合成气一步法制二甲醚双功能催化剂的研究进展

概述了以合成气为原料一步法合成二甲醚双功能催化剂的研究现状及最新进展,分别介绍了双功能催化剂中的甲醇合成活性组分、甲醇脱水活性组分、两种活性组分的复合方法及配比等。锫和硼等是CuO-ZnO-Al2O3甲醇合成活性组分的良好助剂,硼、硅和钨可增强脱水组分γ-Al2O3的酸性,水蒸气处理和添加助剂可增加脱水组分HZSM-5的稳定性,共沉淀沉积法是制备双功能催化剂的较好方法。

一步法合成二甲醚整体式催化剂的制备及反应性能研究

以蜂窝陶瓷为载体、γ-Al2O3为惰性涂层、C301/HZSM-5为活性组分制备出一种整体式合成二甲醚催化剂。BET、XRD和SEM分析结果表明,活性组分均匀负载在载体表面上,催化剂具有良好的结构和织构特点。在固定床反应器中考察了整体式催化剂上CO加氢一步法合成二甲醚的反应性能,并与C301/HZSM-5颗粒(粉末)催化剂进行了比较。在温度260℃、压力4.0MPa、合成气空速1 500mL/(g.h)的条件下,整体式催化剂上CO转化率达到79.62%,二甲醚选择性为70.58%,分别比C301/HZSM-5颗粒催化剂高出7.78%和9.44%。100h的稳定性实验结果表明,整体式催化剂可以保持较高的活性和选择性,而颗粒状催化剂的活性有明显的下降。

合成气一步法合成二甲醚催化剂的研究

采用固定床高压流动反应装置 ,从商品用甲醇合成催化剂 ( Cu O/Zn O/Al2 O3) ,及 HZSM- 5分子筛作为甲醇脱水催化剂进行机械混合制备了二甲醚合成催化剂 ,优选出比例为 1∶ 4( HZSM- 5∶ Cu O/Zn O/Al2 O3) .对 1∶ 4催化剂在压力5 .0 MPa,空速为 1 0 0 0 h- 1,H2 /CO=2 .2 ,温度 2 5 0℃下连续使用 1 2 0 h,催化剂性能基本稳定 ,CO转化率可达到 90 %以上 ,二甲醚收率 65 %左右 .以程序升温还原( TPR)、X射线衍射 ( XRD)

聚甲醛二甲醚的研究进展

聚甲醛二甲醚(PODE)是一种发展潜力巨大的优秀柴油添加剂,具有较高的氧含量及十六烷值,可以有效地改善柴油品质,有利于节能减排,极具应用价值。综述了近年来国内外PODE的研究现状,甲缩醛与三聚甲醛/多聚甲醛反应是目前PODE研究的主要合成路线,液体酸、固体超强酸、离子交换树脂、分子筛、离子液体、金属氧化物等催化剂均可用于催化PODE合成反应,反应产物分布符合Schulz-Flory分布,同时介绍了合成PODE的反应机理、生产工艺、模拟与分析等方面的进展。

合成气一步法制二甲醚催化剂研究进展

简述了二甲醚的物化特性及其应用前景,对现有的几种合成气一步法合成二甲醚的反应机理及动力学模型进行了概述。分别研究了双功能催化剂中的甲醇合成活性组分和甲醇脱水活性组分,CuO/ZnO/Al_2O_3作为甲醇合成组分,活性和稳定性较好,甲醇脱水活性组分以γ-Al_2O_3、分子筛及其改性后产物较为常用。探讨了双功能催化剂的制备方法及改性方法。

Zr掺杂Cu-Mn-Al/HZSM-5催化剂上CO_2加氢一步制取二甲醚

以碳酸钠为沉淀剂,采用共沉淀沉积法制备了锆掺杂的CO_2加氢合成DME的Cu-Mn-Al/HZSM-5催化剂。用XRD、BET、SEM和TG等方法对催化剂进行了表征,研究催化剂性能与结构及成分的关系。在WFSM-3060型催化剂评价装置上考察了催化剂在T=280℃、p=3.0MPa、GHSV=1800mL/(g·h)、n(H_2)/n(CO_2)=4时的性能。实验结果表明,催化剂中存在CuO和Cu_(1.5)Mn_(1.5)O_4两个相,无独立的ZrO_2相,掺杂Zr后使Cu-Mn-O的晶粒变小,分散更加均匀。当n(Cu)/n(Mn)=1.5、Zr掺杂量w=3.0%时,DME的收率最高,达到13.98%,此时CO_2的转化率达到20.8%,DME的选择性达到67.2%,掺杂Zr后使催化剂对DME的选择性有了较大提高。

合成气一步法制二甲醚催化剂的研究

在Cu Zn Al甲醇催化剂制备工艺的基础上,研制出合成气一步法制二甲醚催化剂。经过实验室试验和评价,确定了催化剂使用的最佳工艺条件:压力4 0MPa,温度270～310℃,空速1000～2000h-1,合成气中H2体积分数为70%～80%,CO体积分数6%～12%,CO2体积分数3%～4%。在该条件下,CO转化率大于85%,二甲醚选择性大于90%,二甲醚的收率达65%以上。催化剂表现出良好的活性、选择性和稳定性。

二甲醚生产技术进展

在国家大力倡导清洁能源替代战略的今天,新型清洁能源二甲醚的生产工艺越来越受到重视。对国内外二甲醚生产技术进行了简要评述,认为一步法生产工艺比较适合我国的国情。

合成气一步法制二甲醚催化剂的研究

在Cu-Zn-Al甲醇催化剂制备工艺的基础上,研制出了合成气一步法制二甲醚催化剂。经过实验室试验、评价,确定的最佳工艺条件为压力3．0-4．0 MPa、温度260-290℃、空速1 000-1 500h-1、合成气中H2 体积分数70％-80％、CO体积分数6％-8％、CO2体积分数4％-5％,在该条件下CO转化率大于85％,二甲醚选择性大于90％,二甲醚的收率达65％以上,催化剂表现出良好的活性、选择性和稳定性。

合成气一步法制二甲醚技术研究

综述了合成气一步法制备二甲醚的研究进展,针对该过程关键影响因素之一——催化剂,从催化机理入手着重介绍了其活性影响因素,探讨了该过程其他影响因素,提出了相关改进方案。

二甲醚生产工艺技术进展

对国内外二甲醚的生产工艺,如两步法、一步法、二氧化碳及生物质直接合成二甲醚等进行了评述,认为一步法工艺比较适合我国国情;对国内二甲醚生产技术提出了合理建议。

两步法甲醇脱水合成二甲醚技术研究进展

综述了两步法甲醇脱水合成二甲醚的技术研究状况,两步法气相合成二甲醚是目前工业合成二甲醚的主流技术,其催化剂主要包括氧化铝和分子筛及其对它们的改性,该技术开发的关键是高效催化剂的研发。

高硅MCM-22型分子筛的合成及催化性能

考察了晶化温度、模板剂用量、硅铝比和搅拌等条件对 MCM-22分子筛结晶性的影响,并采用X射线衍射(XRD)、电感耦合等离子体发射光谱(ICP-AES)、氮吸附和氨气-程序升温脱附(NH_3-TPD)等对分子筛样品进行表征。结果表明,在135℃,模板剂六亚甲基亚胺与 SiO_2的物质的量之比为0.75和硅铝比(SiO_2与 Al_2O_3的物质的量之比)为120的条件下,合成出纯相的 MCM-22分子筛。将合成的分子筛样品作为甲醇脱水催化剂与甲醇合成催化剂混合用于合成气一步法制二甲醚,发现高硅 MCM-22分子筛是良好的一步法制二甲醚脱水催化剂,二甲醚选择性达到67%以上,副产物二氧化碳和烃类选择性仅为29%和0.07%。

浆态床合成二甲醚复合催化剂的研究进展

概述了以合成气为原料合成二甲醚工艺中浆态床反应器使用的双功能催化剂的研究现状和最新进展。介绍了传统双功能催化剂以及对传统催化剂的改性研究,重点介绍了基于使催化材料的制备环境与其使用环境完全一致,以解决催化剂失活问题的完全液相法的研究进展,该方法制备的催化剂具有良好的稳定性和催化性能,并具有广泛的应用前景。

生物质合成气一步法合成二甲醚CuZnFeZr/HZSM-5催化剂的研究

以玉米秸秆热解气化所产生的生物质合成气为原料,研究了一系列催化剂的催化性能,其中优选出的CuZnFeZr/HZSM-5催化剂显示了较高的原料气CO转化率以及目标产物二甲醚的选择性.同时系统研究了温度、压力、空速等反应条件对于该反应的影响.通过实验优化得到适合该催化剂的反应条件为:反应温度260～270℃、反应压力约3.0 MPa,合成气空速为1500 h-1.

固定床一步法制二甲醚催化剂性能

采用固定床反应装置,以共沉淀法制备甲醇催化剂和一步法合成二甲醚催化剂,采用BET、XRD和SEM对催化剂进行表征。在反应压力2.5 MPa、反应温度260℃和空速(500~900)h-1条件下,催化剂催化活性最好,其中,CO转化率≥90%,二甲醚收率≥60%,二甲醚选择性≥65%。

Cu-Mn基分子筛对CO_2一步合成DME的性能

为减小温室效应,在WFSM-3060型催化剂评价装置上考察了自制的CuO-MnO-Al_2O_3-ZrO_2/MgZSM-5催化剂用于CO_2加氢一步合成DME的工艺条件,并在此装置上采用中间失活法的催速试验考查了催化剂的抗积碳性能和热稳定性能。采用XRD、BET等技术表征了催化剂的晶相、比表面积。实验结果表明,在T=260℃、P=5. 0MPa、VGHSV=2 500mL·g_(cat)^(-1)·h^(-1)、n(H_2)/n(CO_2)=4时催化剂上DME的收率最高,达到17. 07%,此时CO_2的转化率达到7. 10%,DME的选择性达到3. 0%;自制的CuO-MnO-Al_2O_3-ZrO_2/MgZSM-5催化剂具有选择性高、稳定性好的特点。

一步法合成二甲醚分离工艺的研究进展

合成气一步法合成二甲醚工艺由于打破了甲醇合成反应的热力学平衡限制,使得CO的单程转化率大幅度提高,二甲醚制备的工艺流程缩短,被认为是一种具有发展前景的二甲醚合成方法,目前研究较多,处于工业中试阶段。但与之配套的工业化分离工艺的研究很少,将来很可能会成为制约一步法二甲醚技术工业化的瓶颈。文章在综述目前国内外提出的各种一步法合成二甲醚分离工艺的基础上,对各种分离工艺进行了归类分析,并提出了存在的问题和开发方向,对该工艺的进一步开发和完善具有一定的指导意义。

新型能源二甲醚合成催化剂和工艺发展综述

二甲醚(DME)作为一种多用途的清洁环保能源,因其作为新型清洁燃料在替代柴油或液化气方面的广阔的市场前景,近年来受到了越来越多的关注。二甲醚的合成主要有甲醇脱水(两步法)、合成气直接合成(一步法)和二氧化碳加氢合成三种途径,而目前已工业化的工艺包括甲醇气相脱水、合成气直接合成和二甲醚/甲醇联产三种工艺。本文对二甲醚合成催化剂及工艺的最新发展进行了综述。

一步法二甲醚合成催化剂的研究

制备合成气一步法二甲醚合成催化剂 ,并通过固定床管式反应器对催化剂进行评价。考察了催化剂活性组分对二甲醚合成转化率、选择性的影响 ,催化剂制备方法对催化剂活性的影响。最后优化出Cu -Zn -A和分子筛的相对比例范围 ,确定共沉淀法为制备方法。