2006年4月工业催化Apr.2006
第14卷第4期INDUSTRIALCATALYSISVol.14 No.4
精细化工与催化
甲醇水蒸汽重整制氢催化剂制备的研究
石国军1,崔 群1,张嘉军2,玄美玲2,姚虎卿1
(1.南京工业大学化学化工学院,江苏南京210009;2.江苏石油勘探局钻井处,江苏江都225009)
摘 要:针对燃料电池用氢制备用于甲醇水蒸汽重整制氢的Cu/Zn/Al系列催化剂,研究催化剂组成、制备方法对催化剂性能的影响。利用热分析和X射线衍射等分析手段对催化剂前驱体和焙烧后催化剂样品进行分析和表征。结果表明,铜基催化剂对甲醇水蒸汽重整制氢反应有较好的活性和选择性,合适的组成是Cu、Zn和Al的原子质量百分比为45∶45∶10和4715∶4715∶5,210℃反应转化率达到100%;并流共沉淀法和热分解法制备的催化剂都具有较好的催化性能。关键词:甲醇;氢气;水蒸汽重整;燃料电池
中图分类号:TM911.4;O646 文献标识码:A 文章编号:100821143(2006)04205
StudyonpreparationofcatalystforSRM)
SHIGuo2jun,CUIQun,ZHANG,NOHu2qing
1
1
2
2
1
(1.CollegeofChemistryandofTechnology,Nanjing210009,JiangsuChina;2.Corporation,Jiangdu225260,JiangsuChina)Abstract:catalystsweretestedforpreparationofH2forfuelcellsbysteamreform2ingof().Influencesofcompositionandpreparationmethodsonthecatalyticpropertieswereinvestigated.TheresultsshowedthatCu/Zn/AlcatalysthadgoodactivityandselectivityforSRM;appropriatecompositionofthecatalystsisCu∶Zn∶Al=45∶45∶10or47.5∶47.5∶5(atomicra2tio);methanolconversionof100%wasobtainedat210℃;Catalystspreparedbybothconcurrentco2precipitationandthermaldecompositionhadgoodcatalyticpropertiesforSRM.Keywords:hydrogen;steamreformingofmethanol(SRM);fuelcell;catalyst
CLCnumber:TM911.4;O646 Documentcode:A ArticleID:100821143(2006)0420047205
能源和环境是实现可持续发展的两个必要条件。随着汽车保有量的不断攀升,一方面消耗越来越多的、不可再生的化石燃料;另一方面,汽车尾气排放成为环境污染的重要来源,温室效应、酸雨等均与汽车尾气紧密相关。质子交换膜燃料电池(PEMFC)以其独特的优点,被认为是最有希望的汽车动力源,其广泛应用可以缓解能源和环保两方面的压力。与氢气、其他化石燃料和可再生物质制氢方式[1-4]相比,甲醇具有价格较低、便于储运等的优点,因而间接甲醇燃料电池(IMFC)被公认为未来燃料电池汽车(FCEV)的首选电源。
在甲醇制氢方法中,研究最多的是甲醇水蒸汽
重整(SRM)制氢[5]。由于能耗和电极催化剂对一氧化碳含量的特殊要求[6],开发具有低温高活性、高选择性的SRM催化剂成IMFC的主要研究内容。MSR催化剂研究比较成熟是Pd系贵金属催化剂[7]和Cu系催化剂[8-11]。贵金属催化剂的研究内容是在保证其低温活性、选择性和稳定性的条件下,降低贵金属的用量;而Cu系催化剂的研究内容是通过对催化剂助剂、载体和制备方法以及条件的选择和优化,进一步提高其低温活性、选择性,改善其稳定性。
本文主要对Cu/Zn/Al催化剂的制备方法、组成进行研究,获得用于甲醇水蒸汽重整制氢的最佳
收稿日期:2005210222
作者简介:石国军(1974-),男,硕士研究生,研究方向为工业催化。
工业催化 2006年第4期 48
组成,以制备优良的SRM催化剂。
2 结果与讨论
2.1 催化剂焙烧条件
1 实验部分
1.1 催化剂制备
并流共沉淀法制备Cu/Zn/Al和Cu/Zn/Al/Ce
系列催化剂。按原子质量百分比配制一定组成和浓度的Cu(NO3)2・3H2O、Zn(NO3)2・6H2O、Al(NO3)3・9H2O和Ce(NO3)3・6H2O混合溶液,同时配制111倍当量的、等体积的碳酸钠溶液。在一定的pH值、恒定的温度和快速搅拌下,用配制的的铜、锌、铝(和铈)的硝酸盐混合溶液和等体积的碳酸钠溶液并流共沉淀。沉淀完毕继续恒温搅拌0.5h、老化约12h,然后反复洗涤打浆过滤,经ICP检测溶液钠离子低于300×10-6,120℃干燥约11h后,对前驱体进行热重分析,确定大致的焙烧温度。焙烧后的催化剂经过压片、粉碎至20～40目备用。
热分解法制备Cu/Zn/Al催化剂。按原子质量百分比称取一定量的Cu(NO3)2・3H2O、Zn()2・Al(NO3)3・9H2O,在研钵中用坩500℃3,磨,压片、40。
Cu/Zn/Al催化剂。将112倍当量的尿素和一定组成Cu(NO3)2・3H2O、Zn(NO3)2・6H2O、Al(NO3)3・9H2O配制成一定浓度的溶液,95℃加热至完全沉淀,然后经过老化、过滤、洗涤、干燥、压片、粉碎备用(条件同并流共沉淀)。1.2 催化剂评价
催化剂评价在常压固定床反应装置进行,反应器为
为了确定催化剂前驱体的焙烧条件,自制催化
剂Cu45Zn45Al10和Cu5710Zn2815Al915Ce510前驱体(下标数字表示催化剂组成的原子质量百分比)的TG2DTG谱图见图1
。
1CuZ45TG2DTG谱图1curvesforCu45Zn45Al10catalyst
从图1可知,催化剂前驱体从室温～800℃一直保持失重,主要有三个失重峰。根据催化剂前驱体的制备和相关碳酸盐的分解温度可知,催化剂前驱体在140℃左右的失重峰为催化剂样品失水所致,在220～270℃的失重峰是由于铜和锌碳酸盐和碱式碳酸盐的分解,在550～600℃的失重峰是由于铝盐的分解。过低的温度不能使碳酸盐彻底分解,过高的温度会导致产生CuAl2O4尖晶石的结构物质,这都使得催化剂难以活化、还原。因此,催化剂的焙烧温度为300～600℃,实验选择催化剂焙烧温度是500℃,更适宜的焙烧温度需要进一步研究。2.2 制备方法
用并流共沉淀法、热分解法和均匀沉淀法制备相同组成的催化剂上甲醇水蒸汽重整制氢反应的活性和选择性见图2。由图2可以看出,三种制备方法之中,并流共沉淀法制备的催化剂活性最好,热分解制备的催化剂和并流共沉淀法制备的催化剂的催化活性较为接近,均匀沉淀法制备的催化剂活性较差。从选择性上看,均匀沉淀法制备的催化剂优于热分解法,热分解法优于并流共沉淀法。由于变换反应平衡的限制,一氧化碳要进一步降低至100×10-6[6]以下而不需要进一步处理就可以满足电极催化剂的要求不太可能,所以只要其含量小于约1%就可以满足后续处理的需要。从制备过程考
2006年第4期 石国军等:甲醇水蒸汽重整制氢催化剂制备的研究
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虑,均匀沉淀的反应条件不好控制,受尿素水解动力学的限制,反应速率慢,并且活性组分的溶解流失使得催化剂的组成也不容易控制;热分解法制备工艺简单,无废水产生,更易工业化;并流共沉淀制备的催化剂低温活性较高,但是其制备工艺复杂,周期长。工业化究竟采用何种制备方法需要进行全面的技术经济评价。本文以下实验均采用活性较高的并流共沉淀法制备催化剂
。
图2 不同制备方法对Cu60Zn30Al10催化剂活性和选择性的影响
Figure2 Influenceofpreparationmethodonandof30(1)并流共沉淀法;(2)3)2.3 铜含量
。实验结。
保持铝的原子质量百分含量为10%,锌的相对含量,表 铜含量对Cu/Zn/Al催化剂性能的影响
T1 EffectofcoppercontentonpropertiesofCu/Zn/Alcatalyst
250℃
230℃
CO含量/%[***********]791
210℃
CO含量/%11201.081.251.321109180℃
CO含量/%0.[***********]转化率
Cu30Zn60Al10Cu40Zn50Al10Cu45Zn45Al10Cu50Zn40Al10Cu60Zn30Al10CuZnAl/%[**************]00选择性
/%[***********]2192195转化率
/%[**************]选择性
/%[***********]7895168转化率
/%95.[***********]5189选择性
/%97.[***********]7194转化率
/%53.[***********]9191选择性
/%97.[***********]5196CO含量/%0.[***********]n(H2O)∶n(CH3OH)
=113∶1,空速210h-
由表1可以看出:(1)并流共沉淀法制备的Cu/Zn/Al催化剂具有较好的低温活性和选择性;(2)在铝的原子质量百分含量保持不变的情况下,铜含量对催化剂的活性影响显著,在铜锌原子质量百分比接近1∶1时,催化剂具有最佳活性,210℃的转化率达到99164%,二氧化碳的选择性也高达98120%;(3)随着温度的降低,催化剂的催化活性下降,二氧化碳的选择性增加,但是在温度低于210℃以后,二氧化碳选择性增加趋势不明显,甚至降低,说明低温段的催化反应的机理和高温段不同[12]。
实验对CuZnAl10基不同铜含量催化剂(焙烧后)进行了XRD表征,结果见图3。
图3 CuZnAl10催化剂的XRD图
Figure3 XRDpatternsforCuZnAl10catalysts
(1)Cu30Zn60Al10;(2)Cu40Zn50Al10;(3)Cu45Zn545Al10;(4)Cu50Zn50Al10;(5)Cu60Zn30Al10;(6)Cu70Zn20Al10
工业催化 2006年第4期 50
结合活性评价的结果可知,在铜含量较低时,虽
然铜的分散度较高,但是单位质量催化剂所能提高的活性比表面积主要受组成控制,因而随着铜含量增加,催化剂活性增加;随着铜含量的进一步增加和锌的减少,CuO的结晶度提高,CuO颗粒进一步长
大,又降低了铜的分散度,使得催化剂活性下降。2.4 铝含量
保持铜锌原子质量百分比为1∶1,改变铝的原子质量百分含量,考察铝含量对Cu/Zn/Al催化剂性能的影响。实验结果见表2。
表2 铝含量对Cu/Zn/Al催化剂性能的影响
Table2 EffectofaluminumcontentonpropertiesofCu/Zn/Alcatalyst
250℃
/%
Cu40Zn40Al20Cu45Zn45Al10Cu4715Zn4715Al5Cu48175Zn48175Al215
[1**********]0
/%[**************]4
/%[**************]
1
230℃
/%[1**********]0
/%[***********]02
/%[**************]2
/%[**************]
210℃/%[***********]8
/%[**************]8
/%[1**********]61
180℃/%[***********]6
/%[**************]2
转化率选择性CO含量转化率选择性CO含量转化率选择性CO含量转化率选择性CO含量
n(H2O):n(CH3OH)=113∶1,空速210h-
由表2可知,铝含量对催化剂活性也有明显的影响,在铝的原子质量含量为5%～10%时,具有较高的低温活性,1
1的催化剂进行XRD表征,4。图4表明焙烧后催化剂只有CuO和ZnO的衍射峰,无Al2O3的衍射峰;随着铝含量的减少,CuO和ZnO的衍射峰变得狭长而尖锐,说明Al的存在可以起到分散的作用,当铝含量低到一定程度后,铜含量变化主要以晶格铜的形式增加。
,造成催化,。
3 结 语
铜含量和铝含量对Cu/Zn/Al催化剂的催化性能都具有较大的影响,其中Cu45Zn45Al10催化剂和Cu4715Zn4715Al5催化剂具有较好的低温活性和选择
性,后者在210℃的转化率高达100%;并流共沉淀法和热分解法制备的催化剂都具有较好的催化性能。参考文献:
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[3]王艳辉,吴迪镛.燃料电池氢源技术2汽油氧化重整制氢
反应实验研究[J].石油与天然气化工,2001,(30):12-图4 (Cu50Zn50)xAly催化剂的XRD图
Figure4 XRDpatternsfor(Cu50Zn50)xAlycatalysts
(1)Cu40Zn40Al20;(2)Cu45Zn45Al10;(3)Cu47.5Zn47.55Al5;(4)Cu48.75Zn48.75Al2.5
14.
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结合评价结果可以知道,适当增加铜的含量可以增加铜的分散度,提高催化剂的活性比表面而提
高催化剂的活性;太高铝含量会因为减少活性组分
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[12]李荣生,甄开吉,王国甲.催化作用基础2版[M].北京:
科学出版社,1990:105-106.
信息与动态
德国马普学会科学家最近发现一种催化剂,原料,缺的重要途径日、。最传统的煤液化技术是利用催化剂将煤中的化学键打碎,使其成为较短的碳氢化合物链,处理后的液体可以作为制备柴油的原料。但这种技术只适用于形成时间较短的低品矿,对于储备较为丰富的高品矿,由
,传统方法的催化剂无由硼和碘组成的可溶性催化剂能够分两步击破高品矿的致密结构。首先,这种催化剂能够向碳氢链间的高稳定性C中加氢,使其成为相对脆弱的C—C;然后,催化剂再击碎C—C,使原来的碳氢化合物致密网络成为许多长短不一的碳氢化合物链,从而达到煤液化的目的。
www.chemsina.com2006201226
丙烯水合生产异丙醇工业装置开车成功
由中国科学院大连化学物理研究所提供设计工艺包和工业催化剂的我国首套中压丙烯直接水合生产异丙醇工业装置日前在山东一次开车成功,年产异丙醇30kt,产品质量达到国际优级品。
中科院大连化物所从1996年开始丙烯直接水
合生产异丙醇技术的研究,研制成功具有优良耐水性能,较高抗压、抗破碎能力及良好的低温活性、耐温性能和低的磺酸流失的催化剂,并配套开发出中压丙烯水合全流程工艺。该套中压丙烯水合工艺技术环境友好,无三废排放,产品质量优良。
www.chemsina.com2006201224
2006年4月工业催化Apr.2006
第14卷第4期INDUSTRIALCATALYSISVol.14 No.4
精细化工与催化
甲醇水蒸汽重整制氢催化剂制备的研究
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摘 要:针对燃料电池用氢制备用于甲醇水蒸汽重整制氢的Cu/Zn/Al系列催化剂,研究催化剂组成、制备方法对催化剂性能的影响。利用热分析和X射线衍射等分析手段对催化剂前驱体和焙烧后催化剂样品进行分析和表征。结果表明,铜基催化剂对甲醇水蒸汽重整制氢反应有较好的活性和选择性,合适的组成是Cu、Zn和Al的原子质量百分比为45∶45∶10和4715∶4715∶5,210℃反应转化率达到100%;并流共沉淀法和热分解法制备的催化剂都具有较好的催化性能。关键词:甲醇;氢气;水蒸汽重整;燃料电池
中图分类号:TM911.4;O646 文献标识码:A 文章编号:100821143(2006)04205
StudyonpreparationofcatalystforSRM)
SHIGuo2jun,CUIQun,ZHANG,NOHu2qing
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(1.CollegeofChemistryandofTechnology,Nanjing210009,JiangsuChina;2.Corporation,Jiangdu225260,JiangsuChina)Abstract:catalystsweretestedforpreparationofH2forfuelcellsbysteamreform2ingof().Influencesofcompositionandpreparationmethodsonthecatalyticpropertieswereinvestigated.TheresultsshowedthatCu/Zn/AlcatalysthadgoodactivityandselectivityforSRM;appropriatecompositionofthecatalystsisCu∶Zn∶Al=45∶45∶10or47.5∶47.5∶5(atomicra2tio);methanolconversionof100%wasobtainedat210℃;Catalystspreparedbybothconcurrentco2precipitationandthermaldecompositionhadgoodcatalyticpropertiesforSRM.Keywords:hydrogen;steamreformingofmethanol(SRM);fuelcell;catalyst
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能源和环境是实现可持续发展的两个必要条件。随着汽车保有量的不断攀升,一方面消耗越来越多的、不可再生的化石燃料;另一方面,汽车尾气排放成为环境污染的重要来源,温室效应、酸雨等均与汽车尾气紧密相关。质子交换膜燃料电池(PEMFC)以其独特的优点,被认为是最有希望的汽车动力源,其广泛应用可以缓解能源和环保两方面的压力。与氢气、其他化石燃料和可再生物质制氢方式[1-4]相比,甲醇具有价格较低、便于储运等的优点,因而间接甲醇燃料电池(IMFC)被公认为未来燃料电池汽车(FCEV)的首选电源。
在甲醇制氢方法中,研究最多的是甲醇水蒸汽
重整(SRM)制氢[5]。由于能耗和电极催化剂对一氧化碳含量的特殊要求[6],开发具有低温高活性、高选择性的SRM催化剂成IMFC的主要研究内容。MSR催化剂研究比较成熟是Pd系贵金属催化剂[7]和Cu系催化剂[8-11]。贵金属催化剂的研究内容是在保证其低温活性、选择性和稳定性的条件下,降低贵金属的用量;而Cu系催化剂的研究内容是通过对催化剂助剂、载体和制备方法以及条件的选择和优化,进一步提高其低温活性、选择性,改善其稳定性。
本文主要对Cu/Zn/Al催化剂的制备方法、组成进行研究,获得用于甲醇水蒸汽重整制氢的最佳
收稿日期:2005210222
作者简介:石国军(1974-),男,硕士研究生,研究方向为工业催化。
工业催化 2006年第4期 48
组成,以制备优良的SRM催化剂。
2 结果与讨论
2.1 催化剂焙烧条件
1 实验部分
1.1 催化剂制备
并流共沉淀法制备Cu/Zn/Al和Cu/Zn/Al/Ce
系列催化剂。按原子质量百分比配制一定组成和浓度的Cu(NO3)2・3H2O、Zn(NO3)2・6H2O、Al(NO3)3・9H2O和Ce(NO3)3・6H2O混合溶液,同时配制111倍当量的、等体积的碳酸钠溶液。在一定的pH值、恒定的温度和快速搅拌下,用配制的的铜、锌、铝(和铈)的硝酸盐混合溶液和等体积的碳酸钠溶液并流共沉淀。沉淀完毕继续恒温搅拌0.5h、老化约12h,然后反复洗涤打浆过滤,经ICP检测溶液钠离子低于300×10-6,120℃干燥约11h后,对前驱体进行热重分析,确定大致的焙烧温度。焙烧后的催化剂经过压片、粉碎至20～40目备用。
热分解法制备Cu/Zn/Al催化剂。按原子质量百分比称取一定量的Cu(NO3)2・3H2O、Zn()2・Al(NO3)3・9H2O,在研钵中用坩500℃3,磨,压片、40。
Cu/Zn/Al催化剂。将112倍当量的尿素和一定组成Cu(NO3)2・3H2O、Zn(NO3)2・6H2O、Al(NO3)3・9H2O配制成一定浓度的溶液,95℃加热至完全沉淀,然后经过老化、过滤、洗涤、干燥、压片、粉碎备用(条件同并流共沉淀)。1.2 催化剂评价
催化剂评价在常压固定床反应装置进行,反应器为
为了确定催化剂前驱体的焙烧条件,自制催化
剂Cu45Zn45Al10和Cu5710Zn2815Al915Ce510前驱体(下标数字表示催化剂组成的原子质量百分比)的TG2DTG谱图见图1
。
1CuZ45TG2DTG谱图1curvesforCu45Zn45Al10catalyst
从图1可知,催化剂前驱体从室温～800℃一直保持失重,主要有三个失重峰。根据催化剂前驱体的制备和相关碳酸盐的分解温度可知,催化剂前驱体在140℃左右的失重峰为催化剂样品失水所致,在220～270℃的失重峰是由于铜和锌碳酸盐和碱式碳酸盐的分解,在550～600℃的失重峰是由于铝盐的分解。过低的温度不能使碳酸盐彻底分解,过高的温度会导致产生CuAl2O4尖晶石的结构物质,这都使得催化剂难以活化、还原。因此,催化剂的焙烧温度为300～600℃,实验选择催化剂焙烧温度是500℃,更适宜的焙烧温度需要进一步研究。2.2 制备方法
用并流共沉淀法、热分解法和均匀沉淀法制备相同组成的催化剂上甲醇水蒸汽重整制氢反应的活性和选择性见图2。由图2可以看出,三种制备方法之中,并流共沉淀法制备的催化剂活性最好,热分解制备的催化剂和并流共沉淀法制备的催化剂的催化活性较为接近,均匀沉淀法制备的催化剂活性较差。从选择性上看,均匀沉淀法制备的催化剂优于热分解法,热分解法优于并流共沉淀法。由于变换反应平衡的限制,一氧化碳要进一步降低至100×10-6[6]以下而不需要进一步处理就可以满足电极催化剂的要求不太可能,所以只要其含量小于约1%就可以满足后续处理的需要。从制备过程考
2006年第4期 石国军等:甲醇水蒸汽重整制氢催化剂制备的研究
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虑,均匀沉淀的反应条件不好控制,受尿素水解动力学的限制,反应速率慢,并且活性组分的溶解流失使得催化剂的组成也不容易控制;热分解法制备工艺简单,无废水产生,更易工业化;并流共沉淀制备的催化剂低温活性较高,但是其制备工艺复杂,周期长。工业化究竟采用何种制备方法需要进行全面的技术经济评价。本文以下实验均采用活性较高的并流共沉淀法制备催化剂
。
图2 不同制备方法对Cu60Zn30Al10催化剂活性和选择性的影响
Figure2 Influenceofpreparationmethodonandof30(1)并流共沉淀法;(2)3)2.3 铜含量
。实验结。
保持铝的原子质量百分含量为10%,锌的相对含量,表 铜含量对Cu/Zn/Al催化剂性能的影响
T1 EffectofcoppercontentonpropertiesofCu/Zn/Alcatalyst
250℃
230℃
CO含量/%[***********]791
210℃
CO含量/%11201.081.251.321109180℃
CO含量/%0.[***********]转化率
Cu30Zn60Al10Cu40Zn50Al10Cu45Zn45Al10Cu50Zn40Al10Cu60Zn30Al10CuZnAl/%[**************]00选择性
/%[***********]2192195转化率
/%[**************]选择性
/%[***********]7895168转化率
/%95.[***********]5189选择性
/%97.[***********]7194转化率
/%53.[***********]9191选择性
/%97.[***********]5196CO含量/%0.[***********]n(H2O)∶n(CH3OH)
=113∶1,空速210h-
由表1可以看出:(1)并流共沉淀法制备的Cu/Zn/Al催化剂具有较好的低温活性和选择性;(2)在铝的原子质量百分含量保持不变的情况下,铜含量对催化剂的活性影响显著,在铜锌原子质量百分比接近1∶1时,催化剂具有最佳活性,210℃的转化率达到99164%,二氧化碳的选择性也高达98120%;(3)随着温度的降低,催化剂的催化活性下降,二氧化碳的选择性增加,但是在温度低于210℃以后,二氧化碳选择性增加趋势不明显,甚至降低,说明低温段的催化反应的机理和高温段不同[12]。
实验对CuZnAl10基不同铜含量催化剂(焙烧后)进行了XRD表征,结果见图3。
图3 CuZnAl10催化剂的XRD图
Figure3 XRDpatternsforCuZnAl10catalysts
(1)Cu30Zn60Al10;(2)Cu40Zn50Al10;(3)Cu45Zn545Al10;(4)Cu50Zn50Al10;(5)Cu60Zn30Al10;(6)Cu70Zn20Al10
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结合活性评价的结果可知,在铜含量较低时,虽
然铜的分散度较高,但是单位质量催化剂所能提高的活性比表面积主要受组成控制,因而随着铜含量增加,催化剂活性增加;随着铜含量的进一步增加和锌的减少,CuO的结晶度提高,CuO颗粒进一步长
大,又降低了铜的分散度,使得催化剂活性下降。2.4 铝含量
保持铜锌原子质量百分比为1∶1,改变铝的原子质量百分含量,考察铝含量对Cu/Zn/Al催化剂性能的影响。实验结果见表2。
表2 铝含量对Cu/Zn/Al催化剂性能的影响
Table2 EffectofaluminumcontentonpropertiesofCu/Zn/Alcatalyst
250℃
/%
Cu40Zn40Al20Cu45Zn45Al10Cu4715Zn4715Al5Cu48175Zn48175Al215
[1**********]0
/%[**************]4
/%[**************]
1
230℃
/%[1**********]0
/%[***********]02
/%[**************]2
/%[**************]
210℃/%[***********]8
/%[**************]8
/%[1**********]61
180℃/%[***********]6
/%[**************]2
转化率选择性CO含量转化率选择性CO含量转化率选择性CO含量转化率选择性CO含量
n(H2O):n(CH3OH)=113∶1,空速210h-
由表2可知,铝含量对催化剂活性也有明显的影响,在铝的原子质量含量为5%～10%时,具有较高的低温活性,1
1的催化剂进行XRD表征,4。图4表明焙烧后催化剂只有CuO和ZnO的衍射峰,无Al2O3的衍射峰;随着铝含量的减少,CuO和ZnO的衍射峰变得狭长而尖锐,说明Al的存在可以起到分散的作用,当铝含量低到一定程度后,铜含量变化主要以晶格铜的形式增加。
,造成催化,。
3 结 语
铜含量和铝含量对Cu/Zn/Al催化剂的催化性能都具有较大的影响,其中Cu45Zn45Al10催化剂和Cu4715Zn4715Al5催化剂具有较好的低温活性和选择
性,后者在210℃的转化率高达100%;并流共沉淀法和热分解法制备的催化剂都具有较好的催化性能。参考文献:
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Figure4 XRDpatternsfor(Cu50Zn50)xAlycatalysts
(1)Cu40Zn40Al20;(2)Cu45Zn45Al10;(3)Cu47.5Zn47.55Al5;(4)Cu48.75Zn48.75Al2.5
14.
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结合评价结果可以知道,适当增加铜的含量可以增加铜的分散度,提高催化剂的活性比表面而提
高催化剂的活性;太高铝含量会因为减少活性组分
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信息与动态
德国马普学会科学家最近发现一种催化剂,原料,缺的重要途径日、。最传统的煤液化技术是利用催化剂将煤中的化学键打碎,使其成为较短的碳氢化合物链,处理后的液体可以作为制备柴油的原料。但这种技术只适用于形成时间较短的低品矿,对于储备较为丰富的高品矿,由
,传统方法的催化剂无由硼和碘组成的可溶性催化剂能够分两步击破高品矿的致密结构。首先,这种催化剂能够向碳氢链间的高稳定性C中加氢,使其成为相对脆弱的C—C;然后,催化剂再击碎C—C,使原来的碳氢化合物致密网络成为许多长短不一的碳氢化合物链,从而达到煤液化的目的。
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丙烯水合生产异丙醇工业装置开车成功
由中国科学院大连化学物理研究所提供设计工艺包和工业催化剂的我国首套中压丙烯直接水合生产异丙醇工业装置日前在山东一次开车成功,年产异丙醇30kt,产品质量达到国际优级品。
中科院大连化物所从1996年开始丙烯直接水
合生产异丙醇技术的研究,研制成功具有优良耐水性能,较高抗压、抗破碎能力及良好的低温活性、耐温性能和低的磺酸流失的催化剂,并配套开发出中压丙烯水合全流程工艺。该套中压丙烯水合工艺技术环境友好,无三废排放,产品质量优良。
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