一、新型低压合成甲醇催化剂的研制(论文文献综述)
张明宇[1](2015)在《CO2加氢合成甲醇Cu-Zn-Zr-O催化剂研究》文中研究表明CO2是引起温室效应的主要温室气体。CO2减排和再利用一直也是应对气候变化主题之一,并将成为关系国家政治、经济和环境的重大课题。以废气中CO2为碳资源,开发醇、醚、液体燃料等高附加值化学产品,对发展C02化工,减轻CO2对环境的影响,建立有效的CO2资源化利用体系具有重要意义。甲醇(CH3OH)作为一种十分重要的化工原料和优质燃料,由甲醇可衍生一系列化工产品,并可作为化石燃料潜在替代品。因此,以CO2加氢合成甲醇在应对气候变化、环境保护和能源化工领域具有重要的意义。本文对CO2加氢合成甲醇催化剂的研究和应用现状进行了综述和分析,以Cu-Zn-Zr-O催化剂为核心,有针对性的开展了催化剂优化、掺杂改性、制备工艺、反应机理和动力学五方面的研究内容,有效的改善了催化剂催化性能,探索了催化反应机理,揭示反应动力学规律,为CO2加氢合成甲醇催化剂的设计提供了重要的参考。(1) Cu-Zn-Zr-O催化剂优化研究。采用共沉淀法制备了Cu-Zn-O、Cu-Zr-O、 Cu-Zn-ZrO2催化剂,研究了组分配比对材料结构和催化活性的影响,并在最优组分比例基础上优化了共沉淀制备工艺。Cu与催化剂其他组分的相互作用强弱与CO2加氢合成甲醇催化剂活性密切相关,而催化剂的比表面积不是影响催化活性的主要因素。ZnO的作用并不是改变铜的形态,而是在铜的表面产生Cu-Zn活性位。当Cu/Zn/Zr比例为9:9:2时催化剂具有最优的催化活性,采用真空冷冻干燥法和超声波法能够制备性能优良的甲醇合成催化剂Cu-Zn-Zr-O,优化工艺条件制备出的Cu-Zn-Zr-O催化剂,其甲醇产率分别达到7.86%和7.62%。(2) Cu-Zn-Zr-O催化剂改性研究。在Cu/Zn/Zr优选组分(9:9:2)基础上开展了Cu-Zn-Zr-O催化剂的稀土氧化物和A1203改性,考察了催化剂的催化活性和热稳定性。La、Pr、Nd元素改性催化剂由于促进了CuO和ZnO两相溶合而具有较高催化活性,其中Pr改性催化剂具有更低的还原温度,并具有较高的C02吸附量,强化CO2加氢的速率,使得其在催化反应中表现出最高活性,Pr摩尔含量在3%时催化剂具有良好的反应活性和热稳定性。A1203替代Zr02改性Cu-Zn-Zr-O催化剂,当Al2O3/ZrO2质量比为1/5时,(CuO)9(ZnO)9(Zr02)1.67(Al203)0.4催化剂(CZZ-Al-1/5)具有最高综合催化活性。A1203改性Cu-Zn-Zr-O催化剂的催化活性接近稀土元素改性最优结果,且可改善催化剂热稳定性,具一定的应用优势。(3) Cu-Zn-Zr-O/Al2O3共沉淀法工艺研究。在最优组分Cu-Zn-Zr-O/Al2O3 (CZZ-Al-1/5)催化剂基础上优化了共沉淀法制备工艺(沉淀温度、超声介入和沉淀剂),考察了催化剂的催化反应活性。沉淀温度对于晶体结晶速度和晶粒大小控制具有重要作用,而超声波在化学沉淀过程中介入可加速沉淀物和溶液的震荡,促进催化剂中活性组分和载体组分均匀分布,加速Cu-Zn-O固溶体形成,强化活性组分之间的系统作用。沉淀剂在沉淀过程中起到中和作用,但不同阳离子的沉淀剂因阳离子电子效应的不同,在促进CuO和ZnO活性组分协同作用方面差异较大。共沉淀法工艺采用K2C03为沉淀剂,70℃下进行共沉淀反应,并以70%功率的超声波介入沉淀过程,可制备出具有优良物化特性和催化性能的催化剂,在C02加氢合成甲醇催化反应中CO2转化率达到29.6%,甲醇选择性达到32.12%,最终甲醇产率达到9.51%。(4)CO2加氢合成甲醇反应机理探索。利用原位DRIFT手段,通过实时监测反应过程中反应中间体来对反应机理进行探究,以获得有关反应机理的信息,提出了CO2在Cu-Zn-Zr-O及其改性催化剂上加氢合成甲醇的反应机理路线图。其反应路线可以归纳为:首先CO2在ZnO和Zr02表面吸附并经碳酸盐(CO3-Zn和CO3-Zr)生成碳酸氢盐(HCO3-Zn和HCO3-Zr),与此同时CuO被H2还原成Cu0,形成Cu0活性中心,H2在活性中心上解离为活性氢离子(H*)扩散至碳酸氢盐表面生成甲酸盐(Zn-OOCH和Zr-OOCH),甲酸氢盐进一步加氢生成甲氧基,进而最终加氢生成甲醇。在此过程中,部分甲酸盐会分解成为副产物CO。(5)CO2加氢合成甲醇反应动力学分析。通过无梯度反应器检验实验、宏观动力学实验和动力学原理及模型选择开展了CO2加氢合成甲醇反应动力学研究,获得了反应过程中气流速度、反应压力和反应温度对催化剂催化活性的影响机制。主流气体的流速越大,达到无梯度需要的转速就越高,控制原料气流速可实现反应器无梯度要求。选用了L-H-W吸附型双速率宏观动力学模型,采用支持向量算法求取了宏观动力模型的模型参数,并验证模型的有效性。计算动力学数据很好的支撑了催化剂优化和改性研究实验结果,催化剂上CO和C02加氢甲醇合成反应的表观活化能分别为3.8872×104J/mol和4.4156×104J/mol。随温度升高,CH3OH产率和CO2转化率都是先增加后减小,而反应压力的提高,CH3OH产率和CO2转化率明显增加,较高的反应压力有利于提高反应器的生产能力。
程金燮,胡志彪,王科,凌华招,邹鑫,徐晓峰,李倩,黄宏[2](2015)在《合成甲醇铜基催化剂及制备工艺研究进展》文中进行了进一步梳理合成甲醇大型化装置主要使用铜基催化剂,并且铜基催化剂类型、助催化剂和制备工艺等对甲醇收率影响较大。合成甲醇铜基催化剂主要分为Cu-Zn、Cu-Zn-Cr、Cu-Zn-Al、Cu-Zr以及其他类,Cu-Zn-Al催化剂性能优异,是当代甲醇生产技术主要采用的催化剂。碱金属、碱土金属、过渡金属、稀土金属和非金属元素对合成甲醇催化剂的活性、选择性和稳定性表现出不同作用。沉淀法、溶胶-凝胶法、燃烧法、机械混合法和骨架合成法等是制备铜基催化剂的有效方法,工业上制备合成甲醇催化剂主要采用沉淀法。针对合成甲醇大型化装置催化剂的开发,提升催化剂的选择性与稳定性是下一步的研究重点。
李文泽[3](2011)在《碳一化学品转化反应及催化剂的研究》文中研究指明碳一催化转化制取高附加值的化工产品在改善环境、解决可替代石油资源和经济效益等方面具有多重意义。CH4、CO、CO2的合理利用以及甲醇的有效合成不仅成为学术界研究的热点,而且已引起企业界的关注。综合文献表明,CH4-CO2重整反应制合成气、由含CO2的合成气(CO/H2)低温合成甲醇以及C02催化加氢低温合成甲醇等碳一转化反应研究的重点是寻找和设计高活性催化剂。本论文在Ni基系列催化剂基础上,主要研究了稀土助剂对CH4-CO2重整反应催化剂性能的影响。采用CO/CO2/H2或C02/H2为原料,研究了低温合成甲醇新工艺和新型高活性催化剂。本论文使用浸渍法制备了Ni基系列催化剂,应用于CH4-CO2催化重整反应。结果表明,10%Ni/y-Al2O3催化剂具有较高的反应总碳转化率(71.6%),但由于积炭,在反应过程中催化剂稳定性较差。添加稀土助剂La元素可提高Ni基催化剂的抗积炭性能,10%Ni/3%La2O3-y-Al2O3催化剂在CH4-CO2重整反应8h后的积炭量比10%Ni/y-Al2O3催化剂上积炭量下降了41%;添加La元素和Ce元素双助剂能进一步提高Ni基催化剂的抗积炭性能,10%Ni/3%La2O3-3%CeO2-γ-Al2O3催化剂上的积炭量比10%Ni/3%La2O3-γ-Al2O3催化剂上积炭量降低了34.8%、比10%Ni/y-Al2O3催化剂上的积炭量降低了76.2%。在焙烧温度773K、还原温度773K下制备的10%Ni/3%La2O3-3%Ce02-y-Al2O3催化剂比表面积最大、活性最高、抗积炭性能较好,CH4、CO2和总碳转化率分别为77.3%、97.1%和87.4%,H2/CO为1.10左右。经XRD、TPR和TG-DTA表征分析表明,La2O3-CeO2的加入提高了NiO晶粒的分散度,减小了NiO粒径,使催化剂更容易被还原;降低了催化剂的酸性,改变了Ni的电子结构,减少了甲烷裂解积炭,10%Ni/3%La2O3-3%CeO2-γ-Al2O3催化剂在CH4-CO2重整反应过程中表面出现了易被消除的丝状碳。本论文以2-丁醇为溶剂,Cu/ZnO催化剂,以含有C02的合成气(CO/CO2/H2)为原料,在低温低压(443K、3.0MPa)下合成出甲醇。原位红外光谱分析表明,2-丁醇溶剂的引入改变了传统甲醇合成反应的途径,起到了助催化的作用,降低了反应温度和压力,提高了碳的转化率。ZnO是低温合成甲醇反应的Cu基催化剂的理想载体,稀土元素La、Y作为助剂可以提高Cu-Zn基催化剂的活性。Cu/Zn摩尔比1/1且Y的含量为7.5%的Cu/ZnO/Y2O3催化剂在本系列催化剂参与的低温合成甲醇反应中呈现出较高的反应活性,碳的总转化率及甲醇的产率分别比使用Cu/ZnO催化剂提高了10%和17.5%。Cu/Zn摩尔比1/1且La的含量为10%的Cu/ZnO/La2O3催化剂在本系列催化剂参与的低温合成甲醇反应中呈现出较高的反应活性,碳的总转化率及甲醇的产率比使用Cu/ZnO催化剂均提高了17.5%。元素Zr和Cr作为助剂加入Cu-Zn基催化剂中不能提高催化剂的活性。Cu摩尔含量为50%,在Cu-Zn基催化剂中加入一定含量的稀土元素La或Y。摩尔比Cu/Zn/La=5/3/2或Cu/Zn/Y=5/4/1时,催化性能较好。但是,这一系列催化剂较Cu/Zn摩尔比为1/1的催化剂活性低。以2-丁醇为溶剂,Cu/ZnO催化剂,由CO2/H2为原料,在低温低压(443K、3.0MPa)下能够合成甲醇,2-丁醇溶剂的引入改变了CO2加氢合成甲醇反应的途径,使C02加氢合成甲醇反应按一个新的途径进行,降低了反应温度和压力,提高了碳的转化率。在Cu-Zn基催化剂中加入稀土助剂(La、Y、Ce)制得Cu/ZnO/MxOy系列催化剂,助剂La、Y能提高Cu基催化剂的活性,助剂Ce不能提高Cu基催化剂的活性。使用含La摩尔分数为5%的Cu/ZnO/La2O3催化剂进行低温合成甲醇反应,甲醇的产率和选择性分别比Cu/ZnO催化剂上提高了1.2%和1.4%。使用含Y摩尔分数为12.5%的Cu/ZnO/Y2O3催化剂进行甲醇合成反应,甲醇的产率和选择性分别比Cu/ZnO催化剂上提高了46.3%和42.8%。贵金属Pd能提高Cu基催化剂在C02加氢反应中产物甲醇的选择性,进而提高甲醇的产率。使用Pd摩尔分数为2.0%的Cu-Pd/ZnO催化剂进行CO2加氢低温合成甲醇反应时,甲醇产率比Cu/ZnO催化剂上提高了43.0%。A1在Cu基催化剂的加入增加了Cu的分散度,降低了催化剂中活性组分Cu的粒径,增大了催化剂的比表面积,增加了催化剂的活性中心,从而使Cu/ZnO/Al2O3催化剂上进行C02加氢低温合成甲醇反应的活性增加。在焙烧温度623K,还原温度493K条件下制备的Al的摩尔分数为7.5%的Cu/ZnO/Al2O3催化剂活性最佳,其CO2的转化率、甲醇选择性和产率分别比Cu/ZnO催化剂上提高了14.9%,94.4%和123.5%。本论文工作所取得的成果不仅对于设计碳一化学品转化反应途径具有很强的指导意义,同时也为改进碳一化学品转化反应催化剂提供了实验和理论依据。
张雷[4](2011)在《双塔并联式甲醇合成工艺开发与工业示范》文中研究指明甲醇作为煤化工的基础化学品,广泛应用于有机中间体、医药、农药、燃料、涂料、塑料、合成纤维、合成橡胶等领域。华东理工大学开发了“管壳外冷—绝热复合式甲醇合成反应器”,并以此为基础,为满足目前甲醇合成单体装置越来越大型化的要求,提出了双塔并联式甲醇合成反应工艺技术。在兖矿国泰化工有限公司甲醇生产装置中采用此工艺,通过模型化设计方法,提出年产24万吨甲醇合成反应器的优化结构参数和工艺操作参数,工业实践证明是科学可行的。掌握了双塔并联式甲醇合成工艺的特征,研究制定了催化剂不同使用阶段、不同生产负荷的工艺操作参数,调整汽包压力,控制床层温度。生产实践证明了反应器具有生产能力大、催化床层温度容易控制、催化剂使用寿命长、能量回收合理等优点。双塔并联式甲醇合成工艺在兖矿国泰化工有限公司成功使用,是国内第一个当年投产、当年达产、当年达效的工业化装置。2008年生产甲醇30万吨,为设计负荷的125%。该成果已取得显着的经济效益和社会效益,研究成果可在国内甲醇装置的建设与工厂的技术改造中推广。
蒋朝俊[5](2011)在《C307型催化剂在年产20万吨甲醇装置上的应用》文中提出本文阐述了低压合成甲醇的原理、低压联醇与低压单醇的工艺流程特点、国内外主要的合成甲醇反应器、合成甲醇催化剂的研制历程和发展方向。介绍了某厂20万吨/年低压煤制甲醇装置的工艺流程,C307型合成甲醇催化剂的物化性能、质量指标、装填与还原。分析了操作条件,如温度、压力、空速、氢碳比、惰性气体、CO2含量、入塔气中甲醇含量对合成甲醇的影响。20万吨/年甲醇合成反应器采用绝热—管壳复合式固定床催化反应器,装填C307型合成甲醇催化剂63.5吨,实际运行53个月,共产粗甲醇81.8万吨(精甲醇76.1万吨),平均每天生产粗甲醇549吨,最高时粗甲醇日产量达672吨,单位体积催化剂产精甲醇达到1.8万吨/m3。工业生产表明,甲醇合成反应器温度平稳,易于控制,粗甲醇中杂质少。
何刚[6](2010)在《铜系甲醇合成催化剂研究开发现状及展望》文中研究指明本文系统地介绍了我国甲醇合成催化剂的研究发展历程和取得的成就。我国甲醇工业起步于20世纪60年代的联醇生产工艺,当时使用的催化剂是高温高压ZnO-CuO-Cr2O3系合成催化剂,使用寿命很短,只有十几天到一个月。针对生产问题,南化集团研究院开发了两种新型的ZnO-CuO-A l2O3催化剂72-2和72-7型,后来又开发出今天仍在使用的C207型。在发展联醇工艺的同时,单醇工艺也开始发展,催化剂主要分为两个系列,即Cu-Zn-A l和Cu-Zn-A l-V系列;前者以南化集团研究院为代表的C207、C301、C301-1、NC501-1、C306和C307型,后者以西南化工研究院为代表的CNJ202、C302、C302-1、C302-2、CNJ206和XNC-98型。本文综述甲醇催化剂的发展历史,评述取得的成绩和不足,探索进一步发展的方向,为我国甲醇工业赶上世界先进水平提供借鉴。
郭莉[7](2007)在《合成甲醇催化剂应用及研究进展》文中研究指明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。
王莉[8](2007)在《合成甲醇催化剂的研究进展》文中指出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。
何海军[9](2006)在《甲醇合成催化剂的结构特性及工艺条件对合成过程的影响研究》文中研究表明甲醇是一种重要的有机化工原料,是C1化工的基础,同时又是一种很好的有机溶剂和液体燃料。近两年我国甲醇生产能力增长都在100万t/a以上,未来几年,这种增速可能进一步加快。然而,与我国甲醇生产能力增长不相适应的是,生产技术落后,自动化水平低,生产过程常根据定性判断来指导操作,致使工况运行较差,产品能耗、成本升高,企业效益和竞争力下降。 本文在C307与C9催化剂结构特性研究的基础上,研究了工艺条件对甲醇合成原料转化率、产率以及甲醇选择性的规律性影响;计算了循环比对甲醇生产能力的影响以及探索了循环比的实际可调节范围;结合催化剂的市场需求,分析了甲醇催化剂的未来发展。 研究结果表明: 与C9型催化剂相比,C307型催化剂的铜锌组分分散度较高、活性位较多、晶粒粒度较小,表现特性为活性、选择性、稳定性均较好。 甲醇合成存在最佳的温度操作范围,温度过高或者过低均对甲醇合成不利;提升反应压力,有利于甲醇合成转化率和产率的提高,但甲醇选择性会有所降低;空速升高,原料气转化率下降,但产品产率和甲醇选择性将会增加;甲醇合成原料气(H2-CO2)/(CO+CO2)摩尔比应控制在2.0~2.2,最佳比例为2.05;CO2含量为6%时,原料气转化率和时空产率最大,浓度过高、过低都不合适;通过工艺条件对甲醇合成反应敏感性分析后认为,在设定的范围内,温度对甲醇合成时空产率影响最为显着,CO2浓度对产物中甲醇选择性影响最为显着。 通过计算分析,循环比对甲醇合成过程具有较大的影响。新鲜原料气空速随着循环比的升高而迅速下降,即甲醇合成装置的利用效率降低;循环比增大,总转化率升高,单位原料气的甲醇产量增大,但随着循环比的增大,产量增大的速率或者说总转化率升高的趋势逐渐变得缓慢;为保证反应器进口混合物料组分处于最佳的摩尔组成,可以通过计算程序反推新鲜原料气组成,进而确定粗原料气的变换力度,使整体系统运行效率达到最优化。
赵忠尧[10](2006)在《合成甲醇催化剂的研究及合成反应优化操作》文中提出本文对铜锌母体及氧化铝载体的制备方法进行了探索研究。实验结果显示:新方法制备的母体呈现较多的(Cu,Zn)2CO3(OH)2晶相,其样品表面的Cu/Zn比值较高,使催化剂样品分别提高活性10%~28%;新方法制备的载体使催化剂样品具有较大的比表面,且分别提高活性8%~16%,更使其过热后活性提高26%~55%。采用新技术所研制开发的FC306型甲醇合成催化剂与国内进口的三种同类型催化剂商品相比,已接近或达到其催化性能。NC307型甲醇合成催化剂的研制充分利用C306和FC306型甲醇合成催化剂研究过程中取得理论成果,表现出更高的甲醇时空产率和选择性、热稳定性。在甲醇合成操作中,反应温度、合成压力、空速、原料的氢碳比及入塔的CO量等参数影响甲醇装置的生产能力。在甲醇合成中,反应温度为230~270℃之间,该催化剂的活性和热稳定性均较好,操作压力在4.0~6.0MPa,增加反应压力能显着提高催化剂的生产能力;空速在8000~15000h-1,增加空速,时空收率增大;最佳空速为15000 h-1:工业生产中进塔气的氢碳比不宜控制过高,而CO含量应适当提高。
二、新型低压合成甲醇催化剂的研制(论文开题报告)
(1)论文研究背景及目的
此处内容要求:
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例:
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
(2)本文研究方法
调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、新型低压合成甲醇催化剂的研制(论文提纲范文)
(1)CO2加氢合成甲醇Cu-Zn-Zr-O催化剂研究(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
第一章 绪论 |
1.1 引言 |
1.1.1 二氧化碳减排 |
1.1.2 甲醇的用途 |
1.1.3 我国甲醇生产状况 |
1.2 甲醇合成催化剂分类 |
1.2.1 铜基催化剂 |
1.2.2 贵金属催化剂 |
1.2.3 其它催化剂 |
1.3 甲醇合成催化剂研究进展 |
1.4 二氧化碳加氢合成甲醇反应机理 |
1.4.1 二氧化碳加氢合成甲醇反应机理 |
1.4.2 二氧化碳加氢合成甲醇反应活性中心 |
1.5 研究意义和主要内容 |
1.5.1 意义 |
1.5.2 内容 |
1.5.3 创新点 |
1.6 研究思路和路线 |
第二章 实验部分 |
2.1 实验原料 |
2.2 实验仪器设备 |
2.3 催化剂的制备 |
2.3.1 共沉淀法 |
2.3.2 真空冷冻干燥辅助共沉淀法 |
2.3.3 传统水热法 |
2.3.4 真空冷冻干燥辅助水热法 |
2.3.5 超声波辅助共沉淀法 |
2.3.6 超声波辅助水热法 |
2.4 催化剂的表征 |
2.4.1 X射线衍射(XRD)表征 |
2.4.2 催化剂的热重-示热扫描(TG-DSC)表征 |
2.4.3 H_2程序升温还原(H_2-TPR)分析 |
2.4.4 N_2吸附/脱附(BET)分析 |
2.4.5 扫面电子显微镜(SEM)分析 |
2.4.6 透射电子显微镜(TEM)分析 |
2.4.7 原位DRIFT检测 |
2.5 催化剂的活性评价 |
2.5.1 催化剂活性评价装置图 |
2.5.2 催化剂活性评价分析方法 |
2.5.3 合成甲醇反应产物的分析 |
第三章 Cu-Zn-Zr-O催化剂优化研究 |
3.1 引言 |
3.2 Cu-Zn组分优化 |
3.2.1 材料表征 |
3.2.2 催化活性评价 |
3.3 Cu-Zr组分优化 |
3.3.1 材料表征 |
3.3.2 催化活性评价 |
3.4 Cu-Zn-Zr组分优化 |
3.4.1 材料表征 |
3.4.2 催化活性评价 |
3.5 Cu-Zn-Zr-O催化剂制备方法研究 |
3.5.1 材料表征 |
3.5.2 催化活性评价 |
3.6 小结 |
第四章 Cu-Zn-Zr-O催化剂改性研究 |
4.1 引言 |
4.2 Cu-Zn-Zr-O催化剂稀土改性 |
4.2.1 稀土氧化物改性优选 |
4.2.2 Pr元素改性 |
4.3 Cu-Zn-Zr-O催化剂Al_2O_3改性 |
4.3.1 材料表征 |
4.3.2 催化活性评价 |
4.4 稀土氧化物和Al_2O_3改性比较 |
4.5 小结 |
第五章 Cu-Zn-Zr-O/Al_2O_3共沉淀法工艺研究 |
5.1 引言 |
5.2 沉淀温度的影响 |
5.2.1 材料表征 |
5.2.2 催化活性评价 |
5.3 超声波介入的影响 |
5.3.1 材料表征 |
5.3.2 催化活性评价 |
5.4 沉淀剂的影响 |
5.4.1 材料表征 |
5.4.2 催化活性评价 |
5.5 催化剂综合优化性能评价 |
5.6 小结 |
第六章 CO_2加氢合成甲醇反应机理及动力学研究 |
6.1 引言 |
6.2 CO_2加氢反应原位分析 |
6.2.1 催化反应原位DRIFT光谱表征 |
6.2.2 反应机理分析 |
6.3 动力学分析 |
6.3.1 无梯度反应器检验实验 |
6.3.2 宏观动力学实验 |
6.3.3 宏观动力学原理及模型选择 |
6.3.4 甲醇合成改性催化剂的宏观动力学分析 |
6.3.5 不同催化剂的反应速率比较 |
6.4 本章小结 |
第七章 研究结论与展望 |
7.1 研究结论 |
7.2 研究的局限性及展望 |
致谢 |
参考文献 |
附录 |
(2)合成甲醇铜基催化剂及制备工艺研究进展(论文提纲范文)
1不同类型的铜基催化剂及性能 |
1. 1 Cu- Zn |
1. 2 Cu- Zn- Cr |
1. 3 Cu- Zn- Al |
1. 4 Cu- Zr |
1.5其他 |
2助催化剂的种类及作用 |
2.1碱金属 |
2.2碱土金属 |
2.3过渡金属 |
2.4稀土金属 |
2.5非金属 |
3催化剂制备工艺 |
3.1沉淀法 |
3.1.1沉淀反应 |
3.1.2陈化 |
3.1.3洗涤 |
3.1.4焙烧 |
3.2改进的沉淀法 |
3.2.1新型添加剂-沉淀法 |
3.2.2新型沉淀工艺-沉淀法 |
3.2.3新型干燥技术-沉淀法 |
3.3溶胶-凝胶法 |
3.4燃烧法 |
3.5其他 |
4结语 |
(3)碳一化学品转化反应及催化剂的研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第1章 绪论 |
1.1 研究背景 |
1.1.1 碳—化学的技术进展 |
1.1.1.1 间接法碳—化学技术 |
1.1.1.2 CO_2的利用 |
1.1.2 对碳—化学品转化反应研发工作的思考 |
1.2 CH_4-CO_2重整制合成气的研究 |
1.2.1 CH_4-CO_2重整制合成气的研究意义 |
1.2.2 CH_4催化重整制合成气的主要途径 |
1.2.2.1 CH_4水蒸气重整制合成气 |
1.2.2.2 CH_4部分氧化反应 |
1.2.2.3 CH_4-CO_2催化重整 |
1.2.2.4 三重整反应 |
1.2.3 CH_4-CO_2重整反应研究现状 |
1.2.3.1 CH_4-CO_2重整反应热力学可行性的研究 |
1.2.3.2 CH_4-CO_2重整反应催化剂的研究 |
1.2.3.3 CH_4-CO_2重整反应机理的研究 |
1.2.3.4 CH_4-CO_2重整反应催化剂失活 |
1.3 合成甲醇工艺及催化剂的研究 |
1.3.1 合成甲醇的工艺 |
1.3.1.1 传统的高温合成甲醇 |
1.3.1.2 低温气相合成甲醇 |
1.3.1.3 低温液相合成甲醇 |
1.3.2 合成甲醇的催化剂 |
1.3.2.1 催化剂的概述 |
1.3.2.2 催化剂的分类 |
1.3.2.3 催化剂研究开发概况 |
1.3.2.4 关于铜基催化剂的结论 |
1.3.3 合成甲醇的机理 |
1.3.3.1 一氧化碳机理 |
1.3.3.2 二氧化碳机理 |
1.3.3.3 混合反应机理 |
1.3.3.4 反应的控速步骤 |
1.4 论文结构 |
第2章 CH_4-CO_2重整制合成气反应及催化剂研究 |
2.1 引言 |
2.2 实验部分 |
2.2.1 实验原料及仪器 |
2.2.2 实验工艺流程图 |
2.2.3 催化剂的制备 |
2.2.4 催化剂的活性评价 |
2.2.5 气相色谱分析 |
2.2.6 催化剂的表征 |
2.3 实验结果与讨论 |
2.3.1 Ni含量对Ni/γ-Al_2O_3催化剂性能的影响 |
2.3.1.1 Ni含量对Ni/γ-Al_2O_3催化剂活性的影响 |
2.3.1.2 Ni含量对Ni/γ-Al_2O_3催化剂积炭的影响 |
2.3.1.3 Ni含量对Ni/γ-Al_2O_3催化剂比表面的影响 |
2.3.1.4 10%Ni/γ-Al_2O_3催化剂的稳定性 |
2.3.2 稀土元素La对Ni基催化剂性能的影响 |
2.3.2.1 La含量对10%Ni/La_2O_3-γ-Al_2O_3催化剂活性的影响 |
2.3.2.2 La含量对10%Ni/La_2O_3-γ-Al_2O_3催化剂积炭的影响 |
2.3.2.3 10%Ni/3%La_2O_3-γ-Al_2O_3催化剂稳定性 |
2.3.2.4 浸渍顺序对10%Ni/3%La_2O_3-γ-Al_2O_3催化剂活性的影响 |
2.3.2.5 反应温度对10%Ni/3%La_2O_3-γ-Al_2O_3催化剂活性的影响 |
2.3.3 稀土元素Ce对Ni基催化剂性能的影响 |
2.3.3.1 Ce含量对10%Ni/3%La_2O_3-γ-Al_2O_3催化剂活性的影响 |
2.3.3.2 Ce含量对10%Ni/3%La_2O_3-γ-Al_2O_3催化剂积炭和比表面积的影响 |
2.3.3.3 10%Ni/3%La_2O_3-γ-Al_2O_3催化剂稳定性 |
2.3.3.4 焙烧温度对10%Ni/3%La_2O_3-γ-Al_2O_3催化剂性能的影响 |
2.3.3.5 还原温度对10%Ni/3%La_2O_3-γ-Al_2O_3催化剂性能的影响 |
2.3.3.6 反应温度对10%Ni/3%La_2O_3-γ-Al_2O_3催化剂性能的影响 |
2.3.4 不同催化剂制备合成气中H_2/CO比 |
2.3.5 催化剂的表征 |
2.3.5.1 程序升温还原(TPR) |
2.3.5.2 XRD分析 |
2.3.5.3 热分析 |
2.3.5.4 SEM分析 |
2.4 小结 |
第3章 含CO_2合成气低温合成甲醇反应及催化剂的研究 |
3.1 引言 |
3.2 实验部分 |
3.2.1 实验原料及仪器 |
3.2.1.1 实验原料 |
3.2.1.2 实验仪器 |
3.2.2 实验方案 |
3.2.2.1 催化剂的制备 |
3.2.2.2 甲醇合成反应 |
3.2.3 原位FTIR表征 |
3.3 实验结果与讨论 |
3.3.1 低温合成甲醇新工艺及反应机理的研究 |
3.3.2 时间对反应的影响 |
3.3.3 溶剂对反应的影响 |
3.3.4 催化剂对反应的影响 |
3.3.4.1 载体对催化剂活性的影响 |
3.3.4.2 稀土助剂对Cu-Zn基催化剂活性的影响 |
3.3.4.3 其他元素对催化剂性能的影响 |
3.4 小结 |
第4章 CO_2加氢低温合成甲醇反应及催化剂的研究 |
4.1 引言 |
4.2 实验部分 |
4.2.1 实验仪器及原料 |
4.2.1.1 实验仪器 |
4.2.1.2 实验原料 |
4.2.2 实验方案 |
4.2.2.1 催化剂的制备 |
4.2.2.2 甲醇合成反应 |
4.2.3 催化剂的表征 |
4.2.3.1 催化剂比表面积测定 |
4.2.3.2 催化剂的TPR测定 |
4.2.3.3 催化剂的XRD测定 |
4.3 实验结果与讨论 |
4.3.1 低温合成甲醇新工艺的研究 |
4.3.2 时间对反应的影响 |
4.3.3 温度对反应的影响 |
4.3.4 催化剂对反应的影响 |
4.3.4.1 稀土助剂对Cu-Zn基催化剂活性的影响 |
4.3.4.2 贵金属元素Pd对Cu-Pd/ZnO催化剂活性的影响 |
4.3.4.3 Al含量对Cu/ZnO/Al_2O_3催化剂活性的影响 |
4.3.4.4 焙烧温度对Cu/ZnO/Al_2O_3催化剂活性的影响 |
4.3.4.5 还原温度对Cu/ZnO/Al_2O_3催化剂活性的影响 |
4.3.5 Cu/ZnO/Al_2O_3催化剂的表征 |
4.3.5.1 Cu/ZnO/Al_2O_3催化剂比表面积(BET) |
4.3.5.2 Cu/ZnO/Al_2O_3催化剂的TPR分析 |
4.3.5.3 Cu/ZnO/Al_2O_3催化剂的XRD分析 |
4.4 小结 |
第5章 结论 |
5.1 CH_4-CO_2重整制合成气反应及催化剂研究结论 |
5.2 含CO_2合成气低温合成甲醇反应及催化剂研究结论 |
5.3 CO_2加氢低温合成甲醇反应及催化剂研究结论 |
参考文献 |
发表论文及参加科研情况 |
致谢 |
(4)双塔并联式甲醇合成工艺开发与工业示范(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第一章 前言 |
1.1 项目背景 |
1.2 立项说明 |
1.3 技术特点 |
1.4 技术指标 |
第二章 甲醇合成反应技术概述 |
2.1 甲醇合成原理 |
2.2 甲醇合成催化剂 |
2.3 甲醇合成工艺 |
2.4 国内外甲醇合成反应器 |
第三章 双塔并联工艺路线的开发 |
3.1 技术路线确定 |
3.2 技术开发思路 |
3.3 双塔并联甲醇合成工艺流程设计依据 |
第四章 双塔并联甲醇合成工艺反应器的设计 |
4.1 双塔并联甲醇合成工艺反应器设计 |
4.2 双塔并联甲醇合成工艺物料衡算 |
4.3 双塔并联甲醇合成工艺设备设计 |
4.4 催化剂装填、开停车与正常操作 |
第五章 双塔并联工艺的工业应用 |
5.1 概述 |
5.2 甲醇合成的特点与反应器要求 |
5.3 双塔并联式甲醇合成工艺流程 |
5.4 合成系统主要设备简介 |
5.5 双塔并联式甲醇合成反应工艺技术特点 |
5.6 催化剂装填 |
5.7 催化剂的升温还原 |
5.8 C307甲醇催化剂使用情况 |
5.9 精甲醇质量 |
第六章 结论 |
符号说明 |
参考文献 |
致谢 |
(5)C307型催化剂在年产20万吨甲醇装置上的应用(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第1章 绪论 |
1.1 课题工程背景 |
1.2 论文主要内容 |
1.3 论文目的与意义 |
第2章 文献综述 |
2.1 甲醇合成原理 |
2.2 低压合成甲醇工艺 |
2.2.1 低压单醇 |
2.2.2 低压联醇 |
2.3 甲醇合成反应器 |
2.3.1 国外甲醇合成反应器 |
2.3.2 国内甲醇合成反应器 |
2.4 合成甲醇催化剂 |
2.4.1 发展历史 |
2.4.2 锌铬催化剂 |
2.4.3 铜基催化剂 |
2.4.4 研究方向 |
第3章 某厂年产20万吨低压甲醇装置 |
3.1 工艺流程概述 |
3.2 造气 |
3.3 变换 |
3.4 脱硫脱碳 |
3.4.1 H_2S吸收塔 |
3.4.2 CO_2吸收塔 |
3.4.3 H_2闪蒸塔 |
3.4.4 CO_2再生塔 |
3.4.5 H_2S再生塔 |
3.4.6 甲醇精馏塔 |
3.4.7 尾气洗涤塔 |
3.5 合成 |
3.5.1 合成装置 |
3.5.2 工艺控制指标 |
第4章 C307型中低压合成甲醇催化剂 |
4.1 规格及性能 |
4.1.1 化学成份 |
4.1.2 物理性能 |
4.1.3 质量指标 |
4.2 催化剂装填 |
4.2.1 催化剂的装填步骤 |
4.2.2 装填注意事项 |
4.3 催化剂的还原 |
4.3.1 还原原理 |
4.3.2 实际还原情况 |
4.4 操作条件对合成甲醇的影响 |
4.4.1 温度对合成甲醇的影响 |
4.4.2 压力对合成甲醇的影响 |
4.4.3 空速对合成甲醇的影响 |
4.4.4 氢碳比对合成甲醇的影响 |
4.4.5 惰性气体对合成甲醇的影响 |
4.4.6 二氧化碳对合成甲醇的影响 |
4.4.7 入塔气中甲醇含量对合成甲醇的影响 |
第5章 甲醇生产装置操作运行 |
5.1 运行情况 |
5.2 运行情况分析 |
第6章 结论 |
参考文献 |
致谢 |
(6)铜系甲醇合成催化剂研究开发现状及展望(论文提纲范文)
1 国外铜系甲醇催化剂的研究开发状况 |
1.1 英国ICI 公司 |
1.2 德国BASF 公司 |
1.3 德国Sud Chemie 公司 |
1.4 丹麦TopsΦe公司 |
2 国内铜系甲醇催化剂研究发展概况 |
2.1 南化集团研究院 |
2.2 西南化工研究设计院 |
2.3 西北化工研究院 |
2.4 齐鲁石化公司研究院 |
3 国内外铜系催化剂最新产品的性能比较 |
4 铜系甲醇催化剂研究的未来发展方向 |
4.1 在原有体系中添加新的元素 |
4.2 改变铜系催化剂的体系 |
4.3 改变催化剂的制备工艺 |
5 结 语 |
(8)合成甲醇催化剂的研究进展(论文提纲范文)
1 锌铬催化剂 |
2 铜基催化剂 |
2.1 CuO-ZnO-Al2O3催化剂 |
2.2 CuO-ZnO-Cr2O3催化剂 |
2.3 CuO-ZnO- (Al2O3) -K2O 催化剂 |
2.4 CuO-ZnO-Al2O3-V2O3催化剂 |
2.5 CuO-ZnO-Al2O3-Cr2O3催化剂 |
2.6 CuO-ZrO2催化剂 |
2.7 铜基合成甲醇催化剂改进工艺 |
3 合金催化剂 |
4 其他非铜基催化剂 |
(9)甲醇合成催化剂的结构特性及工艺条件对合成过程的影响研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第一章 绪论 |
1.1 甲醇的用途 |
1.2 甲醇合成技术 |
1.2.1 甲醇合成工艺及反应器 |
1.2.2 甲醇合成催化剂 |
1.3 合成甲醇的反应机理 |
1.3.1 CO唯一碳源假说 |
1.3.2 CO_2唯一碳源假说 |
1.3.3 双碳源假说 |
1.4 主要研究内容、意义及实验方案 |
1.4.1 主要研究内容 |
1.4.2 论文研究的意义 |
1.4.3 研究方案及主要手段 |
第二章 甲醇催化剂的结构特性研究 |
2.1 催化剂的仪器表征 |
2.1.1 XRD分析 |
2.1.2 TEM分析 |
2.1.3 BET及孔结构分析 |
2.2 反应特性 |
2.3 小结 |
第三章 实验系统 |
3.1 系统组成 |
3.2 总工艺流程 |
3.3 关键装置 |
3.3.1 合成单元 |
3.3.2 产品分离与检测单元 |
第四章 基准冷态实验 |
4.1 计量仪器的精度分析 |
4.1.1 热电偶 |
4.1.2 质量流量计 |
4.1.3 转子流量计 |
4.1.4 湿式流量计标定 |
4.2 反应器恒温区的界定 |
4.3 反应体系高压气密性检验 |
4.4 色谱工作状态选择 |
第五章 工艺条件对合成过程的影响研究 |
5.1 实验 |
5.1.1 催化剂装填 |
5.1.2 催化剂活化 |
5.1.3 轻负荷运行 |
5.1.4 实验过程分析 |
5.2 结果与讨论 |
5.2.1 反应温度的影响 |
5.2.2 反应压力的影响 |
5.2.3 空速的影响 |
5.2.4 原料气H/C的影响 |
5.2.5 CO_2浓度的影响 |
5.2.6 工艺条件对合成过程的敏感性分析 |
5.3 小结 |
第六章 循环比对合成过程影响的计算分析 |
6.1 化学计量与物料衡算 |
6.1.1 化学计量 |
6.1.2 物料衡算 |
6.1.3 计算过程 |
6.2 反应器空速的确定 |
6.3 计算举例 |
6.4 小结 |
第七章 甲醇催化剂的发展分析 |
7.1 助催化剂 |
7.2 制备工艺 |
7.3 其它方面 |
7.3.1 开发具有更好抗毒性的催化剂 |
7.3.2 开展 CO_2合成甲醇催化剂的探索 |
7.3.3 研制新型合成燃料甲醇催化剂 |
第八章 结论 |
8.1 主要研究结论 |
8.2 主要创新点 |
8.3 今后工作展望 |
主要参考文献 |
在学期间研究成果 |
附录 循环比对合成过程影响数据 |
致谢 |
(10)合成甲醇催化剂的研究及合成反应优化操作(论文提纲范文)
第一章 文献综述 |
1.1 甲醇的应用现状 |
1.1.1 甲醇氧化制甲醛 |
1.1.2 甲醇和异丁烯催化合成甲基叔丁基醚(MTBE) |
1.1.3 甲醇氨解制甲胺 |
1.1.4 甲醇羰基化制甲酸甲酯 |
1.1.5 合成其它甲酯 |
1.1.6 制烯烃 |
1.1.7 合成碳酸二甲酯(DMC) |
1.1.8 制醋酸 |
1.1.9 制甲醇蛋白 |
1.1.10 直接甲醇燃料电池 |
1.1.11 直接转化为氢能 |
1.1.12 有肥效的植物生长促进剂 |
1.2 生产方法 |
1.2.1 BNL 开发合成甲醇新工艺 |
1.2.2 液相法生产甲醇 |
1.2.3 玉米秸秆热化学法合成甲醇 |
1.2.4 纯氧换热转化合成甲醇新工艺 |
1.2.5 天然气和水煤气联合生产甲醇 |
1.2.6 国外三种甲醇新工艺 |
1.3 甲醇合成催化剂 |
1.3.1 锌铬催化剂 |
1.3.2 铜铬催化剂 |
1.3.3 Cu-Zn-Al-O 催化剂 |
1.3.4 CuO/ZrO_2 催化剂 |
1.3.5 其它系列催化剂 |
1.4 铜基催化剂的还原 |
1.5 甲醇合成催化剂还原的重要意义 |
1.6 铜基催化剂的中毒和寿命 |
1.7 影响甲醇合成反应过程的工艺条件 |
1.7.1 温度 |
1.7.2 压力 |
1.7.3 气体的组成 |
1.7.4 催化剂颗粒尺寸 |
1.7.5 空速 |
第二章 FC306型甲醇合成催化剂实验室制法研究及其工业应用评价 |
2.1 实验部分 |
2.1.1 催化剂样品 |
2.1.2 物性表征 |
2.1.3 催化性能测试 |
2.2 结果与讨论 |
2.2.1 低温活性母体的效果 |
2.2.2 热稳定性大表面载体的效果 |
2.2.3 新母体负载于新载体的效果 |
2.3 工业使用效果评价 |
小结 |
第三章 新型NC307 型甲醇合成催化剂研制与性能简介 |
3.1 研制状况 |
3.1.1 催化剂样品的制备 |
3.1.2 催化剂样品筛选 |
3.1.3 探索性实验 |
3.1.4 正交试验 |
3.1.5 样品催化性能对比 |
3.2 产品使用性能 |
3.2.1 用途及特点 |
3.2.2 产品物理性质 |
3.2.3 主要技术指标 |
3.2.4 使用操作条件范围 |
3.3 工业应用 |
第四章 甲醇合成的工艺流程和设备 |
4.1 甲醇合成生产流程 |
4.2 低压工艺流程 |
4.3 合成甲醇主要设备 |
4.3.1 甲醇合成塔内件 |
4.3.2 冷却设备 |
4.4 合成反应的优化操作 |
4.4.1 反应温度对催化剂时空收率的影响 |
4.4.2 反应压力对催化剂时空收率的影响 |
4.4.3 空速对催化剂时空收率的影响 |
4.4.4 进塔气中氢碳比对催化剂时空收率的影响 |
结论 |
致谢 |
参考文献 |
中文详细摘要 |
四、新型低压合成甲醇催化剂的研制(论文参考文献)
- [1]CO2加氢合成甲醇Cu-Zn-Zr-O催化剂研究[D]. 张明宇. 昆明理工大学, 2015(12)
- [2]合成甲醇铜基催化剂及制备工艺研究进展[J]. 程金燮,胡志彪,王科,凌华招,邹鑫,徐晓峰,李倩,黄宏. 工业催化, 2015(08)
- [3]碳一化学品转化反应及催化剂的研究[D]. 李文泽. 东北大学, 2011(07)
- [4]双塔并联式甲醇合成工艺开发与工业示范[D]. 张雷. 华东理工大学, 2011(05)
- [5]C307型催化剂在年产20万吨甲醇装置上的应用[D]. 蒋朝俊. 华东理工大学, 2011(05)
- [6]铜系甲醇合成催化剂研究开发现状及展望[J]. 何刚. 石油与天然气化工, 2010(01)
- [7]合成甲醇催化剂应用及研究进展[J]. 郭莉. 石油化工应用, 2007(04)
- [8]合成甲醇催化剂的研究进展[J]. 王莉. 化肥设计, 2007(03)
- [9]甲醇合成催化剂的结构特性及工艺条件对合成过程的影响研究[D]. 何海军. 煤炭科学研究总院, 2006(12)
- [10]合成甲醇催化剂的研究及合成反应优化操作[D]. 赵忠尧. 大庆石油大学, 2006(12)