中國(guó)化工貿(mào)易低溫液相合成甲醇銅鉻催化劑制備及合成工藝的研究李云霞朱丹丹(1河南機(jī)電職業(yè)學(xué)院,河南鄭州450002;2鄭州旅游職業(yè)學(xué)院,河南鄭州450007)摘要:通過(guò)低溫液相合成甲醵銅鉻能夠提高甲醇合威的轉(zhuǎn)侻率以及其選擇性,可以說(shuō),催化劑的性能對(duì)于低溫液相甲醇的合成是起肴決定性的作用的。文章中對(duì)于低溫液相合成甲醇銅鉻催化劑制備以及其合成工藝進(jìn)行研究關(guān)鍵詞:低溫液相甲醇銅鉻合成工藝引言可知,制備出的催化劑有著很好的低溫活性,而且反應(yīng)溫度在383K時(shí)催化劑甲醇是目前工業(yè)中采用的一種有機(jī)化工原料,也是未來(lái)應(yīng)用前景較好的的活性是最高的,在溫度不斷升高的過(guò)程中催化劑的活性在不斷下降,具體情種清潔能源。能源結(jié)構(gòu)的不斷變化以及當(dāng)前對(duì)環(huán)境保護(hù)的需求導(dǎo)致石油資源在況見下表。整個(gè)能源結(jié)構(gòu)中的比重在不斷地下降,天然氣以及煤炭作為化工和能源原材料表1反應(yīng)溫度對(duì)催化劑影響的重要性也不斷地凸顯出來(lái)[甲醇的合成技術(shù)早在17世紀(jì)就已經(jīng)提出來(lái)了,體系溫度〔k享的產(chǎn)率(g/.h)淳的選擇性(%)其合成技術(shù)的發(fā)展很大的程度上是依賴于催化劑的質(zhì)量。因而,要合成更好的132672甲醇就需要有更好的催化劑。在最近幾年當(dāng)中,提出了低溫液相合成甲醇的方26.5法,此種技術(shù)的提出在很多國(guó)家都受到重視1低溫液相合成甲醇的機(jī)理11.4關(guān)于低溫液相甲醇的合成機(jī)理很多研究者提出的是兩步機(jī)理,第一步就是32反應(yīng)壓力甲醇碳化甲酸甲酯,然后將一分子甲酸甲酯氫解成兩分子甲醇,通過(guò)反應(yīng)凈結(jié)甲醇合成反應(yīng)其實(shí)就是一個(gè)體積不斷地縮小的過(guò)程,高的反應(yīng)壓力下對(duì)于果生成一分子甲醇。其具體公式為反應(yīng)的平衡是有利的,同樣也有利于加快反應(yīng)的速度。當(dāng)反應(yīng)體系的壓力低于CH3OH+CO→ HCOOCH3HCOOCH3+H25OMpa時(shí)壓力升高催化劑的活性就會(huì)降低,但是其選擇性不變。當(dāng)反應(yīng)體系co+五2一壓力高于5PMa的時(shí)候,反應(yīng)的速率增幅就開始慢慢變小,其選擇性也會(huì)慢也有一些研究人員認(rèn)為在液相反應(yīng)當(dāng)中,甲醇分子是起著溶劑的作用的慢下降促使著CH3O-親核對(duì)CO產(chǎn)生的負(fù)極碳離子進(jìn)攻而產(chǎn)生過(guò)濾態(tài)化合物穩(wěn)定33催化劑預(yù)處理然后溶劑化負(fù)碳離子來(lái)獲得甲醇傳來(lái)的質(zhì)子才形成形成甲酸甲酯。催化劑在反應(yīng)之前進(jìn)行合理的預(yù)處理十分必要的,處理過(guò)程的不同對(duì)于其2.甲醇銅鉻催化劑的制備結(jié)果的影響也是很大的。在預(yù)處理的過(guò)程中有現(xiàn)場(chǎng)還原和非現(xiàn)場(chǎng)還原以及直接在本文中將銅鉻催化劑作為甲醇合成的氫解催化劑。具體實(shí)驗(yàn)的設(shè)備以及還原等5把同一組成的催化劑采用不同的方法進(jìn)行干預(yù),得到的催化劑用于所需要用到的藥品如下。催化合成甲醇和甲酸甲酯。多次重復(fù)過(guò)后,對(duì)其平均值進(jìn)行對(duì)比,發(fā)現(xiàn)催化劑在進(jìn)行低溫液相合成甲醇中使用到的設(shè)備主要有以下幾種:第一,制備氫的活性有很大的不同?？梢姶呋瘎┑念A(yù)處理對(duì)其影響較大。解催化劑的設(shè)備主要有進(jìn)行BET測(cè)定的260型自動(dòng)吸附儀器;進(jìn)行XRD分4討論型的ⅹ射線粉末衍射儀器;進(jìn)行TEM測(cè)定的透射電子顯微鏡;以及進(jìn)行SEM在低溫液相合成甲醇中,對(duì)其產(chǎn)生影響的工藝參數(shù)比較多,諸如上文提到測(cè)定的掃描電子顯微鏡。第二,液相甲醇合成的設(shè)備:使用帶有電加熱和水冷的反應(yīng)溫度、反應(yīng)壓力以及預(yù)處理,此外催化劑的類型和濃度以及其用量等也卻系統(tǒng)的反應(yīng)器,型號(hào)為HP5的分析儀器色譜儀,另外還需使用到的轉(zhuǎn)子會(huì)對(duì)其產(chǎn)生一定的影響。在本次制備催化劑的研究中還發(fā)現(xiàn),沉淀母液的PH流量計(jì)、水冷凝器以及各種鋼瓶等等值對(duì)于其活性的影響也加多但是對(duì)其選擇性的影響不大。低溫液相合成甲醇因試實(shí)驗(yàn)所需的藥品:制備氫解催化劑的藥品主要有以下幾種:硝酸銅、重為突破了傳統(tǒng)的合成溫度過(guò)高導(dǎo)致能耗大而且轉(zhuǎn)化率低的不足,有著也很好的鉻酸銨、硝酸鋇、硝酸鋅、硝酸錳、濃氨水等等。低溫液相漿態(tài)催化體系使用應(yīng)用前景。不過(guò),目前,對(duì)其反應(yīng)機(jī)理的研究還有爭(zhēng)論,因此亟待對(duì)其進(jìn)行進(jìn)的藥品有:二甲苯、甲醇鈉、二氧六環(huán)、甲酰胺、四氫呋喃。丙酮和乙二醇。行更深入的研究,為其制備以及合成工藝提供進(jìn)一步優(yōu)化的條件。制備方法:甲醇合成氫解催化劑的制備通常有三種方法:沉淀法:將具有參考文獻(xiàn)活性組分的鹽水溶液和弄氨水放入能夠進(jìn)行攪拌的沉淀?xiàng)X中進(jìn)行反應(yīng)生成固趙云鵬溫室氣體αO2加氫合成甲醇 CuO-ZnO/Ti◎_2催化劑的制備與性能硏體沉淀物,然后將其進(jìn)行過(guò)濾和干燥等一系列在步驟得到納米粒子12};微乳液究D哈爾濱工業(yè)大學(xué),203法:金屬鹽和沉淀劑形成微乳狀液在比較小的微區(qū)中控制膠粒后經(jīng)過(guò)熱處理形張紹巖新型高分散納米銅基催化劑的制及其催化1,4環(huán)已烷二甲酸二甲成納米粒子3;物理粉碎法:利用機(jī)械繼續(xù)粉碎得到納米粒子。這種方法操作酯加氫反應(yīng)的硏究D北京化工大學(xué),2l2的,但是生成的產(chǎn)雜質(zhì)較多,純度不足[4113 VijayaraghavanP, Lee5Mini-pilot plan tdesign and operation of a liquid制備步驟。通過(guò)絡(luò)合物沉淀法制備甲醇銅鉻催化劑,具體步驟如下:在室 Entrained reactor for liquid phase methanol synthesis FueldteehInt'L,l993溫中把Cu(NO1)2的水溶液和濃氨水制備成銅鉻合物溶液;在恒溫的下把重1(2):243鉻酸銨溶液慢慢的滴到以上步驟中的銅鉻合物溶液中去,然后使用稀硝酸溶液國(guó)4韓沖銅鋅基復(fù)合氧化物的制備及其催化二氧化碳加氫合成甲醇的硏究D昆將其的PH值調(diào)到50到70間,通過(guò)攪拌后使其沉淀;PH值調(diào)整好的物料在明理工大學(xué),203溫中進(jìn)行老化處理,處理時(shí)間一般控制在2-5個(gè)小時(shí),然后過(guò)濾,過(guò)濾后進(jìn)5 PJ.A.Tim, Waller, DMBrown Methanol technology development for the行反復(fù)的清洗,然后在150攝氏度的溫度下放置干燥10個(gè)小時(shí)到16個(gè)小時(shí)左 new millennium Applied Catalysis A: general22(2001)275-282右粉碎,最后在N2中物料經(jīng)過(guò)熱分解3到6個(gè)小時(shí)得到黑色的粉體催化劑作者簡(jiǎn)介:李云霞(l98}-),女,河南開封人,理學(xué)碩士,研究生,助教低溫液相合成甲醇銅鉻催化劑工藝條件影響研究方向:催化方向。朱丹丹(1983-),女,河南開封人,工學(xué)碩土,研究生,助教。研究方應(yīng)溫度對(duì)于反應(yīng)速率的影響結(jié)果可以從表1中可看出,基于表1的數(shù)據(jù)