CO_2加氢甲醇合成催化剂HZSM-5分子筛二甲醚甲醇硕士论文

1、二氧化碳加氢浆态床一步法合成二甲醚的试验研究【关键词】 CO_2加氢; 甲醇合成催化剂; HZSM-5分子筛; 二甲醚; 甲醇; 【英文关键词】 Carbon dioxide Hydrogenation; Methanol synthesis catalyst; HZSM-5 molecular sieve; Dimethyl ether; Methyl alcohol; 【中文摘要】 二氧化碳(CO2)是主要的温室气体之一,二甲醚(DME)是重要的有机化工产品。随着工业的发展,大气中的二氧化碳含量日益增多,大大加剧了人类生存环境的恶化,通过二氧化碳加氢合成二甲醚是有效利用二氧化碳的一条重要途

2、径。二氧化碳加氢合成二甲醚反应过程中主要包括二氧化碳加氢合成甲醇、甲醇脱水生成二甲醚和二氧化碳与氢的逆水煤气变换反应。 本研究以工业反应催化性能优良的SCTM-98和XNC-602(主要成分是CuO-ZnO-Ar2O3)作为甲醇合成催化剂,硅铝比分别为(25、38、50)的HZSM-5分子筛作为甲醇脱水催化剂。两种催化剂按一定质量比经机械混合制备出一系列合成二甲醚的复合催化剂,用于二氧化碳加氢浆态床一步法合成二甲醚研究,并在浆态床中研究了这些复合催化剂的催化性能。结果表明,用甲醇合成催化剂SCTM-98制备的复合催化剂催化活性较好,同时用硅铝比为38的HZSM-5分子筛制备的复合催化剂的脱水性

3、能较好。另外还研究了甲醇合成组分与脱水组分的不同质量配比对复合催化剂的催化性能影响,研究结果表明甲醇合成与甲醇脱水催化剂质量配比为2：1时复合催化剂的催化性能最佳,说明这时两种催化剂的结合较好,适宜两种催化剂. 【英文摘要】 The carbon dioxide is one of the main greenhouse gases, while the dimethyl ether (DME) is an important organic chemical product. With the development of industry, the contents of carbon d

4、ioxide have increased gradually in atmosphere, which greatly exacerbated the deterioration of the living environment of mankind. Making dimethyl ether (DME) from carbon dioxide and hydrogen is an important approach of the carbon dioxide using. The synthesis of dimethyl ether (DME) from carbon dioxid

5、e hydrogenation mainly in.摘要 3-4 Abstract 4-5 第一章 文献综述 8-29 引言 8-9 1.1 二氧化碳的回收和利用 9-14 1.1.1 二氧化碳的回收方法 9-11 1.1.2 二氧化碳的利用途径 11-14 1.2 DME的生产及应用 14-20 1.2.1 DME的生产简介 14-15 1.2.2 二甲醚已工业化生产方法 15-17 1.2.3 DME性质及用途 17-20 1.3 二甲醚替代柴油的经济性分析 20-24 1.3.1 DME作为燃料推广的制约因素 20-21 1.3.2 DME替代传统燃料的经济性分析以及社会效益分析 21-

6、24 1.4 CO_2催化加H_2合成二甲醚的研究 24-27 1.4.1 催化剂不同制备方法对催化性能的影响 24-25 1.4.2 不同催化剂对二甲醚选择性的影响 25 1.4.3 助剂的影响 25-26 1.4.4 不同温度对催化剂性能的影响 26-27 1.4.5 浆态床的简介 27 1.5 本研究的意义及内容 27-29 1.5.1 本课题的基本思想 27-28 1.5.2 本课题研究主要的内容 28-29 第二章 实验部分 29-37 2.1 实验原料及试剂 29 2.2 实验仪器以及设备 29-30 2.3 催化剂组分的选择和制备 30 2.3.1 材料的选取 30 2.3.2

7、制作方法 30 2.4 实验装置和实验步骤 30-33 2.4.1 实验活性评价装置的确定及建立 31-32 2.4.2 操作步骤 32-33 2.5 分析 33-36 2.5.1 色谱参数 33 2.5.2 定性分析 33-34 2.5.3 定量分析 34-36 2.6 活性评价计算方法 36-37 第三章 催化剂条件的研究 37-50 引言 37 3.1 两种甲醇合成工业催化剂的比较 37-39 3.2 HZSM-5分子筛硅铝比对催化剂影响 39-43 3.2.1 HZSM-5硅铝比对复合催化剂脱水性能的影响 40-41 3.2.2 HZSM-5硅铝比对复合催化剂还原性能的影响 41-43 3.3 测试催化剂不同配比的影响 43-45 3.4 测试催化剂还原时间的影响 45-46 3.5 测试催化剂焙烧温度对催化剂活性的影响 46-47 3.6 浆态床复合催化剂稳定性的研究 47-49 3.7 本章小结 49-50 第四章 工艺条件的优化 50-63 引言 50 4.1 测试温度的影响 50-54