成的影响

本文用沉积-沉淀法制备了新型纳米载体低碳醇合成催化剂，并与共沉淀法所制备的催化剂进行了对比，结果表明，纳米载体催化剂活性高、耐热性能好、醇收率高纳米载体对纳米载体催化剂活性大小的影响顺序为：纳米Al2O3＞纳米ZnO-ZnAl2O4＞纳米MgAl2O4＞纳米MgO.工艺参数对反应性能的影响结果表明，反应温度低，甲醇选择性高；但温度太高（＞320℃）CO2。选择性升高，且整个反应为动力学控制；压力升高可提高活性和C1-C2OH选择性，但C4OH选择性下降；结合空速对产物分布的影响，反应可能按Smith和Anderson的缩聚机理进行．     

F-T合成Co基催化剂研究进展

由于日趋严重的石油危机,寻找一种石油替代品显得尤其重要。F-T合成反应是将含碳资源转化成液体燃料的核心技术,关键是开发活性高、选择性高和稳定性好的催化剂。而Co基催化剂被认为是F-T合成最有前途的催化剂。综述了近年来Co基催化剂F-T合成反应的研究进展,重点介绍Co基催化剂的载体、助剂、制备方法和前驱体等方面对催化剂活性和选择性的影响,认为未来Co基催化剂的发展方向是增加催化剂活性和对重质烃的选择性,减少甲烷和 CO₂ 排放,研究趋势将是催化剂的复合化和多功能化。     

糖醇氢解催化剂研究进展

催化剂研究是糖醇氢解体系的核心。综述糖醇催化氢解的催化剂研究进展,介绍贵金属催化剂、镍系催化剂、铜系催化剂、双金属催化剂以及其他催化剂在糖醇氢解反应中的应用,分析各类催化剂的优缺点,并对催化体系研究方向进行展望。     

助催化剂Mg、Sr对Co/AC催化剂CO加氢制备高碳混合醇反应性能的影响

采用共浸渍法制备了不同Mg和Sr含量的15%Co-x%M/AC催化剂,考察其CO加氢制高碳混合醇的性能。结果表明,添加适量Mg,使催化剂的CO转化率由39.8%提高至47.4%,甲烷选择性由26.2%降至16.9%,同时醇中高碳混合醇由42.6%提高至53.5%;添加Sr明显抑制高碳混合醇的生成。通过CO化学吸附、XRD和TPR等表征发现,少量Mg能提高Co分散度,促进Co2C生成,使催化剂CO转化率增加,高碳混合醇选择性增加,甲烷选择性减少。     

合成气制混合燃料醇的研究进展

合成气直接转化制混合燃料醇等清洁燃料是能源化工领域的研究热点,过程涉及醇合成和费托合成步骤,体系非常复杂,而高性能催化剂和高效分离工程的开发是混合燃料醇工艺大规模应用的关键技术.本文综述了合成气制混合燃料醇的典型反应工艺和当前催化剂的最新研究进展,系统总结了改性甲醇合成、改性费托合成、硫化物及其他类型催化剂体系的研究现状,指出通过调控活性相结构与组成、提高催化剂稳定性和产物中混合醇的选择性是合成气制混合醇催化剂的发展方向,提出了通过多反应、多过程耦合实现合成气定向转化制混合醇及C₂₊醇的应用前景.     

PBT树脂合成中催化剂性能的研究

以对苯二甲酸(PTA)和1,4-丁二醇(BD)为原料,采用直接酯化法合成聚对苯二甲酸丁二醇酯(PBT);比较了钛酸四异丙酯(TPT)、钛酸四丁酯(TBT)以及自制的复合催化剂(TY)3种催化剂的催化活性;讨论了催化剂类型及其用量对酯化速率、酯化率、四氢呋喃(THF)生成量、聚合反应速率和PBT物理性能的影响。结果表明:在催化剂加入量(相对于PTA催化剂的Ti含量)为200～600μg/g时,TY,TPT和TBT催化剂的酯化率均能达到90%,TY催化剂较TPT和TBT能有效地提高酯化反应和聚合反应的速率,并能减少THF的生成量;采用TY催化剂,酯化率达95%,THF生成量降低20%～40%,聚合速度提高30%～50%,得到的PBT特性黏数达到0.880 dL/g,产品色相L值最高为79.19,b值最低为0.23;TY催化剂的催化活性较TBT和TPT高,而TBT催化剂稍优于TPT催化剂。     

共沉淀法制备铜钴基低碳混合醇催化剂

采用分步连续共沉淀法制备系列K改性的铜钴基催化剂,并对催化剂催化活性进行考察。结果表明,在钴铜质量比1∶1、K_2CO_3质量分数1%、pH=7.2和反应温度310℃条件下,催化剂催化活性最佳,CO转化率65.74%,液相产物中C_(2+)OH产量0.062 g·(m L·h)-1,C_(2+)OH质量分数18.95%。