本文關(guān)鍵詞：乙酸乙酯加氫制乙醇催化劑的研究

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【摘要】：燃料乙醇是一種清潔能源,將它作為油品添加劑與汽油混合形成乙醇汽油可以提高汽油的抗爆性能,減少汽車尾氣污染物的排放,既符合我國的可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略,又是一種應對能源危機的重要手段,具有十分重要的經(jīng)濟價值和戰(zhàn)略意義。乙酸乙酯加氫制乙醇是一種生產(chǎn)乙醇的新工藝,制備高效廉價的催化劑和尋找合適的工藝條件是研究該工藝的關(guān)鍵。本文采用并流共沉淀法制備了銅基催化劑并在固定床反應器中對其催化乙酸乙酯加氫的反應性能進行評價。采用N2低溫吸附、X射線衍射(XRD)、熱重分析(TG-DTG)、掃描電鏡(SEM)、N2O化學吸附、程序升溫吸附(H2-TPR)和程序升溫脫附(H2-TPD)等表征手段研究助劑改性對于催化劑的織構(gòu)性質(zhì)和反應性能的影響。實驗結(jié)果表明,助劑改性的催化劑均具有類水滑石結(jié)構(gòu)的前驅(qū)體,焙燒后催化劑中Cu組分的粒徑較小,比表面積較大,對于乙酸乙酯加氫制乙醇反應具有較好的催化效果。在CuO/Al2O3中加入Zn助劑,當Zn/Al摩爾比為1時,催化劑獲得較高的乙酸乙酯轉(zhuǎn)化率和乙醇選擇性；不同助劑Mn、Co、Ni、Mg對CuOZnO/Al2O3的改性結(jié)果表明,添加Mn助劑的催化劑具有較高的乙酸乙酯轉(zhuǎn)化率和乙醇選擇性；不同Mn/Al比含量的催化劑的評價結(jié)果表明,當Mn/Al摩爾比為0.6時,在260℃、2MPa、 WHSV=1.6h-1、氫酯摩爾比為4的條件下,乙酸乙酯的轉(zhuǎn)化率為75.86%,乙醇選擇性為95.23%。
【關(guān)鍵詞】：乙醇 乙酸乙酯加氫 銅基催化劑 類水滑石 共沉淀
【學位授予單位】：華東理工大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2016
【分類號】：O643.36;TQ223.122
【目錄】：

• 摘要5-6
• Abstract6-10
• 第1章 前言10-12
• 1.1 研究背景10-11
• 1.2 主要研究內(nèi)容11-12
• 第2章 文獻綜述12-29
• 2.1 乙醇生產(chǎn)工藝12-21
• 2.1.1 發(fā)酵法12-15
• 2.1.2 乙烯水合法15-16
• 2.1.3 煤制燃料乙醇16-21
• 2.2 乙酸乙酯加氫研究進展21-29
• 2.2.1 乙酸乙酯加氫的反應機理21-22
• 2.2.2 乙酸乙酯加氫的技術(shù)路線22-25
• 2.2.3 乙酸乙酯加氫的催化劑25-29
• 第3章 實驗部分29-37
• 3.1 催化劑制備29-30
• 3.1.1 試劑與原料29-30
• 3.1.2 實驗設備30
• 3.1.3 制備方法30
• 3.2 催化劑表征30-32
• 3.2.1 N_2低溫吸附30-31
• 3.2.2 X射線衍射(XRD)31
• 3.2.3 熱重分析(TG-DTG)31
• 3.2.4 程序升溫還原(TPR)31
• 3.2.5 程序升溫還原(TPD)31
• 3.2.6 N_2O化學吸附31-32
• 3.2.7 掃描電鏡(SEM)32
• 3.3 催化劑評價32-37
• 3.3.1 實驗準備32-33
• 3.3.2 實驗流程33-34
• 3.3.3 產(chǎn)物分析34-36
• 3.3.4 數(shù)據(jù)處理36-37
• 第4章 Zn助劑對CuO/Al_2O_3催化劑反應性能的影響37-52
• 4.1 催化劑制備37
• 4.2 催化劑表征37-46
• 4.2.1 N_2低溫吸附37-39
• 4.2.2 X射線衍射(XRD)39-41
• 4.2.3 熱重分析(TG-DTG)41-42
• 4.2.4 掃描電鏡(SEM)42-44
• 4.2.5 N_2O化學吸附44-45
• 4.2.6 程序升溫還原(H_2-TPR)45
• 4.2.7 程序升溫脫附(H_2-TPD)45-46
• 4.3 催化劑評價46-52
• 4.3.1 Zn/Al比對催化反應性能的影響46-47
• 4.3.2 操作條件對催化反應性能的影響47-52
• 第5章 不同助劑對CuOZnO/Al_2O_3催化劑反應性能的影響52-61
• 5.1 催化劑制備52
• 5.2 催化劑表征52-57
• 5.2.1 N_2低溫吸附52-54
• 5.2.2 X射線衍射(XRD)54-55
• 5.2.3 N_2O化學吸附55-56
• 5.2.4 程序升溫還原(H_2-TPR)56
• 5.2.5 程序升溫脫附(H_2-TPD)56-57
• 5.3 催化劑評價57-61
• 5.3.1 不同助劑對催化反應性能的影響57-58
• 5.3.2 操作條件對催化反應性能的影響58-61
• 第6章 Mn助劑對CuOZnO/Al_2O_3催化劑反應性能的影響61-70
• 6.1 催化劑制備61
• 6.2 催化劑表征61-66
• 6.2.1 N_2低溫吸附61-63
• 6.2.2 X射線衍射(XRD)63-64
• 6.2.3 N_2O化學吸附64-65
• 6.2.4 程序升溫還原(H_2-TPR)65-66
• 6.2.5 程序升溫脫附(H_2-TPD)66
• 6.3 催化劑評價66-70
• 6.3.1 Mn/Al比對催化反應性能的影響66-67
• 6.3.2 操作條件對催化反應性能的影響67-70
• 第7章 結(jié)論70-72
• 7.1 Zn助劑對CuO/Al_2O_3催化劑反應性能的影響70
• 7.2 不同助劑對CuOZnO/Al_2O_3催化劑反應性能的影響70-71
• 7.3 Mn助劑對CuOZnO/Al_2O_3催化劑反應性能的影響71-72
• 符號說明72-73
• 參考文獻73-79
• 致謝79-80
• 碩士學習期間論文發(fā)表情況80

【參考文獻】

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本文編號：990248