耐硫钼基催化剂浆态床合成低碳醇的研究

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1、太原理工大学硕士学位论文耐硫钼基催化剂浆态床合成低碳醇的研究姓名：张海鹰申请学位级别：硕士专业：化学工程指导教师：李忠20070501太原理工大学硕士研究生学位论文耐硫钼基催化剂浆态床合成低碳醇的研究摘要随着石油资源的日益短缺和人们对环保要求的不断提高，从煤和天然气出发经合成气合成低碳混合醇的研究受到广泛重视。在各种合成低碳醇催化剂体系中，硫化态钼基催化剂因其较好的反应活性及优越的抗硫性能而倍受关注。现有的工作主要集中于通过添加过渡金属助剂以进一步提高催化剂的活性和选择性及C2+OH醇产品含量。本文主要对K2C03修饰MoS2催化剂及不同的制备参数对Ni改

2、性ADM催化剂在浆态床下合成低碳醇的性能影响进行了研究，得出如下主要结论：(1)K2C03对MoS2催化剂修饰后可以提高醇的选择性，K2COdMoS2添加量为0．69／g时效果最佳，醇的选择性达至tJ20．O％，时空产率达到142．1g·kgI．h-1。采用浸渍'法N／kK2C03对MoS2催化剂合成醇性能更好，它比直接混合研磨醇的选择提高1．42％；时空产率高出1．88g．kg-I．h～。(2)Ni担载量对Ni／ADM催化剂合成低碳醇性能有较大的影响，Ni／Mo原子比为1／3时对合成醇的性能最佳，醇的选择性和时空产率分别达到了21．1％和180．8g'k

3、g-Lh～，在共沉淀过程中pH值的变化对制备Ni／ADM催化剂合成低碳醇性能也有较大的影响，其最佳的pH值为7左右。在考察焙烧温度对Ni／ADM催化剂合成低碳醇的影响中，发现焙烧温度为500。C时其合成低碳醇的性能最好。(3)在Ni／ADM催化剂存在下，浆态床合成低碳醇过程中，随着反应温度的升高，CO的转化率和醇的时空产率逐渐增加，在280。C达到最大值63．5％和196．2g·kg-1．h～；随着反应压力的升高CO的转化率逐渐增加；随着空速的增加CO的转化率先增加后逐渐减小，以1200h。为合适；太原理工大学硕士研究生学位论文原料气H2／℃O最佳的比例为

4、3，搅拌转速为900rpm时CO的转化率最高。(4)通过对ADM催化剂的XRD表征发现加入K2C03后MoS2的XRD衍射峰出现的角度和纯MoS2的XRD衍射峰出现的角度没有发生位移变化，但从SEM图片可以看出晶体形态发生的明显的变化；在XPS分析中发MoS2催化剂中出现了M06+且它对低碳酸的合成具有重要的影响，但当K2C03的添加量大于0．69／gMoS2时，M06+含量不再随K2C03添加量的增加而增加；在对Ni／ADM催化剂的BET、XRD分析中可以看出随着焙烧温度的升高它的比表面积先增加后减小，在500"(2时达到最大值7．96m2·g一，且Ni

5、S结晶度明显增强。关键词：co加氢，低碳醇合成，钼基催化剂，浆态床太原理工大学硕士研究生学位论文STUDIESONHIGHERALCOHOLSSYNTHESISOVERSULFUR-TOLERANTMO．BASEDCATALYSTSINSLURRYREACTORAbstractHigheralcohols，synthesizedfromsyngasbasedoncoalornaturalgas，isoneofthesubstitutesofgasolineduetoitsblendingwithgasolinewellandenvironmentallyf

6、riendlyproperties，Itisnowattractedmoreandmoreattentionintheworld．Thesulfidemolybdenumbasedcatalystisoneofthemostimportantcatalystsystemsforthesynthesisofhiigheralcoholsforitsgoodperformancesonreactionactivityandsulfurresistance．Thestudiestoimprovetheactivityandselectivityofthecata

7、lystwerefocusedontheadditionoftransitionmetals．Inthispaper,MoS2dopedwithK2C03andthepreparationconditionsofADMmodifiedbyNiinslurriedbedreactorforthesynthesisofhigheralcoholswerestudied．Themainconclusionsareasfollows：(1)MoS2dopedwithK2C03canimprovethealcoholselectivity．Thehighestalc

8、oholselectivityandspacetimeyieldw