碳中和背景下化工企业节能减排实践策略

近年来,全球气候变化对人类社会、经济和生态环境产生了深远的影响,使得节能减排和碳中和成为各行各业关注的焦点。随着全球气候变化的威胁日益加剧,社会对于节能减排和碳中和的需求逐渐凸显。化工企业作为重要的能源消耗和碳排放单位,面临着巨大的环保压力,本文旨在探讨化工企业在实现节能减排和碳中和方面的策略与实践,通过分析行业现状、政策环境和技术创新,提出可行的解决方案,以期为行业可持续发展提供有益参考。

MgO改性Cu-MgO/SiO_(2)催化乙酸加氢制乙醇的研究

利用蒸氨法添加MgO制备Cu-MgO/SiO_(2)催化剂,并在固定床上评价Cu/SiO_(2)催化剂对乙酸加氢制乙醇的影响。在T=320℃、p=2 MPa、LHSV=0.6 h^(-1)、氢酸比为5的工艺条件下,利用Cu-MgO/SiO_(2)催化剂进行乙酸加氢反应获得较好的催化活性。通过BET、H_(2)-TPR、FT-IR手段对其进行表征,结果表明,助剂MgO可以提高催化剂的层状硅酸铜含量、增大比表面积、促进铜物种的分散性及增强铜物种与载体之间的相互作用。

老化时间对Cu/SiO2催化乙酸加氢制乙醇的影响

采用蒸氨法制备了不同老化时间的Cu/SiO2催化剂。在固定床反应器上评价了Cu/SiO2催化剂对乙酸加氢制乙醇的催化性能,并通过BET、H2-TPR、FT-IR和XRD手段对催化剂性质进行了表征。结果发现,老化时间对催化剂中层状硅酸铜的形成有重要影响。适当延长老化时间,不仅有助于催化剂中形成更多的层状硅酸铜,从而使催化剂获得更多的Cu^0和Cu^+物种,还可以提高催化剂上Cu^0和Cu+物种的分散度及与载体之间的相互作用力。老化时间为6 h制得的Cu/SiO2催化剂对乙酸加氢具有较高的催化活性。

Cu-xZrO2/SiO2改性催化剂对醋酸甲酯制乙醇性能的影响

采用蒸氨法制备一系列ZrO2改性Cu/SiO2催化剂,考察了掺杂不同含量助剂ZrO2对催化剂结构的影响,以及在甲醇裂解制氢中Cu-xZrO2/SiO2催化剂作用下醋酸甲酯制乙醇的反应性能。结果表明,通过引入助剂ZrO2,降低了活性组分的晶粒尺寸,增加了催化剂的比表面积和孔容,提高了活性组分的分散度,特别是有利于层状硅酸铜的形成。在SiO2负载的铜基催化剂上掺杂质量分数为1%的ZrO2时,所制备催化剂(Cu-1ZrO2/SiO2)具有最佳的催化活性,在T=280℃、p=4 MPa、 n(MT)/n(MAC)=4、LHSV=1.8 h-1、 GHSV=120 h-1的反应条件下,甲醇和乙酸甲酯的转化率分别为60.19%和76.79%,催化剂对乙醇的选择性为69.63%,乙醇得率为53.47%。该催化剂既能裂解甲醇产生活性氢,又能促进醋酸甲酯中乙酰基加氢制乙醇,同时降低氢酯比,实现了"一剂两用"。

催化剂制备方法对甲醇裂解制氢的影响

分别采用浸渍法,离子交换法,共沉淀法和蒸氨法制备相同铜硅比的Cu/SiO_2催化剂,在固定床上评价不同方法制备的催化剂对甲醇裂解制氢的影响。发现在260℃,2MPa,LHSV为0.9h^(-1)的最佳工艺条件下,蒸氨法制备的SAM催化剂甲醇转化率最高为93.3%,裂解气中氢气物质的量分数为74.81%。通过BET,XRD,H_2-TPR,NH_3-TPD手段进行表征,发现SAM催化剂上的Cu负载量最高、分散度最好,表面的总酸位点最少,Cu与载体之间的作用力合适,有利于甲醇的裂解。