二氧化碳加氫合成甲醇催化劑的研究.pdf

1、本文分析了甲醇的國內(nèi)外需求情況、二氧化碳加氫制甲醇催化劑的研究現(xiàn)狀和Cu基催化劑的改性方法。在傳統(tǒng)Cu/Zn/Al2O3甲醇催化劑的基礎(chǔ)上，對催化劑載體進(jìn)行了研究，改變催化劑的載體，將Cu、Zn等活性組分負(fù)載在TiO2上，比較了不同制備方法對催化劑性能的影響；調(diào)變氧化銅與氧化鋅的含量，用BET、XRD、TPR等手段對催化劑的結(jié)構(gòu)和表面性能進(jìn)行表征，并考察不同的銅、鋅含量對催化劑反應(yīng)活性的影響。 本研究在負(fù)載量一定的情況下，研究了

2、后處理過程及反應(yīng)條件對催化劑性能的影響；通過正交設(shè)計實驗，考察不同反應(yīng)工藝條件對催化劑活性的影響；研究了不同進(jìn)料組成對反應(yīng)的影響，比較了反應(yīng)前后催化劑物相的變化。在不同的制備方法中，浸漬溶膠凝膠法所得TiO2,催化劑的綜合性能最好，甲醇收率最高，在溫度300℃、壓力4MPa、空速5000h-1時，甲醇收率為5.68％，共沉淀法所得的催化劑具有較高的CO2轉(zhuǎn)化率，但甲醇選擇性較小，浸漬煅燒偏鈦酸所得TiO2，其催化性能最差。通過溶膠凝膠法

3、和浸漬法所得的不同負(fù)載量的Cu/Zn/TiO2 甲醇催化劑的比較中，認(rèn)為當(dāng)負(fù)載量達(dá)到15％時，催化劑的活性達(dá)到一個最大值，負(fù)載量繼續(xù)增大，催化劑的活性略有下降。隨焙燒溫度的升高，CO2的轉(zhuǎn)化率先增大后減小，在350℃焙燒時，CO2的轉(zhuǎn)化率最高,焙燒溫度為300 ℃和400℃的次之，焙燒溫度為250 ℃的催化劑CO2轉(zhuǎn)化率最差。催化劑的反應(yīng)溫度較低時，甲醇的選擇性均為100％，沒有其他副反應(yīng)發(fā)生，當(dāng)溫度高于280℃時，甲醇的選擇性逐漸急劇

4、降低。與還原12h的催化劑相比，還原24h的催化劑的Cu 還原的比較徹底。還原24h的催化劑，其CO2轉(zhuǎn)化率和CH3OH選擇性均高于還原12h的催化劑，這說明還原時間適當(dāng)延長，有利于提高甲醇收率。隨還原溫度升高，CO2的轉(zhuǎn)化率差別不大，在300 ℃下還原的催化劑CO2的轉(zhuǎn)化率略有下降；隨著還原溫度的升高，CH3OH的選擇性增大。溫度升高有利于提高CO2的轉(zhuǎn)化率，但選擇性則隨溫度的升高而減小，在280℃，甲醇的收率最大為6.63％。隨著壓