咪唑改性HZSM-5分子筛的制备及其催化CO2加氢合成二甲醚

以咪唑为添加剂,四丙基氢氧化铵为模板剂,采用水热法制备了咪唑改性HZSM-5型分子筛, 用XRD、SEM、EDS、BET、TG和NH3-TPD等手段对合成的分子筛进行了表征,结果表明当在制备分子筛的前驱液中加入少量咪唑时,制备的HZSM-5型分子筛粒径明显减小且分布更加均匀,酸性增强,并具有更好的抗高温性能. 采用浸渍法制备了CuO-ZnO-Al2O3/咪唑改性HZSM-5双功能催化剂,探讨了其催化二氧化碳加氢制备二甲醚的活性,在反应温度270 癈、反应压力3.0 MPa、CO2 : H2 = 1 : 3（体积比）、CuO : ZnO = 2 : 1（摩尔比）和CuO-ZnO2-Al2O3 : 咪唑改性HZSM-5 = 2 : 1（质量比）的条件下,CO2的单程转化率和二甲醚的选择性分别达到了42.3 %和33.1 %.     

CO_2加氢合成二甲醚催化剂的研究进展

介绍了二甲醚的性质及主要用途,对CO2加氢合成二甲醚过程的甲醇合成催化剂、甲醇脱水催化剂及复合型催化剂进行了综述,重点分析了复合型催化剂的优势及发展前景。     

沉淀温度对CO2加氢合成二甲醚催化剂的影响

考察了沉淀温度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,沉淀温度为343 K时,所制备的催化剂前驱体的晶形完整且晶相组成均一,焙烧后的催化剂中CuO和ZnO的相互分散程度较好,催化剂中氧化铜物种比较容易还原,复合催化剂表面具有较强的酸性中心,对于二氧化碳加氢直接合成二甲醚的催化活性最为理想.     

浆态床中CO2加氢直接合成二甲醚的双功能催化剂

采用共沉淀沉积法制备了CuO-ZnO-Al2O3-ZrO2/HZSM-5双功能催化剂,利用XRD、BET、H2-TPR、NH3-TPD等手段进行表征。在连续流动加压浆态床反应器中,以医用石蜡为惰性液相介质,研究了其对CO2加氢直接合成二甲醚的催化反应,考察了不同温度、不同压力、不同氢碳比和不同空速对反应结果的影响。研究表明,提高反应温度有利于提高CO2转化率,但使二甲醚的选择性降低;增大压力和氢碳比有利于提高CO2转化率和二甲醚的选择性;增大空速会使CO2转化率和二甲醚选择性均呈现下降趋势。     

CO2加氢制二甲醚CuO-ZnO-ZrO2/HZSM-5催化剂研究

采用尿素均匀沉淀法制备一系列不同硅铝比的HZSM-5分子筛复合的CuO-ZnO-ZrO2/HZSM-5（CZZH）催化剂,并在固定床反应装置上探究了催化剂对CO2加氢制二甲醚（DME）的影响。采用XRD、BET和NH3-TPD进行了表征。结果表明：Si/Al=38分子筛复合的CZZH催化剂有最多的中强酸中心,催化剂表现...     

二氧化碳和氢气制二甲醚

二甲醚是近年来开发的重要的有机化工产品,用途广泛.本文对二氧化碳直接加氢合成二甲醚过程进行热力学分析,综述了国内各研究单位对该反应催化剂及工艺过程的研究进展.     

CO2加氢直接合成二甲醚催化剂的研究——沉淀方法对复合催化剂性能的影响

分别采用三种不同的共沉淀方法(一步法、两级法和两步法)制备了 CuO-ZnO-Al_2O_3/HZSM-5复合催化剂。对 CO_2加氢直接合成二甲醚的催化活性顺序(自高至低)依次为:两步法催化剂>两级法催化剂>一步法催化剂。X 射线衍射(XRD)表征结果表明,采用两步共沉淀法时,催化剂的前驱体中有类水滑石[Cu_2Zn_4Al_2(OH)_(16)CO_3·4H_2O]结构的 Cu-Zn-Al 三元物相生成,焙烧后的催化剂中 CuO 和 ZnO的相互分散程度较好,Cu 和 Zn 物种之间相互作用程度较强,有利于催化剂活性的发挥。红外光谱(IR)研究发现,催化剂在1 101 cm~(-1)和450 cm~(-1)处的 IR 吸收峰强度,可表现 Cu/Zn/Al 氧化物与 HZSM-5之间相互作用程度,且与催化剂的活性之间存在着对应关系。     

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/CO2加氢制芳烃的研究进展

将CO/CO₂直接转化为芳烃是一种极具挑战性的非石油路线合成途径。本文主要对CO/CO₂通过不同反应途径制取芳烃过程中复合催化剂的开发和反应机理的研究进展进行了综述。阐述了利用反应耦合思想,构筑的复合催化剂在CO/CO₂的高效转化和产物调控等方面取得了突破性的进展。重点介绍了复合催化剂用于CO加氢制芳烃主要的两种反应途径,活性金属的类别、分子筛的结构与酸性和活性组分的组装方式与接触度对CO₂加氢制芳烃催化性能的影响。指出协同加氢与芳构化反应活性的匹配是影响催化剂性能的关键。提出开发高效稳定的催化剂用于提高CO/CO₂的转化率和芳烃产物的产率以及反应机理的探索仍然是未来研究的重点。     

咪唑改性HZSM-5分子筛的制备及催化CO_2加氢合成二甲醚

以咪唑为添加剂,四丙基氢氧化铵为模板剂,采用水热法制备了咪唑改性HZSM-5型分子筛,用XRD、SEM、EDS、BET、TG和NH3-TPD对合成的分子筛进行了表征。结果表明,当在制备分子筛的前驱液中加入少量咪唑时,制备的HZSM-5型分子筛粒径明显减小且分布更加均匀,酸性增强,并具有更好的抗高温性能。采用浸渍法制备了CuO-ZnO-Al2O3/咪唑改性HZSM-5双功能催化剂,探讨了其催化二氧化碳加氢制备二甲醚的活性,在反应温度270℃、反应压力3.0 MPa、V(CO2)∶V(H2)=1∶3、n(CuO)∶n(ZnO)=2∶1和m(CuO-ZnO2-Al2O3)∶m(咪唑改性HZSM-5)=2∶1的条件下,CO2的单程转化率和二甲醚的选择性分别达到了42.3%和33.1%。     

Roles of interaction between components in CZZA/HZSM-5 catalyst for dimethyl ether synthesis via CO2 hydrogenation

The roles of interaction between two catalyst components in CuO–ZnO–ZrO₂–Al₂O₃ (CZZA)/HZSM-5 bifunctional catalyst for dimethyl ether (DME) synthesis via carbon dioxide hydrogenation were investigated. It was found that CZZA catalyst showed excellent stability during methanol (MeOH) synthesis for 100 h, while there was a severe loss of catalytic activity in the bifunctional catalyst for DME synthesis. Hence, the effects of different degrees of intimacy of two catalyst components were studied for DME synthesis, including mixed and separated modes. For the mixed mode, the particle size of catalysts and the amount of reaction intermediates were proven to influence the catalyst deactivation. For the separated mode, the catalysts showed rapid deactivation within a short time. Various characterizations indicated that the remarkable deactivation of separated mode was mainly caused by the decrease of copper active centers (e.g., sintering and oxidation) and blockage of acid sites via increased coke deposition on HZSM-5.     

添加氧化锆对二氧化碳加氢合成二甲醚催化剂Cu-ZnO-Al_2O_3/HZSM-5性能的影响

本文采用共沉淀沉积法及化学还原法制备了一系列的非晶态铜基催化剂,在常规固定床高压流动反应装置上对其CO2加氢合成二甲醚催化性能进行了研究。结果表明:添加ZrO2提高CO2转化率;经NH3-TPD表征可知,氧化锆能增强催化剂表面酸性。另外,催化剂中HZSM-5分子筛含量增大,能显著提高二甲醚的选择性。XRD分析表明,催化剂中各个组分分散均匀。     

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。     

固体酸对二氧化碳加氢合成二甲醚催化剂性能的影响

以Cu-ZnO-Al2O3催化剂作为甲醇合成组分,以不同固体酸作为脱水组分,制备了一系列CO2加氢合成二甲醚的复合催化剂。研究表明CO2的转化率与固体酸的酸性无关,而取决于Cu-ZnO-Al2O3催化剂上甲醇的合成速率;二甲醚的选择性取决于固体酸的酸量和酸强度,脱水速率与固体酸的中/强酸有关。HZSM-5分子筛作为复合催化剂脱水组分时,二甲醚的收率最高;硅铝比对CO2转化率无影响,但可显著地影响二甲醚选择性;低硅铝比的HZSM-5更适合作为CO2加氢合成二甲醚复合催化剂的脱水组分。     

CO_2加氢合成二甲醚的适宜工艺条件

采用甲醇合成催化剂C207和分子筛HZSM-5混合制得CO2加氢合成二甲醚双功能催化剂,并在微型固定床反应装置上进行了活性评价。考察了反应温度、压力、氢碳摩尔比、空速等工艺条件对催化反应的影响。结果表明,温度对催化剂活性影响显著,适当提高温度有利于提高反应速率,适宜的温度操作范围260～270℃,增加压力,提高氢碳摩尔比有利于提高CO2转化率、二甲醚收率;适宜的空速范围1500～3000h-1。     

二氧化碳加氢合成二甲醚的研究进展

综述了近年来二氧化碳加氢合成二甲醚的研究进展。对其热力学、动力学行为、反应机理及催化剂的研究进行了阐述,并讲述了制备方法及助剂的添加对催化剂活性的影响。通过加入添加剂、合适的制备方法和改性条件是提高催化剂活性的有效途径。     

分子筛在双功能催化剂中催化CO/CO2加氢研究进展

双功能催化剂可将CO/CO_2加氢直接合成低碳烯烃、芳烃和汽油等,具有工艺流程短、能耗低的优势。双功能催化剂由金属氧化物和分子筛两部分组成,分子筛特定的腔体结构、酸性质及与金属氧化物的结合方式等均可显著影响其催化性能。该文综述了近年来分子筛在双功能催化剂中用于CO/CO_2加氢反应的研究进展,简述了分子筛的类型、酸性质、形貌及颗粒尺寸、金属改性、分子筛与金属氧化物的结合方式等对双功能催化剂催化性能的影响规律,展望了双功能催化剂中分子筛的发展趋势。     

一步法制二甲醚工艺及催化剂的研究

本文采用共沉淀沉积法制备了一步法合成二甲醚的双功能催化剂，并在固定床高压流动反应装置上对其催化性能进行研究，考察了MnO2助剂对Cu—ZnO—ZrO2／HZSM—5催化剂性能的影响以及工艺条件对二甲醚合成的影响。采用TPR、XRD等测试方法对催化剂进行了表征，结果证明：MnO2助剂的加入，能够增加活性中心数量，提高催化剂的活性。     

Enhanced stability of Fe-modified CuO-ZnO-ZrO2-Al2O3/HZSM-5 bifunctional catalysts for dimethyl ether synthesis from CO2 hydrogenation

A series of iron (Fe) modified CuO-ZnO-ZrO2-Al2O3 (CZZA) catalysts,with various Fe loadings,were pre-pared using a co-precipitation method.A bifunctional catalyst,consisting of Fe-modified CZZA and HZSM-5,was studied for dimethyl ether (DME) synthesis via CO2 hydrogenation.The effects of Fe loading,reaction temperature,reaction pressure,space velocity,and concentrations of precursor for the synthesis of the Fe-modified CZZA catalyst on the catalytic activity of DME synthesis were investigated.Long-term stability tests showed that Fe modification of the CZZA catalyst improved the catalyst stability for DME synthesis via CO2 hydrogenation.The activity loss,in terms of DME yield,was significantly reduced from 4.2％ to 1.4％ in a 100 h run of reaction,when the Fe loading amount was 0.5 (molar ratio of Fe to Cu).An analysis of hydrogen temperature programmed reduction revealed that the introduction of Fe improved the reducibility of the catalysts,due to assisted adsorption of H2 on iron oxide.The good stability of Fe-modified CZZA catalysts in the DME formation was most likely attributed to oxygen spillover that was introduced by the addition of iron oxide.This could have inhibited the oxidation of the Cu surface and enhanced the thermal stability of copper during long-term reactions.     

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。