合成气催化转化制低碳醇用新型催化剂的研究

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1、型型查‘兰堕主兰堡笙兰塑皇：-合成气催化转化制低碳醇用新型催化剂研究专业：化学工艺研究生：黄利宏指导教师：储伟教授低碳混合醇是重要的化工原料和能源替代品，自上世纪以来，对低碳醇合成进行了广泛的研究。本文以co加氯为模型反应，研究了铜钴基催化剂合成低碳混合醇、铑基催化剂合成低碳含氧化合物和铜铬基催化剂液相合成甲醇的反应性能，并研究了MTO和HAS等构成的耦合反应体系对提高高级醇收卒的作用，采用BET、+FPR、XRD、H2-TPD、CO一7IPD、TEM、XPS和ESR等手段，表征了催化剂的织构、结构、还原性能、对反应物分子的吸附性能和催化剂表面特征，研究了助剂、载体、活性组分、制各

2、条件、反应工艺等参数对催化反应体系的影响，探索了催化作用机制，为催化体系的改善提供了理论和应用上的依据。在铜钴基催化剂制备过程中B{入等离子体处理，影响了催化剂活性相的形成，催化剂的平均粒径减小，活性组分的分散度提高，同时催化剂活性组分的配位环境发生改变，其价态趋于升高。适宜强度和气氛的等离子体处理的CCA．PHl00催化剂具有较小的催化剂平均粒径，同时改善了催化剂的还原性能、对反应物的吸附性能和活化性能，具有最佳的反应活性。在铜钴基催化剂中引入助剂，也可以显著改善催化剞的物性和反应件能。CCZr6A催化剂的醇类的收率提高了1．21倍，C2+醇的选择性提高了9．79个百分点，Zr0

3、2在催化剂中以无定形相存在。CCMrL2A的醇类的收率提高，59．01％，c2+醇的选择性提高到59．86％。锰助剂与铜形成了复合氧化物。CCFe05A的醇类的收率提高了83．90％，同时C2+醇的选择性提高到63．90％。铁助剂与铜形成了新的物相CuFe02。CCCe02A的醇类的收率提高了58．74‰C2+醇的选择性提高剑6558％。其它助剂钾和镍的加入也促进了催化活性的提高。在合成低碳含氧化合物用铑摹催化剂中引入碳纳米管，提高了活性组分铑四川_=k学博士学他论文摘《的分散度，诱导了其表面富集，并调变了催化剂组分削的相互作用，改善了对反应物的吸附性能。10叭％含量的碳纳米管的添

4、加量，铑基催化剂的时空产率提高了2915％，『司时对乙醇的选择性达到了67．81％。过量的CNTs，将导致烃类和C02等副产物选择性上升而醇类选择性下降。经等离子体促进的铑基催化剂，随处理强度增大，其转化率分别升高了39．80％、7862％和6934％。含氧化台物的时空产率的变化趋势与此类似，对比未经处理样品，其时空产率分别升高了12．40％、5l95％和4133％。对于低温液相合成甲醇用铜铬基催化剂，锆助剂的加入促进了活性组分的表面富集，改变了催化剂中Cu的配位环境，稳定了活性组分价态，调变了工作念催化剂中Cu+的分率，为反应物的活化提供了复合活性位，具备助羰化反应作用和抗CO毒

5、化作用，因而CCSZ06催化剂的时空产率升高厂32．25％，选择性升高到96．2l％，同时反应稳定性显著提高。以合成低碳烯烃催化剂、甲醇合成催化剂和低碳醇合成催化剂耦合反应体系为对象，考察了固定床反应器中耦合催化剂配比、反应压力、床层装填方式等工艺条件对反应体系的影响。结果表明，适宜的稿合反应体系，可以调变产物分布和醇类投率，CCA／FZ的高级醇分柑达到了9477％，CCA／CZA的收率达到了3135gROH／(k8一catalh)。关键词：一氧化碳加氢，低碳醇，低碳含氧化合物，铜铺，铑，铜铬，助剂等离子体，耦合DissertationinSichuanUniversityabs”

6、actStudyonnovelcatalystsforhigheralcoholssynthesisfromCOhydrogenationProfession：chemicalengineeringtechnologyGraduatestudent：HUANGLihongSupervisor：Prof．Dr．CHUWeiAsalternativeenergyresourcesandrawchemicals，thehigheralcoholssynthesisfromsyngasviaCOhydrogenationwasextensivelystudied．Thisdissertat

7、ioninvestigatedthecopper-cobaltbasedcatalystsforhigheralcoholssynthesis，rhodiumbasedcatalystsforhigheroxygenatessynthesis．andcopper-chromiumbasedcatalystsformethanolsynthesisinslurryphase．ThecharacterizationsasBET’TPR，XRD，H2一TPD，CO—TPD，