【摘要】：隨著燃料需求的不斷增長(zhǎng)和石油資源的日益枯竭,積極尋求和開(kāi)發(fā)新的能源體系已是迫在眉睫。在世界面臨石油燃料短缺的今天,開(kāi)發(fā)利用乙醇燃料,已經(jīng)受到人們?cè)絹?lái)越多的關(guān)注。合成氣直接催化轉(zhuǎn)化為乙醇是合成燃料或燃料添加劑最有潛力的路線之一。合成氣直接合成法的原料可由生物質(zhì)、煤與含碳的廢棄物氣化及天然氣轉(zhuǎn)化制取,原料來(lái)源廣泛。本文研究?jī)?nèi)容分為兩部分,一部分對(duì)工業(yè)合成甲醇催化劑(CuZnAl)進(jìn)行改性,在固定床上考察其合成氣制乙醇的性能,結(jié)果發(fā)現(xiàn)CuZnAl催化劑直接改性對(duì)生成除甲醇外的低碳醇效果不佳;另一部分首先采用共沉淀法制備了CuAl基催化劑,考察了Mn、Co、Fe、Mg和Ce等不同助劑對(duì)催化劑性能的影響。研究表明,Mn和Co的改性效果最為顯著,Mn有利于甲醇選擇性提高,而對(duì)高級(jí)醇選擇性提升沒(méi)有作用;Co使高級(jí)醇選擇性明顯增大。進(jìn)一步研究組合助劑發(fā)現(xiàn),CuCoMnAl催化劑的性能明顯優(yōu)于單個(gè)助劑改性的效果,并考察了Co的含量對(duì)催化劑結(jié)構(gòu)及合成乙醇性能的影響,最終得出其最優(yōu)摩爾比為n(Co):n(Cu):n(Mn):n(Al)=0.4:1:1:1.2,采用 XRD、H2-TPR、CO-TPD、氮吸附、NH3-TPD及XPS等表征手段對(duì)催化劑進(jìn)行表征研究其表面結(jié)構(gòu)和組成,結(jié)果發(fā)現(xiàn)Co助劑可以明顯改變CuMnAl催化劑的結(jié)構(gòu)和表面性質(zhì),加速Cu的還原,從而提高乙醇的選擇性,當(dāng)n(Co):n(Cu)=0.4時(shí),在壓力為3.0 MPa,溫度為260℃,空速為3900 mL·g-1·h-1和H2/CO=1.5的反應(yīng)條件下,乙醇的選擇性達(dá)到最大為20.3%。
【學(xué)位授予單位】：華東理工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2019
【分類號(hào)】：TQ223.122;TQ426
【圖文】：

￣？丁醇逡逑ｉｉ逡逑圖２．３邋ＩＦＰ工藝簡(jiǎn)圖逡逑１－壓縮機(jī)；２，６－換熱器；３－第一反應(yīng)器；４，９－冷凝器；逡逑５，１０－分離器；７－循環(huán)壓縮機(jī)；８－第二反應(yīng)器；１１－分離裝置逡逑Ｆｉｇ．邋２．３邋Ｔｈｅ邋Ｈｏｗ邋ｃｈａｎ邋ｏｆ邋ＦＩＰ邋ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ逡逑１－ｃｏｍｐｒｅｓｓｏｒ；邋２，６－ｈｅａｔ邋ｅｘｃｈａｎｇｅｒ；邋３－ｆｉｒ￥ｔ邋ｒｅａｃｔｏｒ；邋４，９－ｃｏｎｄｅｎｓｅｒ；逡逑５，１０－ｓｅｐａｒａｔｏｒ；邋７－ｒｅｃｙｃｌｅ邋ｇａｓ邋ｃｏｍｐｒｅｓｓｏｒ；邋８－ｓｅｃｏｎｄａｒｙ邋ｒｅａｃｔｏ

—■？低碳醇逡逑圖２．２邋Ｏｃｔａｍｉｘ工藝簡(jiǎn)圖逡逑１－原料氣壓縮機(jī)；２－循環(huán)氣壓縮機(jī)；３－分離器；４－換熱器；５－反應(yīng)器；６－汽包；逡逑７－冷卻器；８－膨脹罐；９－穩(wěn)定塔；１０－再沸器；１１－冷凝器；１２－回流罐逡逑Ｆｉｇ．邋２．２邋Ｔｈｅ邋ｆｌｏｗ邋ｃｈａｒｔ邋ｏｆ邋Ｏｃｔａｍｉｘ邋ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ逡逑１，２－ｃｏｍｐｒｅｓｓｏｒ；邋３－ｓｅｐａｒａｔｏｒ；邋４－ｈｅａｔ邋ｅｘｃｈａｎｇｅｒ；邋５－ｒｅａｃｔｏｒ；邋６－ｓｔｅａｍ邋ｍａｎｉｆｏｌｄ；邋７－ｃｏｏｌｅｒ；逡逑８－ｔａｎｋ；邋９－ｓｔａｂｉｌｉｚａｔｉｏｎ邋ｔｏｗｅｒ；邋１０－ｒｅｂｏｉｌｅｒ；邋１１－ｃｏｎｄｅｎｓｅｒ；邋１２－ｒｅｆｌｕｘ邋ｔａｎｋ逡逑ｒＣ＞＾－Ｌ逡逑ｉ逡逑合成氣邐３邐ｑ逡逑ＬｊＪ邐甲固？逡逑Ｔ逡逑—？邐—？丙醇逡逑邐￣￣？丁醇逡逑ｉｉ逡逑圖２．３邋ＩＦＰ工藝簡(jiǎn)圖逡逑１－壓縮機(jī)；２，６－換熱器；３－第一反應(yīng)器；４，９－冷凝器；逡逑５，１０－分離器；７－循環(huán)壓縮機(jī)；８－第二反應(yīng)器；１１－分離裝置逡逑Ｆｉｇ．邋２．３邋Ｔｈｅ邋Ｈｏｗ邋ｃｈａｎ邋ｏｆ邋ＦＩＰ邋ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ逡逑１－ｃｏｍｐｒｅｓｓｏｒ；邋２，６－ｈｅａｔ邋ｅｘｃｈａｎｇｅｒ；邋３－ｆｉｒ￥ｔ邋ｒｅａｃｔｏｒ；邋４，９－ｃｏｎｄｅｎｓｅｒ；逡逑５，１０－ｓｅｐａｒａｔｏｒ；邋７－ｒｅｃｙｃｌｅ邋ｇａｓ邋ｃｏｍｐｒｅｓｓｏｒ；邋８－ｓｅｃｏｎｄａｒｙ邋ｒｅａｃｔｏｒ；邋１１－ｓｅｐａｒａｔｉｏｎ邋ｄｅｖｉｃｅ逡逑

【相似文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前10條

1 唐宏青;張駿馳;;合成氣制二甲醚的裝置建設(shè)探討[J];甘肅化工;2000年01期

2 ;歡迎訂閱2018年《氮肥與合成氣》[J];氮肥與合成氣;2017年09期

3 ;《氮肥與合成氣》投稿須知[J];氮肥與合成氣;2017年09期

4 ;二氧化碳轉(zhuǎn)化為合成氣的方法[J];齊魯石油化工;2018年02期

5 謝衛(wèi)東;;合成氣綜合利用分析[J];當(dāng)代石油石化;2018年09期

6 ;煤-油共氣化制合成氣技術(shù)的新進(jìn)展[J];化工自動(dòng)化及儀表;2017年02期

7 ;歡迎訂閱2018年《氮肥與合成氣》[J];化肥工業(yè);2017年04期

8 ;制備合成氣的方法[J];乙醛醋酸化工;2015年12期

9 葛慶杰;;第六章 合成氣化學(xué)[J];工業(yè)催化;2016年03期

10 郭衛(wèi)軍;;煤(合成氣)制乙醇技術(shù)進(jìn)展及工業(yè)化應(yīng)用[J];能源化工;2015年05期

相關(guān)會(huì)議論文 前10條

1 王野;;合成氣高選擇性轉(zhuǎn)化的催化基礎(chǔ)[A];第二屆能源轉(zhuǎn)化化學(xué)與技術(shù)研討會(huì)會(huì)議指南2015[C];2015年

2 馬新賓;;合成氣的高效利用與轉(zhuǎn)化[A];2015年中國(guó)化工學(xué)會(huì)年會(huì)論文集[C];2015年

3 徐恒泳;葛慶杰;李文釗;;能源轉(zhuǎn)化中的催化作用——合成氣中樞及有關(guān)催化技術(shù)[A];第六屆全國(guó)工業(yè)催化技術(shù)及應(yīng)用年會(huì)論文集[C];2009年

4 李振花;夏滿銀;王保偉;許根慧;;低溫等離子體用于甲烷和二氧化碳制備合成氣反應(yīng)的研究[A];第九屆全國(guó)化學(xué)工藝學(xué)術(shù)年會(huì)論文集[C];2005年

5 裴婷;張勇;;煤制合成氣合成乙二醇工藝技術(shù)及相關(guān)催化劑研究進(jìn)展[A];第七屆全國(guó)工業(yè)催化技術(shù)及應(yīng)用年會(huì)論文集[C];2010年

6 譚靜;王乃繼;肖翠微;周建明;李婷;;合成氣甲烷化鎳基催化劑的研究進(jìn)展[A];第七次煤炭科學(xué)技術(shù)大會(huì)文集（下冊(cè)）[C];2011年

7 翟鵬;趙華博;馬丁;;氮化碳擔(dān)載鐵催化劑在合成氣制低碳烯烴中的應(yīng)用[A];第十四屆全國(guó)青年催化學(xué)術(shù)會(huì)議會(huì)議論文集[C];2013年

8 楊建;趙軍;宋煥玲;丑凌軍;牛建中;王曉來(lái);張兵;李樹本;;甲烷催化耦合制廉價(jià)合成氣與乙烯的研究[A];第十四屆全國(guó)催化學(xué)術(shù)會(huì)議論文集[C];2008年

9 潘秀蓮;包信和;;分子篩對(duì)合成氣化學(xué)產(chǎn)物選擇性的調(diào)控作用[A];第19屆全國(guó)分子篩學(xué)術(shù)大會(huì)論文集——A會(huì)場(chǎng)：分子篩及多孔材料的制備新方法、新原理及新技術(shù)[C];2017年

10 何方;黃振;李海濱;;生物質(zhì)化學(xué)鏈氣化制合成氣[A];第六屆全國(guó)環(huán)境化學(xué)大會(huì)暨環(huán)境科學(xué)儀器與分析儀器展覽會(huì)摘要集[C];2011年

相關(guān)重要報(bào)紙文章 前10條

1 記者 李東周;合成氣深度凈化讓硫“微乎其微”[N];中國(guó)化工報(bào);2014年

2 記者 劉海英;二氧化碳低溫低壓下七成可轉(zhuǎn)化為合成氣[N];科技日?qǐng)?bào);2017年

3 李剛;合成氣生產(chǎn)技術(shù)獲新突破[N];中國(guó)石化報(bào);2010年

4 錢伯章;煤制合成氣新工藝H_(2)/CO比例可調(diào)[N];中國(guó)化工報(bào);2010年

5 劉楠　王珂;CPO法制合成氣獲重點(diǎn)支持[N];中國(guó)化工報(bào);2009年

6 班健;殼牌參與研發(fā)合成氣轉(zhuǎn)化新方法[N];中國(guó)環(huán)境報(bào);2009年

7 記者 栗清振;共同研發(fā)煤制合成氣轉(zhuǎn)化新方法[N];中國(guó)石油報(bào);2008年

8 陳敬農(nóng) 通訊員 楊曉萍;天然氣制備合成氣有了新工藝[N];科技日?qǐng)?bào);2003年

9 胡德沛;應(yīng)加快制合成氣步伐[N];中國(guó)石油報(bào);2001年

10 王永進(jìn);合成氣制乙醇邁入大規(guī)模工業(yè)化時(shí)代[N];中國(guó)煤炭報(bào);2017年

相關(guān)博士學(xué)位論文 前10條

1 尚融雪;高溫及稀釋條件下合成氣層流火焰?zhèn)鞑ヌ匦匝芯縖D];東北大學(xué);2016年

2 李少帥;合成氣混合與燃燒特性的數(shù)值與實(shí)驗(yàn)研究[D];清華大學(xué);2017年

3 井強(qiáng)山;流化床甲烷臨氧CO_2重整制合成氣鎳系催化劑研究[D];浙江大學(xué);2005年

4 徐東彥;煤層甲烷經(jīng)合成氣制液態(tài)烴的研究[D];中國(guó)科學(xué)院研究生院（大連化學(xué)物理研究所）;2005年

5 姬濤;甲烷、二氧化碳和氧氣催化氧化重整制合成氣鎳基催化劑的研究[D];華南理工大學(xué);2001年

6 黃傳敬;甲烷二氧化碳重整制合成氣負(fù)載鈷催化劑的研究[D];浙江大學(xué);2000年

7 張海麗;甲烷部分氧化同時(shí)制取乙烯和合成氣的研究[D];四川大學(xué);2006年

8 王立剛;合成氣直接制取二甲醚反應(yīng)體系的研究[D];中國(guó)科學(xué)院研究生院（大連化學(xué)物理研究所）;2007年

9 房愛(ài)兵;燃?xì)廨啓C(jī)合成氣燃燒室燃燒穩(wěn)定性的實(shí)驗(yàn)研究[D];中國(guó)科學(xué)院研究生院（工程熱物理研究所）;2007年

10 郭建忠;鎳基催化劑上甲烷臨氧二氧化碳重整制合成氣及其反應(yīng)機(jī)理的研究[D];浙江大學(xué);2008年

相關(guān)碩士學(xué)位論文 前10條

1 黃加艷;碳酸鹽作用下生物質(zhì)熱解/氣化制合成氣的研究[D];浙江工業(yè)大學(xué);2018年

2 韓曉光;Pt@SrTiO_3光熱催化甲醇水蒸氣重整制合成氣[D];天津大學(xué);2017年

3 黃薦;合成氣中微量煤焦油熱解脫除過(guò)程研究[D];華東理工大學(xué);2019年

4 高利紅;合成氣制乙醇銅基催化劑的改性研究[D];華東理工大學(xué);2019年

5 劉大鵬;合成氣直接催化轉(zhuǎn)化制芳烴[D];江南大學(xué);2018年

6 袁也;H_2/CO合成氣稀釋擴(kuò)散燃燒的實(shí)驗(yàn)與數(shù)值模擬研究[D];南京師范大學(xué);2018年

7 郭婷婷;O_2/H_2O條件下合成氣擴(kuò)散燃燒CO排放特性的數(shù)值研究[D];哈爾濱工業(yè)大學(xué);2018年

8 陳晨;生物質(zhì)氣化合成氣層流預(yù)混火焰數(shù)值模擬研究[D];哈爾濱理工大學(xué);2018年

9 王彥博;干重整用于定制合成氣的研究[D];中國(guó)石油大學(xué)（北京）;2017年

10 蘇東方;合成氣生物甲烷化特性研究[D];中國(guó)石油大學(xué)（北京）;2017年

本文編號(hào)：2723288