葉知遠 1,饒 娜 1, 2,夏菖佑 1,劉 碩 3,梁 希 1,4 摘要:甲醇是重要的有機化工原料和優(yōu)質(zhì)燃料。在氣候危機、能源危機背景下,發(fā)展甲醇經(jīng)濟有利于實現(xiàn)化工、能源和交通運輸行業(yè)綠色低碳轉(zhuǎn)型,保障能源供應安全。本文系統(tǒng)介紹了兩步法、一步法 CO2加氫制甲醇工藝路線,分析、歸納和梳理了銅基、銦基、固溶體與貴金屬催化劑的性能表現(xiàn)。從數(shù)據(jù)可以發(fā)現(xiàn),四類催化劑的反應條件集中分布在 200-300 ℃,1.5-5 MPa。銅基催化劑是目前研究和應用最廣泛的催化劑,其 CO2 轉(zhuǎn)化率和甲醇選擇性中位數(shù)分別為 13.6 和 69.2。與銅基催化劑相比,銦基催化劑和固溶體催化劑的 CO2 轉(zhuǎn)化率和甲醇選擇性與銅基催化相當,但穩(wěn)定性更優(yōu)。而貴金屬催化劑的 CO2 轉(zhuǎn)化率(最佳值 66,最小值 0.6)和甲醇選擇性(最佳值 100,最小值 11)極值差別大且少見穩(wěn)定性相關的數(shù)據(jù)。固溶體催化劑在工業(yè)條件下表現(xiàn)出優(yōu)異的催化性能和穩(wěn)定性,可能成為未來規(guī)?;瘧玫拇呋瘎┓N類之一。此外,本文梳理了國內(nèi)和國際現(xiàn)有的 CO2 加氫制甲醇的項目與技術路線。目前,國內(nèi)外二氧化碳加氫制甲醇項目數(shù)量不斷增多,其中部分已經(jīng)建成投產(chǎn),甲醇生產(chǎn)能力從 4,000 噸/年到 200,000 噸/年不等。目前這些項目甲醇生產(chǎn)過程的碳源主要來自工業(yè)排放源 CO2 捕集裝置,而氫氣主要通過電解水獲取。碳中和目標下,CO2加氫制甲醇技術的重要性愈發(fā)顯著,建議從 CO2加氫制甲醇催化劑技術研發(fā)和項目產(chǎn)業(yè)化應用方面加大支持力度。關鍵詞:CCUS、甲醇、碳利用、催化劑、二氧化碳
發(fā)布時間: 2023-07-07 11:05
發(fā)布時間: 2023-06-24 09:08
張卿源,舒靜 摘要:綜述銅基催化劑的主要合成方法,對其重要的工業(yè)應用包含合成氣制甲醇、甘油氫解和草酸二甲酯加氫反應,分析其具體失活原因多為燒結、中毒與積碳。針對燒結失活的主要措施為摻合雜原子、選擇金屬氧化物做載體及通過載體結構限制銅原子的遷移。而針對積碳與中毒的主要措施為減少毒性物質(zhì)與催化劑的接觸;根據(jù)積碳與毒性物質(zhì)產(chǎn)生的條件與路徑,消除積碳與毒性物質(zhì)來源;失活催化劑再生處理。 關鍵詞:銅基催化劑;燒結;積碳;失活研究
發(fā)布時間: 2023-06-09 08:48
朱建良,張 珂,李樂易,趙 晶 ( 南京工業(yè)大學 生物與制藥工程學院,江蘇 南京 211800) 摘要:碳酸二甲酯是一種重要的綠色化工產(chǎn)品,以甲醇為原料在銅系催化劑作用下直接氧化羰基化合成碳酸二甲酯,具有成本低、收率高、三廢排放少等優(yōu)點,本文介紹3種甲醇氧化羰基化合成碳酸二甲酯的反應方法及其優(yōu) 缺點;詳細綜述甲醇氧化羰基化反應中各類銅系催化劑的催化性能,并對高活性、穩(wěn)定性及高壽命的銅系催化劑的 制備及改性方向進行展望。 關鍵詞:碳酸二甲酯; 甲醇 ; 銅系催化劑 ; 氧化羰基化
發(fā)布時間: 2023-06-01 11:07
徐 鋒,彭思惠,劉 培 (黑龍江科技大學 安全工程學院, 黑龍江 哈爾濱 150022) 摘 要 :催化燃燒是目前轉(zhuǎn)化與利用低濃度瓦斯的有效方法之一。為探究制備工藝對Co-Cu復合氧化物催化劑催化低濃度瓦 斯燃燒性能的影響,分別采用溶膠-凝膠法和共沉淀法,制備了Co-Cu復合催化劑,并用于低濃度瓦斯催化燃燒反應(甲烷體 積分數(shù)為 1.69%)??疾炝酥苽浞椒?、焙燒溫度和n(Co):n(Cu)對催化劑性能的影響,并運用掃描電子顯微鏡(SEM)、X射線衍 射(XRD)、氫氣程序升溫還原(H2-TPR)和X射線光電子能譜(XPS)對催化劑進行了表征。結果表明,適宜的催化劑焙燒 溫度為 400 °C、n(Co):n(Cu)為 1:1,該條件下制備的催化劑催化活性最高。在該條件下,與溶膠-凝膠法制備的催化劑(n(檸檬 酸):n(金屬離子)為 3:2)相比, 共沉淀法制備的催化劑具有更高的催化活性, 其甲烷轉(zhuǎn)化特征溫度T10、T50 和T90 (分別指甲烷轉(zhuǎn) 化率為 10%、50%、90%時的溫度)分別降低了 6 °C、70 °C和 1 °C。 關鍵詞 :低濃度瓦斯;催化燃燒;Co-Cu復合氧化物;催化劑
發(fā)布時間: 2023-05-26 10:36
陳? 馨 (中國石化集團經(jīng)濟技術研究院有限公司,北京 100029) 摘? 要:氫能大規(guī)模發(fā)展需要解決“以何種方式制取氫氣”的問題,在實現(xiàn)“雙碳”目標的背景下,需要全面考察氫能產(chǎn)業(yè)鏈的碳排放情況。在相同的研究尺度下,建立統(tǒng)一的核算邊界,采用統(tǒng)一的參數(shù)數(shù)據(jù),定量測算典型制氫工藝的生命周期碳排放情況。結果顯示,全生命周期視角下的CO2排放量從大到小依次為甲醇制氫(煤炭為原料)、以火電為主的電解水制氫、煤制氫、甲醇制氫(天然氣為原料)、天然氣制氫、光伏發(fā)電電解水制氫、風電電解水制氫。煤制氫、天然氣制氫的碳排放主要在氫氣生產(chǎn)過程,甲醇制氫的碳排放主要在甲醇生產(chǎn)過程,電解水制氫過程雖清潔,但電力隱含的碳排放不容忽視。 關鍵詞:CO2排放 生命周期 煤制氫 天然氣制氫 甲醇制氫 電解水制氫
發(fā)布時間: 2023-05-13 09:54
*羅時華1 瞿道兵2 李少軍2 余士明2 劉哲2 劉善培3 粟學俐3* (1.湖北凱龍化工集團股份有限公司 湖北 448032 2.湖北凱龍楚興化工集團有限公司 湖北 431913 3.荊楚理工學院 湖北 448000) 摘要:為了解決合成氨生產(chǎn)中PSA提氫處理能力不足、氫氣損耗大等問題,本文主要對15萬噸/年合成氨PSA變壓吸附技術做優(yōu)化研究,對變壓吸附工藝進行了優(yōu)化設計,采用N2再生+微動力回收工藝技術,解決了變壓吸附技術在合成氨生產(chǎn)過程中氣體損失問題,達到節(jié)能降耗增產(chǎn)目的。PSA提氫裝置技改投運后,系統(tǒng)出口CO2含量小于0.1%,氫氣回收率高于98.5%。本文對于相關研究工作有一定的參考作用。 關鍵詞:變壓吸附技術;提氫;工藝參數(shù);工藝優(yōu)化
發(fā)布時間: 2023-04-20 09:55
發(fā)布時間: 2023-03-08 10:22
摘要:單原子催化劑作為一種原子尺度的催化劑,在制氫、CO氧化及光催化等領域均具有廣闊的應用前景。大量實驗結果和理論計算證實了金屬單原子和載體之間的相互作用,及由兩者之間電荷轉(zhuǎn)移引起的電子結構改變是單原子催化劑具有高的選擇性和催化活性的主要原因。本文著重綜述了近年來共沉淀法、化學還原法及浸漬法所制備單原子催化劑的催化性能,并進行展望。 關鍵詞:單原子催化劑,共沉淀法,化學還原法,浸漬法
發(fā)布時間: 2023-02-07 11:28
張家盛,王 鋒,彭隆肇,丁佳渝,王國強 摘 要:為了強化甲醇水蒸氣重整(MSR)制氫過程,研制一種電磁感應內(nèi)熱源加熱的微型反應器。對電磁感應加熱的線熱源升溫特性進行研究,并采用雙速率動力學模型數(shù)值考察反應物進口溫度、速度、水醇比和內(nèi)熱源功率對MSR制氫過程的影響。實驗結果表明:電磁感應加熱升溫速率快,可為吸熱的MSR提供足夠強的線內(nèi)熱源;計算結果顯示在反應物進口速度為 0.1m/s、進口溫度為 450K,加熱功率為 5000kW/m3和水醇物質(zhì)的量之比為 1.33的反應條件下,反應器出口轉(zhuǎn)化率達96.47%。電磁感應加熱作為內(nèi)熱源的MSR微反應器能在較高的反應物流量下保持較大的出口氫氣含量及甲醇轉(zhuǎn)化率。 關鍵詞:水蒸氣重整;制氫;感應加熱;內(nèi)熱源;管式反應器
發(fā)布時間: 2022-12-12 10:19
荊云,田志雄,王華,劉潔* (華北電力大學(保定)環(huán)境科學與工程系,河北 保定 071000) 摘要:VOCs 的治理方法有多種,從耗能、反應速率、處理效率等各方面綜合考慮,催化氧化法成為降解 VOCs 最有效的方法。由于 Ce 基催化劑具有獨特的氧化還原特性和較強的氧儲存能力而被頻繁應用于 VOCs 催化氧化。綜述了 Ce 基催化劑的制備方法;闡明了 Ce 基催化劑降解 VOCs 機理;概述了 Ce 基催化劑催化氧化 VOCs 的性能研究;探討了催化劑目前存在的不足及未來的改進方向。 關鍵詞:Ce 基催化劑;催化氧化;揮發(fā)性有機物;性能研究;反應機理
發(fā)布時間: 2022-11-11 10:59
胡 鵬 摘要:在信息時代下,我國社會經(jīng)濟持續(xù)發(fā)展,以皮革制造為主的化工行業(yè)取得了良好的發(fā)展趨勢。與此同時,化工行業(yè)關于有機廢氣的處理問題,逐漸成為了我國綠色發(fā)展的核心問題。揮發(fā)性有機化合物廢氣,簡稱為VOC廢氣,是現(xiàn)階段影響化工行業(yè)持續(xù)發(fā)展的主要因素。將有機廢氣直接排入到大氣層,會對自然環(huán)境造成極為嚴重的污染,還會對人們的人身安全和身體健康造成一定的危害,因此需要合理地處理化工廢氣。本文將首先介紹VOC廢氣處理過程中,催化燃燒裝置的基本結構和工作原理,并且結合實際情況分析催化燃燒設備在處理化工VOC廢氣方面的應用。同時根據(jù)現(xiàn)階段化工行業(yè)的實際發(fā)展與大氣標準,對催化燃燒裝置在VOC廢氣處理方面的優(yōu)勢和需要改進的方面進行分析總結。 關鍵詞:分析研究;催化燃燒裝置;廢氣處理;VOC
發(fā)布時間: 2022-11-09 10:57