聚乙二醇介質(zhì)對漿態(tài)床合成氣制乙醇催化性能的影響.pdf

1、乙醇作為一種優(yōu)質(zhì)的液體燃料，被認(rèn)為是替代和節(jié)約汽油的最佳燃料之一，同時被廣泛地應(yīng)用于化學(xué)品、燃料和聚合物等產(chǎn)品的原料合成，也被用作商業(yè)添加劑和其他應(yīng)用。目前，合成氣催化轉(zhuǎn)化乙醇路線是煤炭資源清潔高效利用的重要途徑之一，也是一種有前途的合成工業(yè)，可以創(chuàng)造更多的經(jīng)濟價值。
　　本課題組針對漿態(tài)床反應(yīng)器的使用特性提出了完全液相制備技術(shù)，并利用此法制備了Cu基催化劑用于CO加氫反應(yīng)，意外發(fā)現(xiàn)催化劑具有高乙醇選擇性，但其重復(fù)性差。在前期工作

2、中，課題組利用完全液相法制備催化劑時都是采用液體石蠟作為熱處理介質(zhì)和漿態(tài)床反應(yīng)介質(zhì)，隨著綠色化學(xué)的提出，反應(yīng)介質(zhì)的選擇也受到進一步的重視。因此，本文采用安全無毒且不揮發(fā)不可燃的聚乙二醇（PEG）作為液體介質(zhì)，考察了不同分子量的聚乙二醇（400、600、800和1000）作為熱處理介質(zhì)和反應(yīng)介質(zhì)對C302催化劑結(jié)構(gòu)和性能的影響，同時考察了 CuZnAl比例的不同及聚乙二醇600與液體石蠟交互作用對催化劑結(jié)構(gòu)和性能的影響，并采用 XRD、H

3、2-TPR、NH3-TPD-MS、BET、XPS、H2-TPD-MS、CO-TPD-MS等方法對催化劑進行表征，得出以下結(jié)論：
　　1.以不同分子量的聚乙二醇為反應(yīng)介質(zhì)將 C302用于一氧化碳加氫反應(yīng)，產(chǎn)物中均有乙醇生成，其中以PEG600作為反應(yīng)介質(zhì)時催化劑表現(xiàn)出良好的活性，其乙醇的選擇性達25.21％。
　　2. PEG600同時作為熱處理和反應(yīng)介質(zhì)，CuZnAl比為2:1:0.8時的催化劑的CO轉(zhuǎn)化率和乙醇選擇性最高，

4、分別達到33.49%和35.49%。
　　3.采用聚乙二醇600與液體石蠟進行交互作用時，CuZnAl催化劑產(chǎn)物分布和催化劑結(jié)構(gòu)具有顯著的差異，由活性數(shù)據(jù)進一步證實，乙醇的出現(xiàn)并不是由聚乙二醇分解而來，同時發(fā)現(xiàn)引入液體石蠟可以提高催化劑的穩(wěn)定性，但同時也抑制了乙醇的生成。
　　4.高乙醇選擇性的催化劑應(yīng)同時具備：催化劑中存在難還原的 Cu+，有利于形成Cu+-Cu0之間的協(xié)同作用，且弱酸中心多，表面Zn富集，同時發(fā)現(xiàn)催化劑的