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Application of methanol synthesis reactor to large-scale plants
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作者 LOU Ren XU Rong-liang LOU Shou-lin 《应用化工》 CAS CSCD 2006年第z1期260-268,共9页
The developing status of world large-scale methanol production technology is analyzed and Linda's JW low-pressure methanol synthesis reactor with uniform temperature is described. JW serial reactors have been succ... The developing status of world large-scale methanol production technology is analyzed and Linda's JW low-pressure methanol synthesis reactor with uniform temperature is described. JW serial reactors have been successfully introduced in and applied in Harbin Gasification Plant and the productivity has been increased by 50% and now nine sets of equipments are successfully running in Harbin Gasification Plant,Jiangsu Xinya, Shandong Kenli,Henan Zhongyuan, Handan Xinyangguang,' Shanxi Weihua and Inner Mongolia Tianye. Now it has manufacturing the reactors of 300,000 t/a for Liaoning Dahua. Some solutions for the structure problems of 1000 ~5000 t/d methanol synthesis rectors are put forward. 展开更多
关键词 methanol synthesis REACTOR LARGE-SCALE
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二氧化碳加氢合成甲醇膜反应器研究进展
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作者 范宗良 马腾飞 +3 位作者 杨勇 王东亮 周怀荣 李贵贤 《低碳化学与化工》 北大核心 2025年第4期98-106,共9页
可再生能源替代化石能源对实现“碳达峰、碳中和”目标至关重要。甲醇是重要的化工原料,也是理想的氢能载体和储能介质。二氧化碳(CO_(2))加氢合成甲醇技术为基于化石燃料的传统甲醇生产路线提供了一种可行的替代方案,也为CO_(2)的资源... 可再生能源替代化石能源对实现“碳达峰、碳中和”目标至关重要。甲醇是重要的化工原料,也是理想的氢能载体和储能介质。二氧化碳(CO_(2))加氢合成甲醇技术为基于化石燃料的传统甲醇生产路线提供了一种可行的替代方案,也为CO_(2)的资源化利用提供了途径,有望缓解化石燃料短缺和环境污染问题。反应器是CO_(2)加氢合成甲醇技术的核心之一,其中膜反应器具有CO_(2)转化率高、产物选择性高等优点,在该领域具有广阔的应用前景。综述了CO_(2)加氢合成甲醇膜反应器的研究现状,总结了甲醇合成膜反应器的结构特点,分析了甲醇合成膜反应器工业化应用过程中存在的问题以及进一步的研究方向。本研究可为甲醇合成膜反应器的工业化应用提供参考。 展开更多
关键词 CO_(2)加氢 甲醇合成 膜反应器
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C307-M催化剂上甲醇合成本征动力学研究
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作者 孙训 李晓敏 +4 位作者 于昕瑶 孙中华 陈海波 钱俊峰 陈群 《现代化工》 北大核心 2025年第9期203-207,共5页
利用等温积分反应器,在压力4~8 MPa、温度473.15~553.15 K、空速8 000~20 000 h^(-1)、进料组成为y_(CO)=0.08~0.24、y_(CO_(2))=0.03~0.12、y_(H_(2))=0.64~0.75、y_(N_(2))=0.05~0.13的反应条件下,对中石化南京化工研究院有限公司研制... 利用等温积分反应器,在压力4~8 MPa、温度473.15~553.15 K、空速8 000~20 000 h^(-1)、进料组成为y_(CO)=0.08~0.24、y_(CO_(2))=0.03~0.12、y_(H_(2))=0.64~0.75、y_(N_(2))=0.05~0.13的反应条件下,对中石化南京化工研究院有限公司研制的C307-M催化剂进行本征动力学研究。基于CO、CO_(2)竞争加氢合成甲醇的Langmuir-Hinshelwood型动力学模型,根据所得实验数据,采用遗传算法联合马夸特法优化动力学模型参数。数理统计检验表明,所建立动力学模型是可信的。 展开更多
关键词 C307-M催化剂 甲醇合成 本征动力学 高空速 加氢
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基于轮胎热解、垃圾等离子气化与电解水耦合的多联产系统集成及分析
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作者 周明源 陈衡 +3 位作者 赵焕林 潘佩媛 徐钢 吴礼宁 《动力工程学报》 北大核心 2025年第1期141-153,共13页
为了提高固体垃圾废物的处理能力,实现垃圾废物的多元化利用,提出了一类基于垃圾衍生物(RDF)等离子气化与电解水补氢耦合轮胎热解制取甲醇、油等的新型一体化集成系统。该系统以等离子气化炉为主体核心,带动轮胎热解子系统工作,实现了... 为了提高固体垃圾废物的处理能力,实现垃圾废物的多元化利用,提出了一类基于垃圾衍生物(RDF)等离子气化与电解水补氢耦合轮胎热解制取甲醇、油等的新型一体化集成系统。该系统以等离子气化炉为主体核心,带动轮胎热解子系统工作,实现了能量的梯级利用。结果表明:该系统的能量效率为58.24%,[火用]效率为64.41%,能量损失的主要来源在于甲醇合成部分,而[火用]损失则主要在于等离子气化部分;根据经济性分析结果,该系统的总投资为3 566.56万元。在系统寿命为25 a,动态回收周期为3.15 a,最终系统的净现值可达到17 177.10万元。 展开更多
关键词 多联产系统 等离子气化 轮胎热解 电解水制氢 甲醇合成
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DDR分子筛的合成与应用研究进展
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作者 许翔 付文华 +1 位作者 李昊坤 汪玲玲 《低碳化学与化工》 北大核心 2025年第6期1-15,共15页
分子筛是一种重要的结晶多孔材料,因其化学组成可调、酸性强、比表面积大和热/水热稳定性高,在化工、能源和环保等多个领域应用广泛。小孔DDR分子筛具有独特的孔道特性,在气体分离和催化反应中展现出巨大的应用潜力。对DDR分子筛的合成... 分子筛是一种重要的结晶多孔材料,因其化学组成可调、酸性强、比表面积大和热/水热稳定性高,在化工、能源和环保等多个领域应用广泛。小孔DDR分子筛具有独特的孔道特性,在气体分离和催化反应中展现出巨大的应用潜力。对DDR分子筛的合成及其在气体分离、催化反应中的应用进展进行了综述。介绍了DDR分子筛粉末和膜的合成方法,重点阐述了可用于提升DDR分子筛应用性能的理化性质调控策略。总结了DDR分子筛在气体吸附分离、膜分离以及以甲醇制烯烃为代表的催化反应中的应用进展,重点突出气体分离效果和催化构效关系。最后,指出了DDR分子筛研究开发现状及其面临的挑战,展望了未来研究的重点方向,以期为分子筛材料的合理设计提供思路,推动DDR分子筛实现工业应用。 展开更多
关键词 DDR分子筛 分子筛膜 合成调控 气体分离 催化 甲醇制烯烃
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ZnO/ZrO_(2)催化剂的合成及其在CO_(2)加氢制甲醇中的应用研究
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作者 张培培 王文波 +4 位作者 米晓彤 辛靖 李永恒 李思漩 夏林 《无机盐工业》 北大核心 2025年第5期125-132,共8页
二氧化碳直接加氢转化为甲醇,既为二氧化碳的固定提供了一种可行的方法,也为氢气的储存提供了一种有效策略。基于此,分别采用水热法和共沉淀法制备了系列ZnO/MO_(x)(M=Zr,Ti)催化剂,并将其用于催化CO_(2)加氢制甲醇反应。评价结果显示,... 二氧化碳直接加氢转化为甲醇,既为二氧化碳的固定提供了一种可行的方法,也为氢气的储存提供了一种有效策略。基于此,分别采用水热法和共沉淀法制备了系列ZnO/MO_(x)(M=Zr,Ti)催化剂,并将其用于催化CO_(2)加氢制甲醇反应。评价结果显示,采用共沉淀法制备的20%ZnO/ZrO_(2)-C催化剂表现出最优的催化活性。在反应温度为350℃、压力为3.0 MPa、质量空速为24000 mL/(g·h)的条件下,CO_(2)转化率达到9.0%,甲醇选择性为58.3%,甲醇的时空收率高达0.321 g/(g·h)。通过X射线粉末衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、透射电子显微镜(TEM)、H_(2)程序升温还原(H_(2)-TPR)、N_(2)吸附-脱附实验、X光电子能谱(XPS)和CO_(2)程序升温脱附(CO_(2)-TPD)等表征手段,发现20%ZnO/ZrO_(2)-C催化剂以固溶体形式存在,具有均一的介孔结构、较大的比表面积、较低的还原温度和较高的CO_(2)活化能力。研究进一步表明,ZnO-ZrO_(2)界面的形成对甲醇的合成具有重要的促进作用。适量的ZnO能够优化ZnO-ZrO_(2)界面的形成,从而显著提升催化性能。 展开更多
关键词 甲醇合成 ZnO/ZrO_(2)固溶体 催化剂 二氧化碳加氢
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Pd掺杂方式对Cu/ZnO低温催化CO_(2)加氢制甲醇性能的影响
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作者 张培培 辛靖 +5 位作者 李思漩 米晓彤 杨国明 刘影 陈新国 夏林 《低碳化学与化工》 北大核心 2025年第6期16-24,共9页
CO_(2)加氢制甲醇是CO_(2)资源化利用的重要途径之一,Cu/ZnO催化剂因具有独特的催化性能而备受关注。采用共沉淀法、浸渍法和机械混合法制备了一系列掺杂Pd的Cu/ZnO催化剂,利用ICP-OES、N_(2)物理吸/脱附和XRD等方法对催化剂进行了表征... CO_(2)加氢制甲醇是CO_(2)资源化利用的重要途径之一,Cu/ZnO催化剂因具有独特的催化性能而备受关注。采用共沉淀法、浸渍法和机械混合法制备了一系列掺杂Pd的Cu/ZnO催化剂,利用ICP-OES、N_(2)物理吸/脱附和XRD等方法对催化剂进行了表征,并在温度为170~250℃、压力为5.0 MPa和气体空速为4000 mL/(g·h)的条件下对各催化剂催化性能进行了测试,深入研究了不同Pd掺杂方式对催化剂结构、形貌和催化性能的影响。结果表明,相对于未掺杂的Cu/ZnO催化剂,共沉淀法制备的Pd-Cu/ZnO-C催化剂具有更高的CO_(2)转化率、甲醇选择性和甲醇时空收率。共沉淀法促使Pd在催化剂中均匀分布且高度分散,贵金属Pd与Cu的协同催化作用有效增强了氢解离和溢流性能。此外,Pd-Cu/ZnO-C催化剂的粒径较小、比表面积较大且还原性能较为优异,从而有效降低了反应活化能。在170℃和190℃的低温下,Pd-Cu/ZnO-C催化剂的CO_(2)转化率分别为5.5%和8.9%,甲醇选择性分别为82.2%和74.9%,甲醇时空收率分别为0.058 g/(g·h)和0.088 g/(g·h)。 展开更多
关键词 CO_(2)加氢 Pd掺杂 Cu/ZnO催化剂 低温甲醇合成
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不同碳减排下生物质气化制绿色甲醇的经济性分析
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作者 贺树民 彭万旺 王学云 《低碳化学与化工》 北大核心 2025年第6期89-96,共8页
双碳”背景下,为评估生物质制绿色甲醇经济性,对3种生物质气化制绿色甲醇方案(方案2在方案1基础上耦合了绿氢,方案3在方案2基础上进一步利用了前段工艺产生的CO_(2))进行了研究。假定生物质日处理量为2000 t、绿电价格为0.20 CNY/(k W&#... 双碳”背景下,为评估生物质制绿色甲醇经济性,对3种生物质气化制绿色甲醇方案(方案2在方案1基础上耦合了绿氢,方案3在方案2基础上进一步利用了前段工艺产生的CO_(2))进行了研究。假定生物质日处理量为2000 t、绿电价格为0.20 CNY/(k W·h)、绿氢价格为1.1 CNY/m^(3)和绿色甲醇销售价格为4500 CNY/t,考察了生物质价格对生物质气化制绿色甲醇方案年净利润、投资回收期、单位绿色甲醇运行成本和生产成本的影响。结果表明,当生物质价格为300 CNY/t,方案1年净利润、上缴所得税和投资回收期分别为5.53×10^(8)CNY/a、1.84×10^(8)CNY/a和4.4年,方案2分别为7.80×10^(8)CNY/a、2.60×10^(8)CNY/a和4.7年,方案3分别为9.37×10^(8)CNY/a、3.12×10^(8)CNY/a和5.2年。方案1单位绿色甲醇运行成本最低(1387 CNY/t),单位甲醇生产成本为1925 CNY/t。方案3绿色甲醇产量最高(67×10^(4)t/a),生物质价格相同条件下,方案3的年净利润、上缴所得税均高于方案1和方案2。方案1、方案2和方案3盈亏平衡点处绿色甲醇销售价格分别为1925 CNY/t、2433 CNY/t与2635 CNY/t。方案1年排放CO_(2)最高(56.3×10^(4)t),方案3工艺过程能够实现近零碳排放,当碳税价格为79.42 CNY/t,相较方案1、方案2,方案3年节省碳税支出分别为4470×10^(4)CNY/a、1950×10^(4)CNY/a。 展开更多
关键词 生物质气化 绿色甲醇合成 耦合 绿氢 碳减排
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180×10^(4)t/a甲醇装置合成催化剂国产化应用探析 被引量:1
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作者 雷少成 《低碳化学与化工》 CAS 北大核心 2024年第5期15-20,共6页
国内大型甲醇装置主要采用国外甲醇合成工艺包和催化剂,不利于我国现代煤化工技术的长期稳定发展。中国神华煤制油化工有限公司首次在一个产能180×10^(4)t/a的甲醇装置中实现了国产甲醇合成催化剂的应用。对比分析了国外某甲醇合... 国内大型甲醇装置主要采用国外甲醇合成工艺包和催化剂,不利于我国现代煤化工技术的长期稳定发展。中国神华煤制油化工有限公司首次在一个产能180×10^(4)t/a的甲醇装置中实现了国产甲醇合成催化剂的应用。对比分析了国外某甲醇合成催化剂(M催化剂)和国内某甲醇合成催化剂(C催化剂)的物化参数、升温还原过程及生产运行情况。结果表明,与M催化剂相比,C催化剂的优点在于活性高(尤其是低温活性突出)、稳定性强、气体单程转化率高,以及副产物和结蜡较少。此外,C催化剂较M催化剂具有更好的节能降耗效果,在设定条件(电价格0.3 CNY/(kW·h)、水价格0.15 CNY/t和蒸汽价格100 CNY/t)下,使用C催化剂可节约667.8×10^(4)CNY/a左右。目前,C催化剂在该装置中已稳定运行超过1年,装置生产负荷接近110%。 展开更多
关键词 甲醇装置 甲醇合成催化剂 国产化应用
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不同表面结构氧化铟催化CO_(2)加氢制甲醇的反应机理
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作者 聂小娃 于笑妍 郭新闻 《石油学报(石油加工)》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第5期1242-1253,共12页
IN_(2)O_(3)对CO_(2)加氢合成甲醇具有较好的催化活性,为了进一步阐明IN_(2)O_(3)的失活机理与甲醇合成的构效关系,选择了立方晶相IN_(2)O_(3)的不同表面,采用密度泛函理论(DFT)研究了H_(2)还原无氧空位的IN_(2)O_(3)完美表面生成氧空... IN_(2)O_(3)对CO_(2)加氢合成甲醇具有较好的催化活性,为了进一步阐明IN_(2)O_(3)的失活机理与甲醇合成的构效关系,选择了立方晶相IN_(2)O_(3)的不同表面,采用密度泛函理论(DFT)研究了H_(2)还原无氧空位的IN_(2)O_(3)完美表面生成氧空位的反应机理,模拟了IN_(2)O_(3)催化剂在氢气作用下失活形成In团簇的微观过程。选择抗烧结性较好的IN_(2)O_(3)(111)阶梯表面,研究了CO_(2)的吸附活化以及甲醇生成的反应机理。结果表明:随着IN_(2)O_(3)表面氧空位数目的增加,H_(2)还原IN_(2)O_(3)的反应能垒升高,H_(2)解离成为氧空位生成的限速步骤;带有缺陷的IN_(2)O_(3)(111)阶梯表面具有较好的反应活性和抗烧结性能;CO_(2)加氢生成HCOO^(*)的反应路径是甲醇合成的优势路线,其中,bi-HCOO^(*)加氢生成bi-H_(2)CO^(*)并同时脱氧填补氧空位的过程为反应的限速步骤。 展开更多
关键词 CO_(2)加氢 甲醇合成 IN_(2)O_(3)催化剂 密度泛函理论 反应机理 催化剂失活机制
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CO_(2)加氢制甲醇铜基催化剂研究进展 被引量:4
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作者 张丽君 杨海艳 高鹏 《燃料化学学报(中英文)》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第12期1759-1773,共15页
大气中二氧化碳(CO_(2))浓度的增加对人类赖以生存的地球环境产生了严重的负面影响,因此,减少和降低大气中CO_(2)的浓度迫在眉睫。其中,借助太阳能、风能等可再生能源获得的绿色低成本氢气,将CO_(2)加氢转化为高附加值的甲醇,将有助于减... 大气中二氧化碳(CO_(2))浓度的增加对人类赖以生存的地球环境产生了严重的负面影响,因此,减少和降低大气中CO_(2)的浓度迫在眉睫。其中,借助太阳能、风能等可再生能源获得的绿色低成本氢气,将CO_(2)加氢转化为高附加值的甲醇,将有助于减少CO_(2)排放,助推碳中和目标的实现。铜基催化剂因其具有良好的活性和甲醇选择性,一直是CO_(2)加氢制甲醇催化领域的研究重点。本工作综述了近年来CO_(2)加氢制甲醇铜基催化剂的研究进展,首先对CO_(2)加氢制甲醇反应进行了热力学与反应机理分析;其次,探讨了助剂、载体以及制备方法对铜基催化剂物化性质及催化性能的影响;随后,讨论了CO_(2)加氢制甲醇的工业化进展;最后,对当前铜基催化剂催化CO_(2)加氢制甲醇的挑战以及未来研究趋势进行了总结与展望。 展开更多
关键词 二氧化碳加氢 甲醇合成 铜基催化剂
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氨三乙酸配位辅助原位合成Ni@B-HZSM-5对苯和甲醇烷基化反应的影响 被引量:1
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作者 蔡润 代小平 +4 位作者 王琦 冯博 曹轶华 霍猛 黄星亮 《石油学报(石油加工)》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第1期46-57,共12页
利用氨三乙酸离子(NTA3-)与Ni2+的配位作用在强碱溶液中原位合成了负载B-Ni的HZSM-5分子筛(Ni@B-HZSM-5)。采用X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、透射电子显微镜(TEM)、X射线荧光光谱(XRF)、低温N_(2)吸附-脱附、吡啶红外光谱(Py-... 利用氨三乙酸离子(NTA3-)与Ni2+的配位作用在强碱溶液中原位合成了负载B-Ni的HZSM-5分子筛(Ni@B-HZSM-5)。采用X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、透射电子显微镜(TEM)、X射线荧光光谱(XRF)、低温N_(2)吸附-脱附、吡啶红外光谱(Py-IR)、NH3程序升温脱附(NH3-TPD)和H_(2)程序升温还原(H_(2)-TPR)等手段对Ni@B-HZSM-5催化剂进行了表征,采用固定床反应器评价其苯和甲醇烷基化反应性能,并与浸渍法负载的Ni/HZSM-5分子筛催化剂进行了对比。结果表明:原位合成的Ni@B-HZSM-5催化剂中B和Ni分布均匀,具有丰富的弱酸和适宜的加氢能力,甲醇加氢形成甲烷的副反应在一定程度上被抑制;在温度460℃、H_(2)压力0.4 MPa、n(苯)∶n(甲醇)=1.2∶1和质量空速2 h^(-1)条件下,4%Ni@B2-HZSM-5催化苯和甲醇烷基化反应,苯转化率可达46.4%,甲苯和二甲苯总选择性达到95.9%,其中C8芳烃选择性为35.1%,C8芳烃中乙苯摩尔分数为6.1%;并表现出优异的稳定性,比浸渍法Ni/HZSM-5分子筛催化剂性能更佳。 展开更多
关键词 Ni@B-HZSM-5 原位合成 甲醇 烷基化
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分步沉淀法制备铜锌基甲醇合成催化剂及其性能研究 被引量:5
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作者 陈海波 刘明 +3 位作者 李晓敏 于杨 史志刚 李忠于 《低碳化学与化工》 CAS 北大核心 2024年第5期8-14,共7页
铜锌完全共沉淀方法是制备铜锌基甲醇合成催化剂的常用方法,然而该方法难以实现对催化剂表面铜-氧化锌交界面活性位点的构筑调控。为了解决这一问题,采用分步沉淀法,在催化剂整体锌含量一定的前提下,将催化剂的锌组分一部分与铜共沉淀... 铜锌完全共沉淀方法是制备铜锌基甲醇合成催化剂的常用方法,然而该方法难以实现对催化剂表面铜-氧化锌交界面活性位点的构筑调控。为了解决这一问题,采用分步沉淀法,在催化剂整体锌含量一定的前提下,将催化剂的锌组分一部分与铜共沉淀形成内核,一部分在外包覆形成表面铜-氧化锌交界面位点,并研究了不同锌包覆比例对催化剂性能的影响。分别采用X射线衍射(XRD)、N2吸/脱附、X射线光电子能谱(XPS)和H2程序升温还原(H2-TPR)等方法对催化剂的晶粒尺寸、孔道结构、金属价态、电子结构和还原能力等进行了表征分析。结果表明,采用分步沉淀法合成的催化剂比共沉淀法合成的催化剂具有更小的晶粒尺寸、更丰富的孔道结构、更强的铜锌相互作用、更稳定的低价铜位点以及更强的还原能力。甲醇合成性能结果显示,在250℃、5.0 MPa和空速10000 h-1的条件下,锌包覆比例为25%时,催化剂的甲醇合成初活性和耐热后活性达到最优。相比于共沉淀法合成的催化剂,其初活性和耐热后活性分别提升了6%和13%。锌包覆比例为50%时,催化剂的耐热后活性衰退率最低,仅为共沉淀法合成的催化剂的66%。分步沉淀法合成的催化剂的活性和耐热性能均有大幅度提升,该方法实现了对甲醇合成催化剂表面活性位点的有效调控,从而成功提升了铜锌基甲醇合成催化剂的活性和热稳定性。 展开更多
关键词 甲醇合成 催化剂 活性 分步沉淀
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ZSM-5薄层沸石协同晶化及其MTP催化性能研究
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作者 朱小春 张腾跃 +3 位作者 赵红娟 张磊 刘宏海 申宝剑 《现代化工》 CAS CSCD 北大核心 2024年第10期81-87,共7页
调整双季铵盐表面活性剂与单季铵盐表面活性剂的使用量,通过协同晶化的方式合成了高结晶度、高介孔容的薄层ZSM-5沸石。利用XRD、XRF、SEM、TEM、NH3-TPD、低温氮气物理吸脱附以及27Al MAS NMR对沸石样品进行表征,并评价其甲醇制丙烯反... 调整双季铵盐表面活性剂与单季铵盐表面活性剂的使用量,通过协同晶化的方式合成了高结晶度、高介孔容的薄层ZSM-5沸石。利用XRD、XRF、SEM、TEM、NH3-TPD、低温氮气物理吸脱附以及27Al MAS NMR对沸石样品进行表征,并评价其甲醇制丙烯反应(MTP)催化性能。结果表明,薄层沸石的b轴厚度随着双季铵盐表面活性剂使用量的减少而增加,适量的单季铵盐表面活性剂的加入可以起到协同晶化的作用,能够有效稳定胶束,从而调控沸石的形貌。优化2种季铵盐表面活性剂的使用量所得薄层ZSM-5沸石的比表面积和介孔孔容都有所增加,在甲醇制丙烯反应中的活性稳定性也得到较大改善。此外,协同晶化的方式减少了双季铵盐表面活性剂的使用,有利于降低薄层ZSM-5沸石的合成成本。 展开更多
关键词 薄层ZSM-5沸石 季铵盐表面活性剂 协同晶化 低成本 甲醇制丙烯
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粉煤气化耦合绿氢制甲醇过程经济性和减碳研究 被引量:6
15
作者 贺树民 《现代化工》 CAS CSCD 北大核心 2024年第9期1-5,共5页
重点介绍了煤和绿氢耦合制甲醇替换煤制甲醇过程的经济效益和CO_(2)减排情况对比。使用光伏发电电解水生产绿氧、绿氢,绿氧用于煤气化,绿氢全部替代工艺变换产生的灰氢。在煤炭价格为500元/t、工业用电价格为0.86元/kWh时,煤制甲醇单位... 重点介绍了煤和绿氢耦合制甲醇替换煤制甲醇过程的经济效益和CO_(2)减排情况对比。使用光伏发电电解水生产绿氧、绿氢,绿氧用于煤气化,绿氢全部替代工艺变换产生的灰氢。在煤炭价格为500元/t、工业用电价格为0.86元/kWh时,煤制甲醇单位甲醇成本约为1 527.1元/t;当绿电成本为0.2元/kWh时,煤和绿氢耦合制甲醇生产成本约为1 669.7元/t。若煤和绿氢耦合制甲醇全部替换煤制甲醇,CO_(2)排放量将减少98.5%。大规模绿氢和绿电与煤化工的深度耦合可实现CO_(2)直接减排,助力“双碳”目标实现。 展开更多
关键词 碳中和 粉煤气化 甲醇合成 耦合 绿氢 CO_(2)减排
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CO_(2)加氢制液体产物高效催化剂的设计及催化机理 被引量:4
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作者 辛月 曾杰 《洁净煤技术》 CAS CSCD 北大核心 2024年第12期1-21,共21页
利用绿色H2将CO_(2)转化为高附加值化学品是CO_(2)资源化利用的重要方向,在提高能源利用效率的同时可有效缓解CO_(2)过度排放所造成的生态和环境问题。近年来,热催化CO_(2)加氢发展迅速,生产出多种可再生化学品。与甲烷和一氧化碳等气... 利用绿色H2将CO_(2)转化为高附加值化学品是CO_(2)资源化利用的重要方向,在提高能源利用效率的同时可有效缓解CO_(2)过度排放所造成的生态和环境问题。近年来,热催化CO_(2)加氢发展迅速,生产出多种可再生化学品。与甲烷和一氧化碳等气相产物相比,所得的甲醇、汽油和航空煤油等液体产物由于具有高能量密度和易储存运输的优势而更受青睐,引起学术界和工业界的广泛关注。然而,由于CO_(2)分子的化学惰性及C—C键偶联的高能垒,CO_(2)的活化和向液体产物的选择性转化极具挑战性,目前仍存在CO_(2)单程转化率低、CO等副产物选择性高和催化剂易失活等关键问题。基于此,系统总结了CO_(2)加氢制备液体产物的研究进展。首先从反应路径角度对CO_(2)加氢制液体产物的机理进行介绍。重点阐述了高效催化剂的设计策略,系统归纳了催化剂尺寸、暴露晶面、缺陷位点、碱金属助剂、过渡金属助剂、载体、表面基团和亲疏水性等对催化活性、选择性和稳定性的影响。此外,还从不同尺度介绍了CO_(2)加氢制备液体产物中催化剂多功能活性位点的构筑和调控机制。最后,在此基础上对CO_(2)催化加氢制液体产物的应用前景进行总结与展望,催化剂的精细设计、工艺条件的探索、反应器的优化以及原子分子层面的催化机理研究等将大大推动CO_(2)加氢制液体产物技术的实用化进程。 展开更多
关键词 CO_(2)加氢 液体产物 甲醇 汽油 航空煤油 费托合成 分子筛
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CO-CO_(2)体系制备氘代甲醇催化剂的合成与改性 被引量:1
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作者 龙涛 周锋 +3 位作者 张伟 吴泓 王建 陈霖 《化工进展》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第8期4411-4420,共10页
作为一种重要的化工原料和氘代中间体,氘代甲醇(CD3OD)广泛用于核磁共振试剂、氘代药物中间体和光电材料改性,但其在CO-CO_(2)体系的催化合成效率仍有待提高。本研究采用浸渍法掺杂稀土元素对CuO/ZnO/Al_(2)O_(3)(CZA)催化剂进行改性,... 作为一种重要的化工原料和氘代中间体,氘代甲醇(CD3OD)广泛用于核磁共振试剂、氘代药物中间体和光电材料改性,但其在CO-CO_(2)体系的催化合成效率仍有待提高。本研究采用浸渍法掺杂稀土元素对CuO/ZnO/Al_(2)O_(3)(CZA)催化剂进行改性,评价了其在CO-CO_(2)体系加D2制氘代甲醇的催化性能,并表征了催化剂。结果表明,稀土元素成功掺杂并均匀分散于CZA催化剂中,La和Ce的掺入能有效提高催化剂的比表面积和孔容,增加表面CuO的数量;而Pr的掺入降低了催化剂活性。其中,CZA-3%La催化剂具有最大的比表面积(46.69m^(2)/g)和最大的孔容(0.26cm^(3)/g),催化活性最好,其氘代甲醇时空产率相比CZA催化剂提高了7.96%。稀土掺杂改性的CZA催化剂对提升CO-CO_(2)体系合成氘代甲醇的反应效率有重要意义。 展开更多
关键词 催化剂 合成 活性 氘代甲醇 稀土元素改性
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前体元素含量及物相组成对甲醇合成催化剂性能的影响 被引量:2
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作者 江洋洋 《石油化工》 CAS CSCD 北大核心 2024年第7期921-928,共8页
基于共沉淀法制备了不同n(Cu)∶n(Zn)的Cu/ZnO/Al_(2)O_(3)催化剂,采用XRD、FTIR和N2吸附-脱附等手段对二元前体及催化剂进行表征,并将催化剂用于合成气制甲醇反应,研究了二元前体的物相随n(Cu)∶n(Zn)的演变规律,分析了二元前体元素含... 基于共沉淀法制备了不同n(Cu)∶n(Zn)的Cu/ZnO/Al_(2)O_(3)催化剂,采用XRD、FTIR和N2吸附-脱附等手段对二元前体及催化剂进行表征,并将催化剂用于合成气制甲醇反应,研究了二元前体的物相随n(Cu)∶n(Zn)的演变规律,分析了二元前体元素含量及物相组成对催化剂晶粒尺寸、织构性质和活性的影响。实验结果表明,Zn含量增加使得二元前体物相发生由锌孔雀石到锌孔雀石和绿铜锌矿混合相再到绿铜锌矿的结构转变;二元前体的物相组成同时反映了催化剂中Cu/Zn的相对含量,并影响焙烧后催化剂的晶粒大小和织构特征,进而影响催化剂的性能;当二元前体为锌孔雀石和绿铜锌矿混合相且锌孔雀石物相占比较高时,能够获得晶粒较小、比表面积和孔体积较大的催化剂。此时,催化剂的性能最佳,甲醇时空收率达1.45 g/(mL·h),活性衰减率为11.7%,具有较好的应用价值。 展开更多
关键词 Cu/Zn/Al_(2)O_(3)催化剂 甲醇合成 合成气 结构表征
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电子级可持续航煤生产技术和经济性分析
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作者 张轩 《现代化工》 CAS CSCD 北大核心 2024年第12期10-14,共5页
电子级可持续航煤(eSAF)是除传统生物质基可持续航煤(SAF)外,航空业实现碳减排的另一新兴方向,主要以可再生能源电解水所产绿氢为原料,结合可再生的二氧化碳(CO_(2)),通过费托合成(FT)路径、甲醇路径和直接合成路径,最终生成航煤馏分。... 电子级可持续航煤(eSAF)是除传统生物质基可持续航煤(SAF)外,航空业实现碳减排的另一新兴方向,主要以可再生能源电解水所产绿氢为原料,结合可再生的二氧化碳(CO_(2)),通过费托合成(FT)路径、甲醇路径和直接合成路径,最终生成航煤馏分。从经济性角度看,eSAF的生产成本主要由绿氢成本决定,目前生产成本大致在人民币24元/L左右,高于传统化石航煤和生物航煤。目前eSAF仍面临多重挑战,包括原料可获得性、高生产成本、可持续性和地理空间匹配等问题。尽管短期内eSAF仍面临很多技术和经济上的挑战,但通过政策支持和技术进步可逐步提高其竞争力,实现对传统航煤的替代,为全球航空业实现碳中和目标提供有前景的途径。 展开更多
关键词 电子级可持续航煤 绿氢 费托合成 甲醇 生成成本
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Ir和IrPd催化剂的合成及结构调控对其甲醇氧化性能的影响
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作者 周新文 沈晓宇 +5 位作者 付策 王攀 严烙意 程征 田贵贤 张荣华 《无机化学学报》 SCIE CAS CSCD 北大核心 2024年第2期412-420,共9页
以三嵌段共聚物P123(聚环氧乙烷-聚环氧丙烷-聚环氧乙烷,PEO_(20)-PPO_(70)-PEO_(20))为还原剂和保护剂,比较了水热法和溶剂热法对纯Ir和IrPd合金催化剂合成及其电催化氧化甲醇(MOR)性能的影响。对于纯Ir催化剂,在相同条件下,溶剂热法... 以三嵌段共聚物P123(聚环氧乙烷-聚环氧丙烷-聚环氧乙烷,PEO_(20)-PPO_(70)-PEO_(20))为还原剂和保护剂,比较了水热法和溶剂热法对纯Ir和IrPd合金催化剂合成及其电催化氧化甲醇(MOR)性能的影响。对于纯Ir催化剂,在相同条件下,溶剂热法能更好地促进Ir前驱体的还原。对于IrPd合金催化剂,溶剂热法可制得表面富含Ir但MOR活性较低的核壳结构产物(IrPd-S)。水热反应得到的不同原子比(IrPd、Ir2Pd、IrPd_(2))的产物粒径更小,元素分布更均匀。其中比例为1:1的IrPd(IrPd-H)催化剂的MOR电催化活性最高。上述结果表明,通过调节溶剂类型以及P123的结构诱导作用,可以有效地调节纯Ir和IrPd合金催化剂的结构、表面组成和电催化活性。 展开更多
关键词 结构调控 水热合成 钯铱合金 三嵌段共聚物 甲醇氧化
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