文档介绍：中国石油大学(华东)
硕士学位论文
新型铜基甲醇合成催化剂的设计、制备及其反应研究
姓名:乔柯
申请学位级别:硕士
专业:工业催化
指导教师:阎子峰
20060401
新型铜基甲醇合成催化剂的设计、制备及其反应研究摘要乔柯ひ荡呋指导教师:阎子峰淌随着甲醇工业的迅速发展,中低压甲醇合成催化剂的研究日益受到国内外学者的关注。对于以合成气为原料的甲醇工业化生产中所使用的铜基催化剂来说,仍然存在活性较低、耐热性差以及使用寿命短等方面的不足。因此,在传统的催化剂的基础之上,制备高活性、高选择性、高稳定性的低温低压甲醇合成催化剂是目前该领域主要的研究方向。本论文首先考察了催化剂的组成以及助剂的添加对狝分催化剂活性及结构的影响,结果表明,//..是催化剂合适的组成比例,助剂锰或锆的加入能够进一步提高催化剂的反应活性和热稳定性。其次,对工业催化剂制备常用的共沉淀法进行了改进,通过改变催化刘中各组分的沉淀顺序显著增强了催化刘活性组分的分散效果。另外,还对催化剂制备过程中主要的操作条件进行了优化。采用自行设计并组建的连续流动、加压固定床微型反应器一气相色谱联用系统,对研制的新型铜基催化剂在甲醇台成反应中的活性进行了评价,并考察了还原过程、反应温度以及空速等因素对催化剂的影响。在较低的反应温度和压力条件下,其活性及热稳定性均较为理想。关键词:甲醇合成,铜基催化剂,共沉淀法,一氧化碳,加氢
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关于论文使用授权的说明独创性声明C苈畚脑诮饷芎笥ψ袷卮斯娑本人声踞所呈交的论文是我个人在导师指导下迸行的研究工作及取得的研究成果。尽我所知,除了文中特别加以标注和致谢的地方外,论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果,也不包含为获得中囡石油大学或其它教育机构的学位或证书丽使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示了签名:年本人完全了解中国石油大学有关保留、使用学位论文的规定,即:学校有权保留送交论文的复印件及电子版,允许论文被查阅和借阅;学校可以公布论文的全部或部分内容,可以采用影印、缩印或其他复制手段保存论文。学生签名:导师签名:
第前言—木材干馏法的由来。年,ü宦燃淄樵诩钚匀芤褐兴甲醇是碳一化学的基础产品,又是极其重要的基本有机化工原料和溶剂,被广泛地应用于石油加工、有机合成、染料,医药、涂料和国防等工业,在国民经济中有着十分重要的地位。同时,甲醇也可作为液体清洁燃料,可直接替代汽油或部分掺混在汽油中作为发动机燃料,也可以通过改进的铣晒ひ兆;F虸,甲醇混合燃料和甲醇燃料电池逐渐成为甲醇新的重要应用领域。随着以天然气化工、煤化工等以碳一化学为基础的工业技术的快速发展,以及石油资源的瓶颈制约,甲醇将有望成为替代石油的清洁燃料,前景十分看好。年英国化学家⑾衷诮鼓舅嶂泻幸恢帧爸行晕质”,并称其为“木醇保庖彩亲罟爬系募状继崛》,全世界的甲醇产量仅为郑可醯停壹负跞ú坷丛从谀静母闪蠓ā年,德国公司的两位科学家蚐首次用一氧化碳和氢气,。从世纪年代至年代中期,,年英国狙兄瞥晒Ω呋钚缘耐甲醇合成催化剂,以此为基础开发出以天然气为原料采用冷激式绝热反应器的低压甲醇合成工艺,即状己铣晒ひ铡甑鹿鶯公司开发了另一套以天然气或渣油为原料、采用管壳式反应器的低压甲醇合成工艺,即艺。这两种工艺的诞生极大地推动了甲醇合成工艺的开发与生产,一些新的生产工艺相继开发成功,如本的法、中国石油大学6硕士论文第虑把
丹麦的法等合成工艺。年,美国学者妊д呤状翁出液相甲醇合成过程的概念。在其后的多年时间内,许多国家的研究工作者致力于这一新工艺的研究和开发,并于年在美国建立了第一套液相甲醇合成工业示范装置。目前的甲醇工业生产仍然主要以中低压合成工艺为主,表是主要的几种甲酵生产工艺的比较。由此可见,在目前世界各国的甲醇合成工艺中,以V饕W成的催化剂甲醇生产中被广泛使用,。,平均每套装置的生产能力已达万吨/年。非洲的甲醇生产能力仅占到了全球比例的%。亚洲甲醇生产虽然在总量上有一定的优势,但从总体来看却是型生产装置为主,平均每套装置的生产能力仅为颌蛴澳辏芎暮统杀揪τ诓缓侠淼淖刺表卜状己铣晒ひ樟鞒瘫冉稀】催化剂组成甲醇出塔含量%单管式冷管型连续换热设备尺寸较大较