合成气制备炉论文_程淑艳,郝艳红,寇佳伟,高阳艳

导读:本文包含了合成气制备炉论文开题报告文献综述、选题提纲参考文献及外文文献翻译,主要关键词:合成气,催化剂,丁醇,低碳,乙醇胺,复合物,滑石。

合成气制备炉论文文献综述

程淑艳,郝艳红,寇佳伟,高阳艳[1](2019)在《叁乙醇胺改性Cu/Zn/Al类水滑石衍生氧化物催化合成气制备低碳醇》一文中研究指出采用共沉淀法制备Cu/Zn/Al类水滑石前驱体,并用配体叁乙醇胺(TEA)对其进行改性。前驱体经焙烧后成功获得TEA改性的Cu/Zn/Al催化剂。借助XRD、FTIR、H2-TPR、CO-TPD及SEM等方法对催化剂进行表征,并将其应用于合成气制备异丁醇的活性评价反应中。结果表明,TEA的加入能够改变催化剂形貌,使催化剂表面呈松散絮状结构。TEA可使类水滑石前驱体的结构发生膨胀,其焙烧获得的催化剂中有明显的晶格扭曲和晶格缺陷。TEA对催化剂结构的改变有利于Cu/Zn/Al催化剂中CuO组分的氢还原和CO在催化剂表面的化学吸附,从而促进异丁醇的合成。当TEA的添加比例为nTEA/nZn=0.5时,TEA改性的Cu/Zn/Al催化剂的催化效果达到最佳。(本文来源于《无机化学学报》期刊2019年02期)

程淑艳[2](2018)在《CuZnAl复合催化剂催化合成气制备异丁醇的研究》一文中研究指出异丁醇不但是合成药品、涂料和人造橡胶等工业产品重要的化工原料,而且具有辛烷值较高,防爆性能优越的特性,可替代易燃且易挥发的甲基叔丁基醚作为新型机动车燃料添加剂。目前,异丁醇主要来源于丁/辛醇生产过程中产生的副产物,该工艺所获得的异丁醇产量较低,难以满足国内对异丁醇日益增长的需求,导致我国每年需要进口大量的异丁醇产品。因此,利用我国大量的煤炭资源制备合成气,以合成气为原料直接催化合成异丁醇成为符合我国能源赋存特点的异丁醇合成路线。目前用于合成气直接制异丁醇的催化剂体系存在诸多不足,如活性不高、异丁醇选择性偏低、催化剂稳定性不佳、易失活等。针对异丁醇催化剂的缺陷,本文利用类水滑石中金属元素分布均一的特性和Cu ZnAl催化剂的催化反应条件较温和的特点,用Cu ZnAl类水滑石为前驱体(CuZnAl-HTLCs)制备活性高且使用条件温和的异丁醇催化剂。通过将CuZnAl催化剂与碳材料复合以改善催化活性组分分散性和抗烧结性,进一步使用钾助剂和络合剂改性复合催化剂以期使碳材料和改性剂发挥协同作用,获得活性更高的异丁醇催化剂。通过研究碳材料和改性剂对复合催化剂结构的影响,结合复合催化剂的催化活性变化,揭示催化剂宏观性能与微观结构之间的构效关系,明确催化剂的最佳配方和最优反应条件,初步认识复合催化剂的催化合成机理。得到的主要结论如下:(1)碳纤维表面含有–OH和–COOH,其有利于CuZnAl-HTLCs原位生长于碳纤维表面。随碳纤维含量的增加,催化剂的比表面积出现先增大后减小的趋势,平均孔径则出现先减小后增大的趋势。Cu O晶粒的尺寸逐渐减小,活性组分均一地附着于碳纤维表面。(2)复合催化剂经480 h反应后,CO转化率始终维持在45%左右,异丁醇选择性始终维持在17%左右。对于异丁醇的合成来说,复合催化剂未出现明显失活,但甲醇的选择性则明显下降。这与反应过程中催化剂颗粒尺寸增大造成催化剂的比表面积以及孔径减小有关。(3)CuZnAl催化剂/碳纤维复合催化剂(Cu ZnAl/ACFs)催化合成气制备异丁醇反应的最佳条件如下:反应温度为320℃;压力为4 MPa;合成气中H_2/CO比为2;碳纤维质量分数为30%;前驱体焙烧温度为400℃。(4)CuZnAl/ACFs催化CO和H_2制备低碳醇的机理以CO插入机理为主:(a)CuZn Al/ACFs中的碳纤维具有促进电子传递的能力,有利于低碳醇制备过程中的中间体形成;(b)碳纤维的加入通过增强中强CO吸附而促进碳链增长;(c)碳纤维的加入促进活性组分的分散,从而促进CuO/ZnO固溶体生成。还原过程中CuO/Zn O固溶体形成Cu/ZnO界面,Cu~0发挥活化CO的作用,ZnO起到储氢和活化氢分子的作用,两者需协同作用实现低碳醇的催化合成。(5)单独加入钾助剂或活性碳纤维,均有利于CuO/ZnO固溶体的形成和增加中强CO的吸附量。但同时加入钾助剂和碳纤维导致复合催化剂表面CuZnAl片层脱落,活性碳纤维表面的活性组分减少。(6)络合剂叁乙醇胺(TEA)或乙二胺四乙酸(EDTA)可促使催化剂表面形成松散的絮状结构,其有利于产物和反应物的传质过程。TEA和EDTA较大的空间位阻妨碍H_2脱附,通过延长H_2与CuO的接触时间,可增加CuO的还原量。络合剂TEA和碳纤维可产生协同作用,协同促进CuO还原和中强CO吸附,进一步提高复合催化剂的活性。(本文来源于《太原理工大学》期刊2018-05-01)

夏万东,高洪成[3](2018)在《镧改性Cu-Fe/SiO_2催化剂催化合成气制备低碳醇》一文中研究指出采用超声辅助浸渍法制备了La-Cu-Fe/SiO_2催化剂,考察了不同质量分数的La对催化剂催化合成气制备低碳醇反应性能的影响。通过XRD、氮气吸附-脱附、CO-TBD、H2-TPR对La-Cu-Fe/SiO_2催化剂进行了表征。实验结果显示:加入La后有助于催化剂CuO特征衍射峰宽化,并使其比表面积增大至279.5 m2/g,Cu-Fe/SiO_2催化剂加入相对于载体SiO_2质量分数为5%的稀土元素La后,在3 MPa,300℃,催化剂0.30 g,V(H2)/V(CO)=2,流速30 m L/min条件下,CO转化率为29.2%,醇的时空产率达到128.7 g/(kgcat·h),生成低碳醇与甲醇的质量比为0.79,表明La-Cu-Fe/SiO_2催化剂有助于促进低碳醇的生成。(本文来源于《精细化工》期刊2018年04期)

程淑艳,寇佳伟,高志华,黄伟[4](2017)在《CuZnAl/碳纤维复合材料催化合成气制备低碳醇》一文中研究指出采用共沉淀法制备CuZnAl类水滑石,将其担载于活化碳纤维(ACFs)表面,通过焙烧还原合成功能化复合催化剂(CuZnAl/ACFs)。借助XRD、FT-IR及N2吸附-脱附等方法对该复合物进行表征,并将其应用于合成气制备低碳醇的反应中,进行活性评价。结果表明,复合催化剂中活性组分在碳纤维表面均匀分散,碳纤维表面催化剂的颗粒尺寸减小,比表面积增大。ACFs的导电性加速醇合成过程中的电子传递,促进反应进行,因而CO转化率的提高(最高可达47%)。同时,ACFs提高催化剂表面ZnO的分散度,从而促进Cu与ZnO形成金属氧化物界面。这有利于低碳醇的生成,因而使C2以上醇的选择性高达39%。(本文来源于《无机化学学报》期刊2017年12期)

申东明,程世林,韩冰,钟涛,吕鹏[5](2017)在《Cu/ZnO@H-β-P催化剂在合成气制备液化石油气反应中的性能研究》一文中研究指出采用共沉淀法制备Cu/ZnO催化剂、水热合成法制备H-β分子筛、通过物理包膜法制备了具有核壳结构的Cu/ZnO@H-β-P催化剂,并用于合成气制备液化石油气(LPG)反应。通过XRD、NH3-TPD、BET和SEM-EDS等手段对催化剂进行了表征,利用固定床连续反应装置对催化剂进行了活性评价。结果表明,Cu/ZnO@H-β-P催化剂是具有中孔的核壳结构材料,其协同作用打破了原有的热力学平衡,促进了甲醇→DME→LPG串联反应的连续进行。与物理混合的Mix-Cu/ZnO-H-β催化剂相比,Cu/ZnO@H-β-P催化剂的CO转化率和LPG选择性更高,空速和反应温度对催化剂活性影响明显,最佳空速和反应温度分别为2 400 h~(-1)和350℃。使用Cu/ZnO@H-β-P催化剂在最佳条件下进行合成气制备LPG反应,CO转化率达到了57.22%,LPG选择性达到了60.52%。(本文来源于《燃料化学学报》期刊2017年09期)

彭露[6](2017)在《用于合成气制备低碳醇的铑基纳米催化剂的研制》一文中研究指出煤或生物质经过气化,经由合成气催化转化是一条可持续制备低碳醇路径。Rh由于适中的CO解离能力和加氢能力,是公认的最优良乙醇合成催化剂。就目前的Rh基催化剂现状而言,载体和助剂是影响合成气转化制备低碳醇的关键。然而,由于多相催化剂结构的复杂性和表征手段的局限性,Rh与助剂、载体的作用方式、结构与活性的关系尚不清楚。这极大地阻碍了 Rh基催化剂的发展。本论文选择纳米碳作为载体,通过表面改性获得不同表面化学性质的纳米碳材料,负载金属Rh以及Rh-Fe、Rh-Mn为模型催化剂,利用高分辨电镜表征催化剂活性位的结构,包括助剂在催化体系中的电子态,同时直接观察Rh与助剂在原子尺度上的相互作用,进而揭示催化剂结构与催化性能的关系规律,针对合成气制乙醇反应选择性调控和高压条件催化剂结构的动态变化表征开展系统的研究。本论文的主要研究内容如下:1.通过纳米碳表面改性,引入结构丰富的氮杂原子,得到不同表面化学的含氮纳米碳;即利用水热法将适量的碳纳米管加入含一定比例的葡萄糖和尿素的水溶液中,水热处理后使碳纳米管被包覆一层水热炭,经N2高温处理后得到功能化的碳纳米管载体。我们发现,表面氮掺杂碳纳米管负载Rh催化剂(3Rh/F-CNTs-004)可以稳定更小的Rh纳米颗粒。合成气催化转化测试(F = 20 mL/min;H2/CO=2;P=3.0MPa;T=553K;t=20h)表明该催化剂稳态下CO转化率为19.14%,乙醇选择性为27.39%,其催化活性优于碳纳米管作为载体的3Rh/F-CNTs-016O催化剂(CO转化率仅为5.55%,乙醇选择性为8.87%)。在3Rh/F-CNTs-004催化剂上添加助剂Fe后,发现CO的转化率显着升高,而乙醇的选择性随Fe负载量的增加而下降。而添加Mn助剂后,高分辨电镜分析表明助剂Mn与活性金属Rh存在明显相互作用,3RhlMn/F-CNTs-004催化剂因此显示出最优催化性能,其CO转化率为67.47%,乙醇选择性为23.19%,且乙醇时空收率最大为78.23 mol/(kg h)。2.两种水热炭球也被用来负载Rh,发现以葡萄糖和尿素为水热炭载体的3Rh-GU催化剂稳态后CO转化率为6.84%,乙醇选择性为13.28%,其催化性能优于只用葡萄糖为前驱体的水热炭载体3Rh-G,可能是由于水热炭材料中含有丰富的N元素,起到给电子的作用,有利于产物的脱附并提高CO的转化率。在其Rh催化剂中加入助剂Mn后,因Rh-Mn之间有相互作用而表现出更好的催化性能。(本文来源于《福州大学》期刊2017-06-01)

吕鹏,徐钉,申东明,钟涛,吕成学[7](2017)在《串联催化剂在二甲醚与合成气制备乙醇反应中的性能研究》一文中研究指出通过水热合成法和共沉淀法分别制备了分子筛催化剂和Cu/ZnO催化剂,将分子筛与Cu/ZnO调控成双层串联催化剂,并用于二甲醚与合成气通过两段反应制备乙醇。研究了反应温度和反应气组成等因素对反应的影响,比较了分子筛类型、助剂种类和含量等对催化剂活性的影响。结果表明,随反应温度增加,DME转化率和乙醇选择性呈现先增加后减小趋势,随着DME含量减少和CO含量增加,DME转化率和乙醇选择性增加。H-MOR分子筛与Cu/ZnO串联催化剂显示了最佳的催化活性;金属助剂能提高催化剂活性,尤其是含5%Cu的Cu/H-MOR与Cu/ZnO串联催化剂显示了最佳的催化反应活性,于最佳反应温度493 K下以Ar/DME/CO/H_2(1.6/1.0/47.4/50.0)为原料进行反应,DME转化率达到33.6%,乙醇选择性达到了44.5%。(本文来源于《应用化工》期刊2017年07期)

衣冠林,吴红军[8](2016)在《合成气制备技术研究进展》一文中研究指出介绍了当前几种合成气制备方法及工艺,其中包括传统的天然气与煤气化制合成气与有近些年来成为热点的生物质利用技术,并对这几种制备过程进行优缺点分析以及对未来发展趋势展望。(本文来源于《辽宁化工》期刊2016年11期)

陈高峰,雷廷宙,徐海燕,杨延涛,朱金陵[9](2016)在《CoCu-K/ZrO_2-Al_2O_3催化剂的制备及其在合成气制备低碳醇中的应用》一文中研究指出通过真空浸渍制备了一系列修饰有ZrO_2的Al_2O_3负载的CoCu-K催化剂,考察了其在合成气制低碳醇反应中的催化性能.与未经ZrO_2修饰的催化剂和未添加碱金属K的催化剂对比,该催化剂显示了较高的原料转化率和低碳醇的选择性.采用加压固定床反应器对其合成气制低碳醇的催化性能进行评价.同时系统研究了温度、压力、空速等反应条件对该反应的影响.结果表明,催化剂在温度260℃,压力3 MPa,空速2400 h-1条件下具备最优的反应性能.(本文来源于《河南科学》期刊2016年10期)

邱会东,王世杰,原金海,冯建[10](2016)在《合成气制备液体燃料费托合成催化剂的研究进展》一文中研究指出综述了近年来铁基催化剂、钴基催化剂由合成气制备液体燃料方面所取得的重要研究进展。简述了催化剂制备使用的载体,添加的促进剂和前躯体预处理技术等关键因素,对铁、钴基催化剂的活性及产物选择性的影响进行了讨论分析,并对今后合成气制备液体燃料催化剂的研究提出了建议。(本文来源于《应用化工》期刊2016年12期)

合成气制备炉论文开题报告

(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:

异丁醇不但是合成药品、涂料和人造橡胶等工业产品重要的化工原料,而且具有辛烷值较高,防爆性能优越的特性,可替代易燃且易挥发的甲基叔丁基醚作为新型机动车燃料添加剂。目前,异丁醇主要来源于丁/辛醇生产过程中产生的副产物,该工艺所获得的异丁醇产量较低,难以满足国内对异丁醇日益增长的需求,导致我国每年需要进口大量的异丁醇产品。因此,利用我国大量的煤炭资源制备合成气,以合成气为原料直接催化合成异丁醇成为符合我国能源赋存特点的异丁醇合成路线。目前用于合成气直接制异丁醇的催化剂体系存在诸多不足,如活性不高、异丁醇选择性偏低、催化剂稳定性不佳、易失活等。针对异丁醇催化剂的缺陷,本文利用类水滑石中金属元素分布均一的特性和Cu ZnAl催化剂的催化反应条件较温和的特点,用Cu ZnAl类水滑石为前驱体(CuZnAl-HTLCs)制备活性高且使用条件温和的异丁醇催化剂。通过将CuZnAl催化剂与碳材料复合以改善催化活性组分分散性和抗烧结性,进一步使用钾助剂和络合剂改性复合催化剂以期使碳材料和改性剂发挥协同作用,获得活性更高的异丁醇催化剂。通过研究碳材料和改性剂对复合催化剂结构的影响,结合复合催化剂的催化活性变化,揭示催化剂宏观性能与微观结构之间的构效关系,明确催化剂的最佳配方和最优反应条件,初步认识复合催化剂的催化合成机理。得到的主要结论如下:(1)碳纤维表面含有–OH和–COOH,其有利于CuZnAl-HTLCs原位生长于碳纤维表面。随碳纤维含量的增加,催化剂的比表面积出现先增大后减小的趋势,平均孔径则出现先减小后增大的趋势。Cu O晶粒的尺寸逐渐减小,活性组分均一地附着于碳纤维表面。(2)复合催化剂经480 h反应后,CO转化率始终维持在45%左右,异丁醇选择性始终维持在17%左右。对于异丁醇的合成来说,复合催化剂未出现明显失活,但甲醇的选择性则明显下降。这与反应过程中催化剂颗粒尺寸增大造成催化剂的比表面积以及孔径减小有关。(3)CuZnAl催化剂/碳纤维复合催化剂(Cu ZnAl/ACFs)催化合成气制备异丁醇反应的最佳条件如下:反应温度为320℃;压力为4 MPa;合成气中H_2/CO比为2;碳纤维质量分数为30%;前驱体焙烧温度为400℃。(4)CuZnAl/ACFs催化CO和H_2制备低碳醇的机理以CO插入机理为主:(a)CuZn Al/ACFs中的碳纤维具有促进电子传递的能力,有利于低碳醇制备过程中的中间体形成;(b)碳纤维的加入通过增强中强CO吸附而促进碳链增长;(c)碳纤维的加入促进活性组分的分散,从而促进CuO/ZnO固溶体生成。还原过程中CuO/Zn O固溶体形成Cu/ZnO界面,Cu~0发挥活化CO的作用,ZnO起到储氢和活化氢分子的作用,两者需协同作用实现低碳醇的催化合成。(5)单独加入钾助剂或活性碳纤维,均有利于CuO/ZnO固溶体的形成和增加中强CO的吸附量。但同时加入钾助剂和碳纤维导致复合催化剂表面CuZnAl片层脱落,活性碳纤维表面的活性组分减少。(6)络合剂叁乙醇胺(TEA)或乙二胺四乙酸(EDTA)可促使催化剂表面形成松散的絮状结构,其有利于产物和反应物的传质过程。TEA和EDTA较大的空间位阻妨碍H_2脱附,通过延长H_2与CuO的接触时间,可增加CuO的还原量。络合剂TEA和碳纤维可产生协同作用,协同促进CuO还原和中强CO吸附,进一步提高复合催化剂的活性。

(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。

合成气制备炉论文参考文献

[1].程淑艳,郝艳红,寇佳伟,高阳艳.叁乙醇胺改性Cu/Zn/Al类水滑石衍生氧化物催化合成气制备低碳醇[J].无机化学学报.2019

[2].程淑艳.CuZnAl复合催化剂催化合成气制备异丁醇的研究[D].太原理工大学.2018

[3].夏万东,高洪成.镧改性Cu-Fe/SiO_2催化剂催化合成气制备低碳醇[J].精细化工.2018

[4].程淑艳,寇佳伟,高志华,黄伟.CuZnAl/碳纤维复合材料催化合成气制备低碳醇[J].无机化学学报.2017

[5].申东明,程世林,韩冰,钟涛,吕鹏.Cu/ZnO@H-β-P催化剂在合成气制备液化石油气反应中的性能研究[J].燃料化学学报.2017

[6].彭露.用于合成气制备低碳醇的铑基纳米催化剂的研制[D].福州大学.2017

[7].吕鹏,徐钉,申东明,钟涛,吕成学.串联催化剂在二甲醚与合成气制备乙醇反应中的性能研究[J].应用化工.2017

[8].衣冠林,吴红军.合成气制备技术研究进展[J].辽宁化工.2016

[9].陈高峰,雷廷宙,徐海燕,杨延涛,朱金陵.CoCu-K/ZrO_2-Al_2O_3催化剂的制备及其在合成气制备低碳醇中的应用[J].河南科学.2016

[10].邱会东,王世杰,原金海,冯建.合成气制备液体燃料费托合成催化剂的研究进展[J].应用化工.2016

论文知识图

-1模型装置图焦炉煤气制备甲醇的主要工艺流程示意...-3炉内气体的流线分布-8CO浓度分布图-4炉内气体的温度分布-7CO2浓度分布图

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