pH值及焙烧气氛对Cu-Zn-Al甲醇合成催化剂结构和性能的影响
2015-07-18吕晓东栾春晖樊金串
天然气化工—C1化学与化工 2015年6期
闫 杏 ,吕晓东 ,王 霞 ,栾春晖 ,樊金串 ,3*,黄 伟
(1.太原理工大学 化学化工学院,山西 太原 030024;2.太原理工大学 煤科学与技术教育部和山西省重点实验室,山西 太原 030024;3.中国科学院山西煤炭化学研究所 煤转化国家重点实验室,山西 太原 030001)
甲醇是一种重要的基础有机化工产品和潜力巨大的清洁可替代燃料[1]。Cu-Zn-Al催化剂由于具有较好的催化活性,较长的使用寿命,高的抗毒性以及相对较低的反应温度和压力,被用于工业甲醇合成,其研究一直是人们感兴趣的课题[2]。目前,研究主要集中于催化剂的原料配比[3]、制备方法[4]以及催化剂改性[5]等方面,认为铜组分的分散性、CuZn组分间的相互作用是影响催化剂反应活性和稳定性的重要因素。工业上甲醇合成催化剂一般采用沉淀法制备[6],在固定床反应器上进行反应;由于甲醇合成是一个放热反应,为了避免催化剂过热失活,通常都控制合成气的转化率在一个较低的水平。浆态床反应器由于具有传热快,易于控制反应温度等优点被用于甲醇合成的研究之中。Zhai等[7]将工业甲醇合成铜基催化剂用于浆态床反应,发现催化剂存在失活现象,认为活性组分铜颗粒的烧结长大是导致催化剂在不同的反应时间失活速率不同的主要原因。黄伟等[8]针对浆态床反应器的特点提出了一种新的催化剂制备方法——完全液相法,它和传统方法的最大差异是催化剂在液相中形成,而传统法则是在气相中焙烧得到。研究表明,完全液相法本身能赋予催化剂特有的性质,它不仅仅限于浆态床反应,也应该能用于固定床反应中。……
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