新加坡国立大学的CO_(2)加氢制甲醇催化剂研究获进展

近日,新加坡国立大学的研究团队开发了一种具有类似富勒烯结构的原子Cu介孔SiO_(2)包封的MoS_(2)催化剂(Cu/MoS_(2)@SiO_(2))。该催化剂可用于CO_(2)加氢制甲醇反应,在260℃条件下,甲醇选择性为72.5%,甲醇产率为6.11 mol_(甲醇)/(mol_(Mo)·h),明显优于无富勒烯结构和无Cu修饰的MoS 2@SiO_(2)。相关研究成果发表于《自然·通讯》杂志。

微孔膜分离技术在甲醇催化剂制备中的应用研究

甲醇催化剂中钠离子含量过高会影响催化剂的活性及选择性,利用微孔膜分离技术对甲醇催化剂中铝胶载体进行洗涤脱钠。对洗涤过程中铝胶浓度、洗涤时间、用水量及膜孔径进行了研究,并利用XRD、氮气吸脱附、热重、H_(2)-TPR等分析手段对催化剂的晶体结构、表面性质、热稳定性等关键性能进行了分析。结果表明,经过膜洗涤的铝胶中钠离子质量浓度降低了93.9%,所得催化剂中钠离子质量分数降至489 mg/kg,催化剂活性中心CuO的晶粒度更小,比表面积、孔容和平均孔径更高。性能测试显示经分离膜脱钠处理的催化剂的初活性、耐热后活性以及选择性均高于未处理的催化剂,且其产出的粗甲醇中杂质含量更低。

CO_(2)加氢制甲醇催化剂理化性质对催化性能影响研究进展

化石能源大规模利用造成CO_(2)大量排放,并引发了系列气候问题。将CO_(2)转化为甲醇可实现CO_(2)的减排和资源化利用,是当前的研究热点。CO_(2)加氢制甲醇催化剂已得到了广泛研究,但存在催化活性低、甲醇选择性差以及反应过程中产生的水导致催化剂失活和反应速率降低等问题。全面了解催化剂理化性质与催化性能之间的关系,对于开发高效稳定的催化体系至关重要。首先介绍了CO_(2)加氢制甲醇的3种反应机理;然后综述了关于CO_(2)加氢制甲醇催化剂理化性质对催化性能影响的研究进展,包括金属比表面积和孔隙率、金属颗粒尺寸和分散度、氧空位、酸碱性、金属-载体相互作用以及还原性等;最后对CO_(2)加氢制甲醇催化剂的未来研究进行了展望。

甲烷一步法制甲醇催化剂研究获进展

近日,美国能源部(DOE)布鲁克海文国家实验室与合作机构的研究团队利用机械化学法合成一种由碳改性的Pd—iC—CeO_(2)高选择性催化剂。在反应温度75℃、H_(2)O_(2)作为氧化剂的条件下,该催化剂通过一步反应将甲烷转化为甲醇,实现100%的甲醇选择性。该过程所需温度低,只生成甲醇,无副产物生成。

天津大学的CO_(2)加氢制甲醇催化剂Pt/In_(2)O_(3)-ZrO_(2)研究获进展

近日,天津大学的研究团队通过引入ZrO_(2)修饰In_(2)O_(3)氧空位位点与负载金属位点的电子结构,实现了Pt/In_(2)O_(3)-ZrO_(2)催化剂在CO_(2)加氢合成甲醇反应中的高活性与高CO耐受性。相关研究成果发表于《应用催化B:环境》。

厦门大学的CO_(2)加氢制甲醇催化剂Cu/ZnO_(x)/ZrO_(2)研究获进展

近日,厦门大学研究的研究团队采用共沉淀法制备Cu/ZnO_(x)/ZrO_(2)催化剂,将金属颗粒限域在MOF孔道中,经焙烧后暴露出更多的催化活性位点,提高了催化剂性能。相关研究成果发表于《催化学报》杂志。

南化院甲醇催化剂获奖

近日,中国石化南京化工研究院有限公司(以下简称南化院)的大型装置用C307-M型甲醇合成催化剂项目因活性、选择性和热稳定性高,获得第十一届中国技术市场协会金桥奖突出贡献项目奖。

改进共沉淀法制Cu基甲醇催化剂

采用传统共沉淀法和加表面活性剂改进共沉淀法制备了两种超细 Cu/ Zn O/ Al2 O3 催化剂 ,并应用 XRD,TEM对催化剂的结构和形貌进行了表征 ,同时用流动固定床微型反应器在3.0 MPa和体积空速 760 0 h-1下考察了其催化合成气合成甲醇的活性 .结果表明 ,改进共沉淀法制备的超细 Cu/ Zn O/ Al2 O3 催化剂具有比传统共沉淀法制备的催化剂更细的粒径和更高的催化活性 .同时从理论上对表面活性剂的作用机制进行了讨论 .

硫铁镍共存对工业用甲醇催化剂活性影响的研究

采用电子能谱仪、X光衍射仪、吸附仪等物化仪器和化学分析法,对工业甲醇催化剂使用过程中硫铁镍元素的来源、危害进行实验研究。结果表明:硫、铁、镍的存在影响催化剂的活性。在高强度生产过程中,硫的危害不容忽视,铁会影响甲醇的质量,镍会增加副反应、影响甲醇催化剂的活性。

羰基金属对甲醇催化剂的毒害及其净化剂的研究进展

论述了羰基金属的形成、来源及其对催化剂的危害,综述了羰基镍、羰基铁的分析方法、脱除方法以及存在的问题,论述了目前国内外羰基金属净化剂的研究进展情况。

甲醇催化剂改性合成低碳混合醇催化剂的研制

研究了由碱金属(K)改性含Mn(或Ti、Th、Mg)的铜—锌系合成低碳混合醇催化剂。实验表明,该催化体系的佐化性能稳定,在空速3000～4000h^(-1),压力5.0MPa,温度290℃时,碳二以上醇类含量为15%～20%,总醇时空产率为0.3～0.6g/h·ml;温度310℃时,碳二以上醇类含量为20%～25%,总醇时空产率为0.2～0.4g/h·ml,产物中水含量约1%,醇选择性为95%以上。此外,对于改性催化剂中,加入Mn(或Ti、Th)及碱金属(K)的作用也进行了讨论。

废甲醇催化剂的回收和利用

介绍了利用废甲醇催化剂生产活性氧化锌和五水硫酸铜的方法,试验结果表明,最佳工艺条件为:催化剂粒度80目;酸浸反应的硫酸浓度3.6mol/L,100g原料中硫酸用量325mL;净化反应的pH控制在5～5.5,温度85℃;活性氧化锌煅烧温度800℃;铜粉焙烧温度600℃,通风量0.8L/min,焙烧时间2.5h;硫酸铜生产过程中,反应温度为60～80℃,时间2h。该方法具有工艺简单、操作方便、产品质量好的特点,并可减少环境污染,变废为宝,具有较好的经济效益。

甲醇催化剂氯中毒失活

采用XRF和XRD对一例工业失活甲醇催化剂进行分析表征,XRF结果显示失活催化剂上均有明显的氯元素沉积,而未见明显的其它沉积元素;XRD结果显示铜晶粒尺寸与氯元素沉积量之间具有明显的相关性,氯离子沉积可加速催化剂表面烧结,导致铜晶粒尺寸急剧增大;采样分析发现,该厂氯离子主要来源于工艺原料气和润滑油,采用ET-3型精脱氯剂可有效解决原料气中的氯中毒问题。

废甲醇催化剂综合利用技术进展

甲醇的产能在所有化工产品中仅次于乙烯和合成氨,每年产生的废甲醇催化剂数量巨大。合成甲醇催化剂经历了锌铬高压催化剂、铜基催化剂、合金催化剂及其他非铜基催化剂3个发展阶段,目前在工业中应用的主要为铜基催化剂,此类废催化剂的回收主要围绕Cu和Zn的分离及回收展开。回收工艺可分为酸浸、氨浸和酸浸-电解工艺。废催化剂预处理的关键是在800～1000℃进行焙烧,其目的一是去除有机物,二是脱硫,三是使其中的氧化铝或Cr2O3转化为酸难溶的晶型,四是使金属铜或氧化亚铜转化为氧化铜。预处理后的废催化剂可通过H2SO4酸浸-Zn还原法回收活性ZnO和CuSO4·5H2O,通过H2SO4酸浸-SO32-还原法回收活性ZnO和CuCl,通过HNO3酸浸-Zn还原法制备硝酸盐,通过H2SO4-NHO3联合酸浸法制备胆矾和铝铵矾;通过NH4+铬合氨浸回收CuCl和活性ZnO,通过NH4+-NH3复合氨浸回收Cu2O和ZnO;通过H2SO4酸浸-电解回收单质Cu。此外,还可以被制成微肥或作为脱硫剂使用。

铜系甲醇催化剂失活前后杂质组成和晶粒结构变化

采用电子能谱仪、X射线衍射仪、吸附仪、扫描电镜等物化仪器和化学分析法,对甲醇催化剂工业使用失活前后的组成和结构进行研究。结果表明:硫杂质对甲醇催化剂组分含量影响可以达到初始浓度几百倍,硫对组分的影响主要集中在上层靠近表层的区域中,最高浓度出现在1R/6处,硫的化学形态主要以-βZnS(立方晶系)形式存在。氯杂质对甲醇催化剂组分含量影响可以达到初始浓度十几倍,危害很大;氯的穿透能力很强,可以破坏催化剂的整个结构,并常常伴随硫氯共存的情况;氯可以使得Cu和ZnO的晶粒迅速增大,氯的化学形态主要以ZnCl2和CuCl2的形态存在。催化剂在使用过程中结构会发生变化,出现晶粒度长大、比表面积下降,导致活性下降和丧失。

甲醇催化剂吸硫量对使用寿命及生产强度的影响

介绍了山东兖矿鲁南化肥厂低压甲醇生产装置在诸多相同条件下,三批次甲醇催化剂的使用寿命与生产强度。随着甲醇催化剂吸硫量的降低,其使用寿命与生产强度均大幅度提高,创造了国内外以煤为原料低压法合成甲醇催化剂使用寿命超过4年10个月,生产强度达31800 t/m3的新纪录。

合成甲醇催化剂的研究进展

介绍了国内外合成甲醇催化剂的研究情况;从性能参数、测定数据、制备方法等方面阐述了锌铬催化剂、铜基催化剂、合金催化剂等国外新型金属催化剂的研究进展。

XNC-98型合成甲醇催化剂的性能及工业应用

简述了XNC-98型催化剂的性质和特征以及与国内、外催化剂的活性对比,并介绍了该催化剂在国内20多套不同原料、不同规模合成甲醇装置中的使用情况。长期工业运行表明,XNC-98型催化剂具有活性高、稳定性好、选择性佳、抗恶劣条件能力强等特点。

硫磷硅毒物共存对甲醇催化剂失活的影响

本文采用电子能谱仪、X光衍射仪、BET吸附仪、原子吸收光谱仪等分析仪器 ,对硫、磷、硅共存时对甲醇催化剂中毒失活情况进行研究和剖析。结果表明 :硫、磷、硅共存时甲醇催化剂的中毒与硫或硫氯存在时甲醇催化剂的中毒明显不同 。

合成甲醇催化剂应用及研究进展

综述了甲醇催化剂的使用技术及国内外甲醇催化剂的研究进展。对催化剂制备工艺的优化、添加第四组分增加催化剂的活性和稳定性、杂质对催化剂性能的影响、催化剂中毒机理研究、催化剂微晶大小以及孔结构控制进行了概述。提出预还原型甲醇催化剂的研究以及尖晶石结构对甲醇催化剂性能影响应引起足够的重视。