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二氧化碳加氢合成二甲醚的研究进展

二氧化碳加氢合成二甲醚的研究进展
( 巴音郭楞 职 业技 术 学 院 ,新 疆 库 尔勒 8 10 ) 4 00
摘 要 : 二甲醚是近年来开发的重要的有机化工产品, 在现代化工生产中应用非常广泛。本文综 ̄ T- _- -氧化碳加氢合成二甲
醚的反应机理 、 化剂的研究进展 , 阐述 了催 化剂的制备方法及助剂 的添加对 其催 化剂性能的影响。 催 并
p id i d r h mia n i e r g ma u a t r .T e r a t n me h n s a d t ec tl s o O2 y r g n t n sn h s e l n mo e n c e c e gn e i n fc u e h e c i c a im n h aay t f e l n o C d o e ai y te i h o z d me h leh rw r e i w d,a d te efc fp e aa in meh d a d a dt e n t e c tl s a t i e e d s u s d i t y t e e e r ve e n h f to r p r t t o n d i v s o h aay t c i t w r ic s e . e o i vy Ke r s i t y t e ;c r o ix d ;c t y t y wo d :d meh leh r a b n d o i e aa s l s
杨 明霞等 采用 共沉 淀浸渍法制备 的 C u—Mn— n—Y系 Z (n / ( n C u—Z O—A 催化剂 的分 散 ,制得 的复 合催 化剂 酸强 度 较 列 催 化剂 中 n Z )n M )摩 尔 比对 催 化 剂 性 能 有 较 大 的 影 响 , n 1 O 高, 酸性位分布相对集 中,因此二 甲醚的收率较高。 当 n Z )n M ) ( n / ( n 比例 在 12~13时 , / / 催化 剂对 C O加 H 一 步

二氧化碳对氧化锆基催化剂上异构合成反应的影响

二氧化碳对氧化锆基催化剂上异构合成反应的影响

二氧化碳对氧化锆基催化剂上异构合成反应的影响李映伟;贺德华;董国立;朱起明【期刊名称】《石油化工》【年(卷),期】2004(033)0z1【摘要】研究了ZrO2及15.3%Al2O3-0.5%K2O-ZrO2催化剂上一氧化碳加氢合成异丁烯的反应,考察了合成气中添加二氧化碳对异构合成反应中二氧化碳、烃类产物的生成量和烃类产物中i-C4烃选择性的影响.结果表明,在异构合成反应的合成气原料中添加CO2能够抑制反应过程中CO2的生成,而二氧化碳的存在对烃类产物的选择性及收率影响不大.利用该技术可以进行反应尾气打循环而不用分离二氧化碳,从而提高合成气原料的利用率.【总页数】2页(P327-328)【作者】李映伟;贺德华;董国立;朱起明【作者单位】清华大学,化学系,有机光电子与分子工程教育部重点实验室,分子催化与定向转化研究室,北京,100084;清华大学,化学系,有机光电子与分子工程教育部重点实验室,分子催化与定向转化研究室,北京,100084;清华大学,化学系,有机光电子与分子工程教育部重点实验室,分子催化与定向转化研究室,北京,100084;清华大学,化学系,有机光电子与分子工程教育部重点实验室,分子催化与定向转化研究室,北京,100084【正文语种】中文【中图分类】TQ203.2【相关文献】1.功能化试剂的种类对固载钌基催化剂上的二氧化碳加氢合成甲酸反应的影响 [J], 于英民;张一平;费金华;郑小明2.制备参数对催化剂上异构合成反应性能的影响 [J], 董国利;师磊;贺德华3.添加氧化锆对二氧化碳加氢合成二甲醚催化剂Cu-ZnO-Al2O3/HZSM-5性能的影响 [J], 王忠元;李静莉;曲风枫;李春波;魏树权;田英4.二氧化硅固载Ru基催化剂上二氧化碳加氢合成甲酸的研究(Ⅲ):配体对催化剂反应性能的影响 [J], 张一平;费金华;于英民;郑小明5.聚乙烯纳米纤维在rac-乙烯双茚基二氧化锆/MAO催化剂上的生长 [J],因版权原因,仅展示原文概要,查看原文内容请购买。

二氧化碳催化加氢制备甲醇的研究进展

二氧化碳催化加氢制备甲醇的研究进展

Advances in Material Chemistry 材料化学前沿, 2021, 9(1), 38-43Published Online January 2021 in Hans. /journal/amchttps:///10.12677/amc.2021.91004二氧化碳催化加氢制备甲醇的研究进展杨冠恒*,张瑜珑浙江师范大学含氟新材料研究所,浙江金华收稿日期:2020年12月21日;录用日期:2021年1月13日;发布日期:2021年1月25日摘要日益增长的二氧化碳排放造成了严重的环境问题,因此充分利用二氧化碳已成为研究的热点,最有效的途径之一是将CO2选择性加氢为甲醇,这不仅可以有效地减少CO2排放,而且还可以制备其他化学品和燃料。

本文概述了通过直接加氢CO2进行甲醇合成重大进展。

包括热力学方面的挑战,讨论了常规铜基催化剂的研究进展,包括载体和助催化剂的结构,化学和电子促进的作用等。

关键词二氧化碳,甲醇,铜基催化剂Research Progress on the CatalyticHydrogenation of Carbon Dioxide toMethanolGuanheng Yang*, Yulong ZhangInstitute of Advanced Fluorine-Containing Materials, Zhejiang Normal University, Jinhua ZhejiangReceived: Dec. 21st, 2020; accepted: Jan. 13th, 2021; published: Jan. 25th, 2021AbstractIncreasing carbon dioxide emissions have caused serious environmental problems. Therefore, making full use of carbon dioxide has become a research hotspot. One of the most effective ways is to selectively hydrogenate CO2 to methanol, which can not only effectively reduce CO2 emissions, but also prepare other chemicals and fuels. This article outlines the major progress in methanol*通讯作者。

二氧化碳加氢甲烷化镍锰基催化剂的研究

二氧化碳加氢甲烷化镍锰基催化剂的研究
M /i . I 3 nN / A: ;将 上述制备 顺序 调换 ,制得催化 剂 7 0 () 记作 N/ /一 1 3 f, i  ̄A 2 。 Mn 0
12 催 化 剂 的 活 性 评 价 -
活性 ,O 转 化得最 多的催化剂 , C 因此 镍基催 化剂 作 为C O 甲烷 化催 化剂研 究 日渐活跃 ∞ , 较低 负 载 但
关键词: 二氧 化 碳 ; 氢 ; 加 甲烷 化 ;i 基 催 化 剂 ; 助 剂 N— Mn 锰
中图分类号: 3 06 4
文献标识码: A
文章编号: 0— 1( 1)1 4o 1 1 29 010- -3 0 9 2 0 弗炉焙烧 4 h分 别 得 催 化 剂 a b c d 、、 、 ,记 作 mMn -
,一 1 。m、 】A , 0 n分 别表 示 Mn N 的 相对 原 子数 ) 、i 。
随着 全球 经济 的快速 发展 , 自然 资 源的 日益减
少, 人类 向大 气 中排 放 的 C O 已经对 生态 造成 了严
重 影 响 ,因此 C 回收 利用 具 有 十分 重 要 的意 O的 义 , 中 C 氢 甲烷化 由于 甲烷是 一种 洁净 燃料 其 O加 ( 气 和 甲烷 的 燃 烧 热 值 分 别 为 2 58 k/ l 氢 8. J mo 和 8 1k/ o) 而 且可制 工业 氢 , 9 Jm 1, 合成 化学 品 等 , 因而 具有 良好 的发展 前景 。 目前 合 成 甲烷 催 化 剂 中 , u基催 化 剂 甲烷 化 R 活性最 高 , 江琦 等n 通过对 R /i: 二 氧化 钛 甲烷 u O上 T

天 然 气 化 工
21 0 1年 第 3 6卷
二氧化碳加氢 甲烷化镍锰基催化 剂的研究

C301/P-γ-Al2O3双功能催化剂一步合成二甲醚

C301/P-γ-Al2O3双功能催化剂一步合成二甲醚

关键词:合成气 二氧化碳 双功能催化剂 磷改性 , 三氧化二铝 二甲醚T 4 6 4 Q 2 . 4 6 3 Q 2 . :T 23 ;0 4 6 2
文献标识码 :A
在 资源短 缺和环境污染 L趋 严重的今天 , = I 开发替代石化燃 料的清沽能源成 为人类亟需解 决的问题 。二 甲醚 ( ME)物理性质类似 于液化石油气 ,是 能直接 替代柴 油的新型清洁燃料 【。DME 期是 由煤制合 D l J 早
加氢法合成DME ,对 减少温室气体排放很 有意义 ,但该法单程转化率 低 ,且催化剂 开发 还处于实验 [ 】 引 室研究 阶段 。在资源 稀缺 的今 天, 以黄磷尾气 、密 闭电石炉尾气 等中的C O为碳源 ,经净化 们 、变换 l “ 后作为合成D 的原料 ,对 实现 含C ME O尾气的资源化利用有重要 的意义 。凶此 ,本 研究在前期工 作L . 1 J ’ 的基础上 ,对 具有 甲醇脱水作 用的】 2 3 , O 进行改性后与现有 合成 甲醇催化 ̄ C 0 混 合得到磷改性双功能 . AI I31 J 催化剂 ( 3 1 一. 2 3,并研究催化含C 2 C 0/ ) O ) P, AI O 的合成气一步合成D 的工艺条件 以及催化剂性 能,为应 用 ME 于黄磷尾气 、 闭电石炉尾气等含 高浓度C 密 O尾气经部分变换制得含C 2 O 的合成气用 于合成D 奠 定基础 。 ME
摘 要 : 利 用磷 酸 浸 渍 改 性 甲醇 脱 水 催化 剂 y 2 得 到 的 py 2 与 甲醇 合成 催 化 剂 C3 1制 备 双 功 能催 化 剂 . O3 AI -- O Al 0 ( 3 1PyAI ) C 0/-. 2 。以 C3 1PyAl 为催 化剂 ,液 体石 蜡 为溶 剂 ,在 浆 态床 反 应 器 中研 究合 成 气 … 步法 制 二 甲醚 O3 0/. 2 - O3 ( DME) ,考 察 了反 应温 度 、 压力 、 空速 和 合成 气 中 的 C 含 量对 一 步法 制 D O: ME的 影 响 。结 果 表 明 ,反应 温 度 、 压力 、 空速 及 合 成气 中 的 C 含量 对 合 成 D O2 ME均 有 较 大影 响 , 改 性双 功 能催 化 剂可 适 应 含 CO 的 合 成气 制 D , 磷 : ME

二氧化碳加氢合成二甲醚CuO—ZnO—Al2O3/HZSM—5型催化剂的研究

二氧化碳加氢合成二甲醚CuO—ZnO—Al2O3/HZSM—5型催化剂的研究
c 02固定 转 化技 术 的开发 已引起 众 多研 究 者 的 注 意 , 以 C 加 氢 制 甲醇 的 研 究 为最 多 。 于 该 尤 3 O 由 选 择 性较 低 , 克 服热 力学 平 衡 的 限 制 。 为 需在 原 反 应
Wa rp e s g eh n la ov n n x l cd a rcp ttr At 2 5 ,2. MPa Sp e a d u i t a o S sle t a d o ai a i S p e ii o . 4 ℃ r n c a 2 ,
2 0 h a dH2c f . 9 c o v ri f 2 6 % ,sl t i odmeh l te f4 . 4 0 n / o o 7 , o c n es no . 1 3 2 3 o 2 e ci t t i ty eh ro 5 e vy
( .C tl t atr f I OP C C a gigP t c e cl 1 aa s coyo N E h n l er h mi y F S n o a
C o.Lt ,H u a e a g 4 4 1 d. n n Yu y n 1 0 2,Ch n ;2.SI ia NOP s a c n tt t EC Re e r h I s i e u
刘 志坚 廖建 军 谭 经 品 李大 东 , , ,
( . 岭炼 化有 限 责任 公 司催 化剂 厂 , 1长 湖南 岳 阳 4 4 1 ; 1 0 2 2 石 油化 工科 学 研究 院 。 京 1 0 8 ) . 北 0 0 3
摘 要 : 乙醇 为 溶剂 , 酸作 沉 淀荆 , 用共 沉 淀 浸 渍 法制 备 了性 能优 良的二 氧 化 碳 加 氢 合 以 草 采
物收 率 为 1 .3 。对 C ( z (- 2 3HZ M一 化剂 进行 了反 应条 件 及 活性 稳 定 性 的初 步 37 % u) n) 0 / S 5催 - Al 考察 。

二氧化碳加氢合成甲醇纳米铜基催化剂研究进展

二氧化碳加氢合成甲醇纳米铜基催化剂研究进展
【正文语种】中 文
【中图分类】TQ223.121;TQ426
CO2是自然界最丰富的潜在碳源,而作为主要的温室效应气体,其大量排放,不仅是资源的严重浪费而且由此引起的环境公害显而易见.数十年来,如何消除CO2污染并加以综合利用,特别是加氢转化引起了人们的极大关注.与CO一样,CO2氢化也能得到甲醇、二甲醚和烃类,但由于分子中比CO多一个氧原子,在氢化中需要多消耗一个氢分子转化为无用的水,从而导致其经济可行性比CO氢化低.但为了解决环境问题,实现这种转化也势在必行.在从CO2氢化—燃料—CO2这一完整的能量循环中,其根本是廉价的氢源问题.人们设想是通过可更新能源如太阳能、水能和核能等来实现这种转化.甲醇是C1化学的重要产品,也是仅次于乙烯、氨的第三大商用化学品,世界甲醇的消费量在逐年增加.近年来,虽然国内甲醇工业有了很大的发展,但主要消费市场—长三角、珠三角地区的甲醇供应仍显紧张,价格不断攀升.CO2加氢合成甲醇是一个原子经济反应,研究这个反应对实现化学工业的资源再生利用和环境改善有着重要的现实意义.虽然由于氢源、催化剂等问题,这一工艺目前尚未工业化,但因其既可解决CO2废气的利用问题,又可开发生产甲醇的新途径,故其相关研究受到越来越广泛的关注[1~3].由于CO2化学惰性大,难于活化,所以实现CO2加氢合成甲醇工艺路线的关键在于高活性、高选择性催化剂的开发.Barker等[4]较系统的研究了ZrO2上负载IB族元素金属催化剂的CO2加氢反应活性,认为金属铜最适合于CO2加氢合成甲醇.纳米材料由于其特有的量子尺寸效应、宏观量子隧道效应等性能,显现出许多特有性质[5,6],因此纳米材料在催化领域的应用日益受到重视,国际上已把纳米粒子催化剂称为第四代催化剂.纳米金属基催化材料不仅具有纳米材料的表面效应,量子尺寸效应等性质,而且将金属无机氧化物的刚性,尺寸稳定性和热稳定性糅合在一起,从而产生许多特异的性能.因此纳米铜基催化剂的制备及催化性能的研究已成为当前国内外开展CO2加氢合成甲醇催化剂研究的发展趋势.

CO2加氢制备甲醇、二甲醚的研究

CO2加氢制备甲醇、二甲醚的研究

CO2加氢制备甲醇、二甲醚的研究摘要:CO2催化加氢合成甲醇、二甲醚是解决CO2减排的有效途径之一,具有环保、经济等意义.本文从新的视角综述了CO2催化加?浜铣杉状肌⒍?甲醚催化剂的研究进展和研究特点,并从催化剂的制备方法、沉淀剂的选择、焙烧时间、催化剂载体、助剂等方面进行了系统综述.关键词:CO2;甲醇;二甲醚;催化剂;前言:现代工业的发展使CO2排放量急骤增加,由此引发的环境问题也日益得到人们的重视,因此研究CO2的利用具有重要意义。

利用CO2加氢合成二甲醚是一项很有意义的工作。

二甲醚是重要的有机中间体[1],在有机合成、制药、轻工等行业有着广泛用途。

同时二甲醚也可以作为代替汽油的清洁燃料[2]。

所以说CO2催化加氢转化为二甲醚的研究具有重大的工业价值并兼有化工、能源、环保等多重意义。

二氧化碳是主要的温室气体之一,对温室效应有着重要的影响。

随着工业的不断发展,化石燃料的消费猛增,空气中的二氧化碳含量日益增加,严重破坏了人类的生存环境,二氧化碳的综合利用已成为迫切需要进行的研究。

二甲醚是重要的有机化工品,既是许多化工产品的重要原料,也是化石燃料的理想替代品。

不论从经济还是从环境的角度出发,通过二氧化碳加氢合成二甲醚都是对二氧化碳回收利用的有效途径。

目前制备二甲醚主要采用甲醇催化脱水法或混合气直接合成法。

一:合成催化剂的研究对CO2直接加氢合成二甲醚催化剂的研究,目前国内主要集中于南京工业大学、天津大学、华东理工大学、四川大学、江苏石油化工学院和长岭炼化有限责任公司催化剂厂等。

其研究主要内容在于催化剂中各组分含量的配比、催化剂的改性、助剂的添加、脱水催化剂的选择及不同催化剂制备方法对催化剂活性的影响。

二、原理分析二氧化碳加氢合成二甲醚经过近十多年的发展,虽在催化剂材料选择和合成条件方面取得一定的成果,但未达到工业化程度,需进行进一步研究。

按溴丙烷和三正丙胺摩尔比1∶1,采用冷凝回流法制备溴化四正丙基胺(TPAB),考察了反应温度、反应时间以及溶剂对产率和干燥温度对TPAB变质的影响。

压轴题05 多重平衡体系分析-(原卷版)-高考化学压轴题专项训练(江苏专用)

压轴题05 多重平衡体系分析-(原卷版)-高考化学压轴题专项训练(江苏专用)

压轴题05多重平衡体系分析多重平衡体系分析是近几年江苏高考对于化学反应速率与化学平衡的重要考查形式,多重平衡体系分析仍然是2023年江苏高考实验考查的必考重点难点。

常见考点是多重平衡的竞争关系,涉及化学反应速率与化学平衡移动过程的分析、平衡常数的计算等,所以要求考生了解题型的知识点及要领,对于常考的模型要求有充分的认知。

多重平衡体系分析比较注重多重平衡的竞争关系、连续转化关系等,注意外界条件的影响,涉及化学平衡移动过程的分析、化学平衡图像、平衡常数的计算、平衡时的选择性、转化率等、因此建立证据推理和模型认知,注意对平衡移动原理的应用与把握。

1.(2023·江苏南通·统考二模)在催化剂作用下,以26C H 、2CO 为原料合成24C H ,其主要反应有:反应1()()()()()262242C H g CO g C H g H O gCO g +=++Δ177H =+kJ·mol 1-反应2()()()()2642C H g CH g H g C s =++Δ9H =+kJ·mol 1-将体积比为1∶1的26C H 、2CO 混合气体按一定流速通过催化反应管,测得26C H 、2CO 的转化率随温度变化的关系如图所示。

已知24C H 的选择性()()2426n C H =100%n C H ⨯生成反应下列说法正确的是A .图中曲线①表示2CO 转化率随温度的变化B .720~800℃范围内,随温度的升高,出口处24C H 及4CH 的量均增大C .720~800℃范围内,随温度的升高,24C H 的选择性不断增大D .其他条件不变,加入()CaO s 或选用高效催化剂,均能提高平衡时24C H 产率2.(2023·江苏·统考二模)以乙炔和1,2-二氯乙烷为原料生产氯乙烯包括如下反应:反应I :ClCH 2CH 2Cl(g)→HCl(g)+CH 2=CHCl(g)ΔH 1=+69.7kJ•mol -1反应Ⅱ:HC≡CH(g)+HCl(g)→CH 2=CHCl(g)ΔH 2=-98.8kJ•mol -11.0×105Pa 下,分别用如表三种方式进行投料,不同温度下反应达到平衡时相关数据如图所示。

二氧化碳 制二甲醚 化学式

二氧化碳 制二甲醚 化学式

二氧化碳制二甲醚化学式《二氧化碳制二甲醚的化学原理与应用》1. 介绍二氧化碳,化学式CO2,是一种常见的无机化合物,广泛存在于自然界中。

二甲醚,化学式CH3OCH3,是一种重要的有机化合物,具有广泛的工业和应用价值。

本文将深入探讨二氧化碳制二甲醚的化学原理以及其在工业生产中的应用。

2. 二氧化碳的来源和性质(1)二氧化碳的来源:二氧化碳主要由生物呼吸、燃烧和化石燃料燃烧等过程释放。

(2)二氧化碳的性质:二氧化碳是一种无色、无味、无毒的气体,在常温下呈现为气态,具有较高的密度。

3. 二甲醚的生产及应用(1)二甲醚的生产工艺:二甲醚通常通过甲醇与碱催化剂反应制备而成。

(2)二甲醚的应用:二甲醚广泛用于工业生产中的溶剂、燃料等领域,具有重要的经济和社会意义。

4. 二氧化碳制二甲醚的化学原理(1)催化剂作用:二氧化碳通常作为反应物与甲醇在催化剂的作用下发生反应。

(2)化学反应方程式:CH3OH + CO2 → CH3OCH3 + H2O (3)反应机理:通过催化剂的作用,甲醇与二氧化碳发生甲醇醚化反应,生成二甲醚和水。

5. 工业中的二氧化碳制二甲醚应用(1)工艺优势:二氧化碳制二甲醚工艺具有原料来源广泛、反应条件温和、产品纯度高等优势。

(2)环保意义:二氧化碳制二甲醚过程中利用了废弃的二氧化碳,有利于减少排放,具有明显的环保意义。

6. 个人观点二氧化碳制二甲醚是一种具有广阔应用前景的新型化工工艺,它充分利用了二氧化碳这一废弃气体资源,对于减少排放、环保和资源循环利用具有重要意义。

在工业化和环保发展的趋势下,该工艺将有望得到更广泛的应用和推广。

7. 总结本文深入探讨了二氧化碳制二甲醚的化学原理和工业应用,并就其技术优势和环保意义进行了阐述。

二氧化碳制二甲醚工艺的进一步推广将为化工行业的可持续发展和环境保护作出重要贡献。

通过以上的构思,我将在撰写文章的过程中充分综合化学反应原理、工业应用和个人观点,以期形成一篇深度和广度兼具的有价值的中文文章。

解析卷人教版九年级化学上册第五单元 化学方程式专题测试试题(含答案解析版)

解析卷人教版九年级化学上册第五单元 化学方程式专题测试试题(含答案解析版)

九年级化学上册第五单元化学方程式专题测试考试时间:90分钟;命题人:化学教研组考生注意:1、本卷分第I卷(选择题)和第Ⅱ卷(非选择题)两部分,满分100分,考试时间90分钟2、答卷前,考生务必用0.5毫米黑色签字笔将自己的姓名、班级填写在试卷规定位置上3、答案必须写在试卷各个题目指定区域内相应的位置,如需改动,先划掉原来的答案,然后再写上新的答案;不准使用涂改液、胶带纸、修正带,不按以上要求作答的答案无效。

第I卷(选择题 30分)一、单选题(10小题,每小题3分,共计30分)1、已知2A+3B=C+3D,用足量的A和49 g B恰好完全反应,生成57 g C和1 g D,若B的相对分子质量为98,则A的相对分子质量为A.16 B.27 C.44 D.542、在一定条件下,密闭容器内发生某反应。

测得反应过程中各物质的质量如下表,下列说法错误的是A.W是生成物B.Z可能是催化剂C.该反应是分解反应D.反应后X物质的质量为10g3、北京冬奥会火种灯的火种燃料为丙烷。

丙烷燃烧前后分子种类变化微观示意图如下、下列说法不.正确..的是A .乙为单质B .丙的相对分子质量为44C .生成丙与丁的分子个数比为3:4D .丙烷由3个碳原子、8个氢原子构成4、铝热反应常用于铁轨的焊接,其原理是232Al+X Al O +2Fe 高温,其中X 的化学式是A .FeOB .Fe 2O 3C .Fe 3O 4D .FeS5、如图是某化学反应的微观示意图,其中相同的球代表同种原子。

下列说法正确的是A .生成物含有四种物质B .该反应属于置换反应C .参加反应两种物质的微粒个数比为1∶1D .反应前后分子种类部分改变,原子种类均改变6、用来证明质量守恒定律的下列装置中,你认为设计最不科学的是A.B.C.D.7、镁条既能在氧气中剧烈燃烧,又能在二氧化碳中剧烈燃烧,说明燃烧不一定有氧气参加。

镁在二氧化碳中燃烧的化学方程式为2Mg+CO2点燃2X+C,下列说法正确的是A.该反应为化合反应B.CO2的相对分子质量为44C.单质镁中镁元素的化合价为+2 D.X的化学式为MgO28、“北斗三号”全球卫星导航系统组网成功,标志着中国航天事业迈向了新高度。

二氧化碳催化加氢合成二甲醚的研究进展

二氧化碳催化加氢合成二甲醚的研究进展

二氧化碳催化加氢合成二甲醚的研究进展文摘::二甲醚作为有机化工重要的化工厂品,在现代化工生产中应用非常广泛。

本文综述了二氧化碳催化加氢合成二甲醚的研究进展,对反应的机理、动力学及热力学模型、催化剂以及现代工业催化合成二甲醚的重要方法进行了分析和论述。

关键词:二甲醚;催化加氢;催化剂;合成;二氧化碳2CO 是含碳化合物燃烧的最终产物,作为主要的温室气体,对环境影响极大。

因此研究2CO 的有效用显得特别重要]1[。

二甲醚(Dimethyl ether)又称甲醚,简称DME ,是一种基础化工原料,具有易压缩、冷凝、汽化特性,在燃料、农药、制药等化学工业中有许多独特的用途]2[。

可作为制冷剂]3[、气雾剂]4[、清洁燃料]75[-,还可用于燃料电池及制低碳烯烃]7[。

因此以2CO 为原料催化加氢合成二甲醚具有重要的经济意义和环保意义,其化学方程式为:O H OCH CH H CO 23322362+=+。

一、反应机理目前关于二氧化碳催化加氢合成二甲醚有两种观点]8[,分别是一步法和两步法。

早期人们认为CO 是合成甲醇的直接碳源,所以当利用二氧化碳加氢合成二甲醚时应该先将二氧化碳进行转换而得到CO ,再进行甲醇的合成。

Amenomiya ]9[认为2CO 应先加氢合成甲酸的中间产物,甲酸的中间产物再分解生成CO ,再经由CO 加氢生成甲醇,再由甲醇脱水得到二甲醚。

其反应机理为:2CO →甲酸中间产物→CO →2CO →甲醇→二甲醚直到20世纪70年代Kagan ]10[等使用放射性同位素C14来研究甲醇合成过程中的反应机理,并首先提出,甲醇主要来源于2CO ,而并非CO ,CO2首先被氢气还原成CO, 再由CO 加氢生成甲醇, 甲醇脱水得到二甲醚]11[, 目前得到普遍认可的主要是一步法,其技术已经比较成熟,其反应机理可简单表示为2CO →CO →OH CH 4→330CH CH张建祥]12[认为, 一步法的反应机理可以较好地解释催化剂对原料气吸附性能与产物分布之间的关系,即在催化剂上CO2与H2的吸附活化发生在不同的催化位上, CO2 吸附活化后形成的表面中间物直接分解生成CO, 如果在附近有适宜吸附强度的氢存在, 该中间物将进一步加氢得到甲醇, 并在酸中心上甲醇脱水生成二甲醚。

二氧化碳加氢制二甲醚方程式

二氧化碳加氢制二甲醚方程式

二氧化碳加氢制二甲醚方程式二氧化碳加氢制二甲醚是一种重要的催化反应,可以将二氧化碳和氢气转化为有机化合物二甲醚。

这个反应具有重要的应用价值,可以将二氧化碳转化为有用的化学品,同时减少温室气体的排放。

本文将介绍二氧化碳加氢制二甲醚的化学反应方程式及其反应机理。

二氧化碳加氢制二甲醚的化学反应方程式如下:CO2 + 3H2 → CH3OCH3 + H2O在这个反应中,二氧化碳和氢气经过一系列催化作用,生成二甲醚和水。

二氧化碳加氢制二甲醚通常需要催化剂的存在,常用的催化剂有氧化锌和氧化铜。

催化剂的存在可以提高反应的速率和选择性。

二氧化碳加氢制二甲醚的反应机理如下:1. 吸附:二氧化碳和氢气在催化剂表面吸附,并与催化剂发生相互作用。

二氧化碳与催化剂表面的氧原子发生反应,形成碳酸根。

CO2 + 2*O* → CO2O2- + 2*e-2. 氢化:氢气与催化剂表面的碳酸根发生反应,生成甲酸根。

H2 + CO2O2- → CO2 + H2O2- + 2*e-3. 消除:甲酸根与氢气继续发生反应,消除两个氢原子,生成二甲醚。

H2 + HCO2- → CH3OCH34. 脱附:二甲醚脱离催化剂表面,反应结束。

二氧化碳加氢制二甲醚的反应机理中,催化剂起到了至关重要的作用。

催化剂的选择和设计对反应的效率和产物选择性有重要影响。

此外,反应条件如温度和压力也会影响反应的效果。

二氧化碳加氢制二甲醚是一种环保和可持续发展的化学反应。

它可以将二氧化碳这种温室气体转化为有机化合物,同时减少二氧化碳的排放。

二甲醚作为一种重要的溶剂和化学原料,具有广泛的应用前景。

因此,二氧化碳加氢制二甲醚在化学工业中具有重要的意义。

总之,二氧化碳加氢制二甲醚是一种重要的催化反应,可以将二氧化碳和氢气转化为二甲醚。

这个反应的化学方程式为CO2 + 3H2 → CH3OCH3 + H2O。

反应机理中催化剂的选择和设计至关重要。

二氧化碳加氢制二甲醚是一种环保和可持续发展的化学反应,具有重要的应用前景。

高考必考大题专练(二)2022《师说》高中全程复习构想·化学【统考版】

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高考必考大题专练(二)化学原理综合应用题(A 组)1.[2020·全国卷Ⅱ,28]天然气的主要成分为CH 4,一般还含有C 2H 6等烃类,是重要的燃料和化工原料。

(1)乙烷在一定条件可发生如下反应:C 2H 6(g )===C 2H 4(g )+H 2(g ) ΔH 1,相①Δ1= ②提高该反应平衡转化率的方法有 、 。

③容器中通入等物质的量的乙烷和氢气,在等压下(p )发生上述反应,乙烷的平衡转化率为α。

反应的平衡常数K p = (用平衡分压代替平衡浓度计算,分压=总压×物质的量分数)。

(2)高温下,甲烷生成乙烷的反应如下:2CH 4――→高温C 2H 6+H 2。

反应在初期阶段的速率方程为:r =k ×c CH 4,其中k 为反应速率常数。

①设反应开始时的反应速率为r 1,甲烷的转化率为α时的反应速率为r 2,则r 2= r 1。

②对于处于初期阶段的该反应,下列说法正确的是 。

A .增加甲烷浓度,r 增大B .增加H 2浓度,r 增大C .乙烷的生成速率逐渐增大D .降低反应温度,k 减小(3)CH 4和CO 2都是比较稳定的分子,科学家利用电化学装置实现两种分子的耦合转化,其原理如图所示:①阴极上的反应式为____________________________________________。

②若生成的乙烯和乙烷的体积比为2∶1,则消耗的CH 4和CO 2体积比为 。

2.[2020·山东卷,18]探究CH 3OH 合成反应化学平衡的影响因素,有利于提高CH 3OH 的产率。

以CO 2、H 2为原料合成CH 3OH 涉及的主要反应如下:Ⅰ.CO 2 (g )+3H 2(g )⇌CH 3OH (g )+H 2O (g ) ΔH 1=-49.5 kJ·mol -1Ⅱ.CO (g )+2H 2(g )⇌CH 3OH (g ) ΔH 2=-90.4 kJ·mol -1Ⅲ. CO 2(g )+H 2(g )⇌CO (g )+H 2O (g ) ΔH 3回答下列问题:(1)ΔH 3= kJ·mol -1。

CO2加氢合成二甲醚催化剂的研究进展

CO2加氢合成二甲醚催化剂的研究进展

目 前采用 的双功能催化剂制备方法大都是先分 别制备合成 甲醇催化剂和脱水催化剂组分 , 然后再 充 分 混合 2 催 化 剂 。通 常 采用 机 械 混合 法 、 渍 种 浸
1 反应机理
目前 对 于 C : 化 加 氢 合成 D O催 ME的反 应 机 理 主 要 有 2 观 点 : m nmi I认 为 C , 先 与 氢 种 A eo y 3 a O首
气 反应 得 到 甲酸 盐 , 甲酸盐 进 一 步 加 氢经 过 甲酰 基
具有活性 高、 反应温度低 以及与铜基 甲醇合成催化 剂 活 性 温 度 匹 配 性好 的 优 点 , H S 5分 子 筛 容 但 Z M.
现 ZO 含 量 对 催 化 剂 性 能 的 影 响显 著 , r 要 r ZO 主 影 响 C O 的聚集 情 况 与 晶粒 大小 。许 庆 利 等 [ u 】 ¨以 适 量 碱 性 氧 化 物 Mg C O Z O 采 用 浸 渍 法 改 性 O、 a 、 n
[]刘 昌俊 ,许根 慧 . 2 一碳化工产 品及其发展方 向 IJ J .化工
温 度 2 0 、 力 1 0 s 95 a , 碳 比 91 8℃ 压 4 0pi .MP )氢 g( /、
高 了催化 剂 的分散 度 和热 稳定 性 , 能 减弱 C O 与 且 u
载体之间的相互作用, 降低还原温度 , 提高催化剂的 活性 。查 飞等 人 【 l 卅考察 了助 剂 A, C, 1 和 r 的加 O O
比为 1 3的条件下 , O 转 化率为 1. %, : C, 7 8 甲醇选 0 择 性 为 7 .4 具有 较 高 的反应 活性 和选 择性 。 63%,
22 甲醇 脱水 生成 二 甲醚 催化 剂 的研究 .

2024届烟台市重点中学高二化学第一学期期中联考试题含解析

2024届烟台市重点中学高二化学第一学期期中联考试题含解析

2024届烟台市重点中学高二化学第一学期期中联考试题请考生注意:1.请用2B铅笔将选择题答案涂填在答题纸相应位置上,请用0.5毫米及以上黑色字迹的钢笔或签字笔将主观题的答案写在答题纸相应的答题区内。

写在试题卷、草稿纸上均无效。

2.答题前,认真阅读答题纸上的《注意事项》,按规定答题。

一、选择题(共包括22个小题。

每小题均只有一个符合题意的选项)1、在一定条件下的密闭容器中下列反应:CO(气)+NO2(气)⇌CO2(气)+NO(气)达到化学平衡后,降低温度,混合物的颜色变浅,下列有关该反应的说法正确的是( )A.该正反应为吸热反应B.该正反应为放热反应C.降温后CO的浓度增大D.降温后各物质的浓度不变化2、25℃时,水的电离达到平衡:H2O H++OH-ΔH>0,下列叙述正确的是A.向水中加入稀氨水,平衡逆向移动,c(OH-)降低B.向水中加入少量固体硫酸氢钠,c(H+)增大,K w不变C.降温,使平衡左移,c(H+)减小,溶液呈碱性D.将水加热,K w增大,pH不变3、右图是某有机物分子的球棍模型。

关于该物质的说法正确的是A.能与金属钠反应生成氢气B.能用于萃取碘水中的单质碘C.能使紫色石蕊试液变红色D.能与醋酸发生中和反应4、下列说法正确的是:A.甲烷的标准燃烧热为-890.3 kJ·mol-1,则甲烷燃烧的热化学方程式表示为:CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(g) ΔH=-890.3 kJ·mol-1B.500 ℃、30 Mpa下,将0.5 mol N2和1.5 mol H2置于密闭的容器中充分反应生成NH3(g),放热19.3kJ,其热化学方程式为:N2(g)+3H2(g) 2NH3(g)ΔH=-38.6kJ·mol-1C.同温同压下,H2(g)+Cl2(g)=2HCl(g)在光照和点燃条件的ΔH相同D.HCl和NaOH反应的中和热△H=﹣57.3kJ/mol,则H2SO4和Ca(OH)2反应的中和热△H=2×(﹣57.3)kJ/mol 5、已知:2H2O(l) = 2H2(g) + O2(g);△H =+571.6kJ/molCH4(g) + 2O2(g) = 2H2O(l) + CO2(g);△H =-890.3kJ/mol,1克氢气和1克甲烷分别燃烧后,放出的热量之比约是( )A.1:3.4 B.1:1.7 C.2.6:1 D.4.6:16、有pH分别为8、9、10的三种相同物质的量浓度的盐溶液NaA、NaB、NaC,以下说法中不正确的是A.在三种酸HA、HB、HC中以HC酸性相对最弱B.中和1mol三种酸,需要的NaOH均为1molC.在A-、B-、C-三者中,A-结合H+的能力最强D.HA、HB、HC三者均为弱酸7、如图所示是关于反应A2(g)+B2(g) 2C(g)+D(g)ΔH<0的平衡移动图像,影响平衡移动的原因可能是A.升高温度,同时加压B.压强不变,降低温度C.压强、温度不变,充入一些与之不反应的惰性气体D.温度、压强不变,充入一些A2(g)8、下列说法不正确的是A.将TiCl4溶于水、加热,得到沉淀TiO2·xH2O,继续焙烧可得到TiO2B.可采取加热蒸发的方法使FeCl3从水溶液中结晶析出C.配制FeCl3溶液时,为了防止溶液出现浑浊,可以向溶液中滴入少量盐酸D.为了除去MgCl2酸性溶液中的FeCl3,可在加热搅拌的条件下加入MgCO3,过滤后,再向滤液中加入适量盐酸9、可逆反应1X(g)+2Y(g)2Z(g) 、22M(g)N(g)+P(g)分别在密闭容器的两个反应室中进行,反应室之间有无摩擦,可滑动的密封隔板。

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收稿日期:2010-07-26基金项目:黑龙江省教育厅科学技术研究(面上)项目(11531244);哈尔滨师范大学基金(KM2006-02);哈尔滨师范大学第四届实践创新基金资助项目作者简介:王忠元(1987-),男,06级本科生。

导师简介:魏树权(1972-),男,副研究员,研究领域:催化化学。

文章编号:1002-1124(2010)10-0007-03Sum 181No.10化学工程师ChemicalEngineer2010年第10期基催化剂。

压片成型,破碎、筛去20~40目的催化剂无水乙醇中保存备用。

催化剂的组成为Cu ∶ZnO ∶Al 2O 3=3∶6∶1(摩尔比),ZrO 2含量为1(wt )%。

1.2催化剂反应性能评价取1g 催化剂放入反应器中间部分,通入Ar 并检验气密性。

打开程序升温仪加热,用Ar 备压至反应压力,打开混合气开始反应,30min 后开始进样分析。

采用日本岛津GC-14C 气相色谱仪在线分析,分别用氢火焰检测器检测甲醇、二甲醚等,色谱柱为chromorsorb-104。

热导检测器检测CO 2、H 2等产物,色谱柱为TDX-01,均以He 为载气。

1.3催化剂表征催化剂的组成由日本Rigaku TRR Ⅲ型转靶X射线衍射仪测定催化剂的晶相变化,用CuKa 射线,管压40kV ,管电流40mA 。

催化剂NH 3-TPD 表征:将催化剂(50mg )装入石英管中,在Ar 气氛中873K 预处理1h ,降温至373K 吸附足量的NH 3后程序升温至873K 。

2结果与讨论2.1助剂ZrO 2对催化剂反应性能的影响图1是在1g 催化剂,235℃,3.0MPa ,CO 2/H 2=1/4条件下CO 2甲烷化的活性。

(1)Cu-ZnO-Al 2O 3/HZSM-5(2)Cu-ZrO 2-ZnO-Al 2O 3/HZSM-5图1ZrO 2的添加对CO 2转化率的影响Fig.1Influence of ZrO 2addition on the CO 2conversion从图1中可以看出,随着反应气流量的不断增大,CO 2转化率均降低,尤其不含ZrO 2的催化剂CO 2转化率降低得快,而含ZrO 2的催化剂CO 2转化率却降低得慢。

而且在反应气流量为42mL ·min -1时,添加ZrO 2的催化剂CO 2转化率比未添加ZrO 2的提高了122.7%。

这说明添加ZrO 2,能提高Cu-ZnO-Al 2O 3/HZSM-5催化剂CO 2加氢一步合成二甲醚的活性,这与文献[7]结果一致。

图2是添加ZrO 2和未添加ZrO 2催化剂的NH 3-TPD 图。

(1)Cu-ZnO-Al 2O 3/HZSM-5(2)Cu-ZrO 2-ZnO-Al 2O 3/HZSM-5图2催化剂的NH 3-TPD 图Fig.2NH 3-TPD profiles of the catalysts一般来说,NH 3-TPD 表征催化剂表面的酸性。

NH 3脱附峰的温度越高,表明催化剂表面酸性越强;脱附峰面积越大,说明催化剂表面酸量越多。

从图2中可以看出,添加ZrO 2后,NH 3脱附峰的峰面积明显增大,表明催化剂酸中心增多,有利于甲醇脱水反应,促进CO 2的转化。

这与催化剂活性结果一致。

2.2分子筛含量对催化剂活性影响图3、4是催化剂中分子筛含量对CO 2加氢合成二甲醚的催化性能的影响。

(1)(Cu-ZrO 2-ZnO-Al 2O 3)/HZSM-5=2∶1(2)(Cu-ZrO 2-ZnO-Al 2O 3)/HZSM-5=1∶1图3HZSM-5分子筛含量对CO 2转化率的影响Fig.3Influence of HZSM-5content on the CO 2conversion由图3可知,增大催化剂中分子筛的含量,CO 2的转化率有所降低,而且反应气流量越大,CO 2转化率降低的程度越大。

随着催化剂中分子筛含量的增大,催化剂中合成甲醇反应的催化剂,即Cu-ZnO-Al 2O 3含量减少,因此,CO 2的转化率降低。

但由图4可知,催化剂中分子筛含量增大,二甲醚的选择性明显增大,表明分子筛含量的增大有利于二甲醚选择性的提高。

10090807060504030气流量/mL ·min -11015202530354045X (C O 2)/%(1)(2)4.03.53.02.52.01.51.00.50.0温度/K400440480520560600640I n t e n s i t y /m V(2)(1)1009080706050403020气流量/mL ·min -11015202530354045X (C O 2)/%(2)(1)23(1)(Cu-ZrO 2-ZnO-Al 2O 3)/HZSM-5=2∶1(2)(Cu-ZrO 2-ZnO-Al 2O 3)/HZSM-5=1∶1图4HZSM-5分子筛含量对二甲醚选择性的影响Fig.4Influence of HZSM-5content on the DME selectivity图5是不同催化剂的XRD 图。

(1)HZSM -5(2)(Cu-ZrO 2-ZnO-Al 2O 3)/HZSM-5=2∶1(3)(Cu-ZrO 2-ZnO-Al 2O 3)/HZSM-5=1∶1图5催化剂的XRD 图Fig.5XRD patterns of the catalysts由图5可知,(Cu-ZrO 2-ZnO-Al 2O 3)/HZSM-5=1∶1和(Cu-ZrO 2-ZnO-Al 2O 3)/HZSM-5=2∶1的XRD 图中,除了HZSM -5的衍射峰外,没有其它的衍射峰,表明各种组分在催化剂中的分散度较好。

3结论在固定床反应装置上考察了非晶态铜基催化剂CO 2加氢合成二甲醚的催化性能。

结论如下:(1)添加ZrO 2提高CO 2转化率;经NH 3-TPD 表征可知,ZrO 2能增强催化剂表面酸性。

(2)催化剂中HZSM-5分子筛含量增大,虽然降低了CO 2的转化率,但能显著提高二甲醚的选择性。

XRD 分析表明,催化剂中各个组分分散均匀。

参考文献[1]M .Fujiwara ,H.Ando ,M .Tanaka ,Y.Souma.Hydrogenation ofcarbon dioxide over Cu-Zn-chromate/zeolite composite catalyst :The effects of reaction behavior of alkenes on hydrocarbon synthesis [J ].Appl.Catal.A.,1995,130:105-116.[2]Nagai M ,Oshikawa K.Surface Properties of Carbide M olybdena-A-lumina and its Activity for CO 2Hydrogenation [J ].J Catal ,1998,180(1):14-23.[3]J.F.Deng ,Q.Sun ,Y.L.Zhang ,S.Y.Chen ,D.Wu.A novel pro-cess for preparation of a Cu/Zn/AL 2O 3ultrafine catalyst for methanol synthesis from CO 2+H 2:comparson of various preparation methods [J ].Appl.Catal.A.,1996,139:75-85.[4]S.G.Neophytides ,A.J.M archi ,G.F.Froment.M ethanol synthesis bymeans of diffuse reflectance infrared Fourier transform and temper-ature-programmed reaction spectroscory [J ].Appl.Catal.A.,1992,86:45-64.[5]魏树权,高扬,王刚,等.第三组分修饰的CuO-ZnO/HZSM -5对合成气制二甲醚催化性能的影响[J ].哈尔滨师范大学自然科学学报,2006,22(2):93-96.[6]李懿桐,魏树权,田英.稀土改性的非晶态镍基催化剂对CO 2甲烷化反应的研究[J ].化学工程师,2010,24(4):10-12.[7]刘博,田艳明,徐三魁,等.ZrO 2在二甲醚合成催化剂CuO-ZnO-ZrO 2/HZSM -5中的作用[J ].天然气化工,2005,30(5):15-18.气流量/mL ·min -11015202530354045302520151050S (D M E )/%(1)(2)7006005004003002001002θ/°203040506070透射强度/a .u .(1)(2)(3)23未来五年全球PE 需求将快速增长据美国析迈(CM AI )称,2009年全球聚合物消费量达到1.76亿t ,其中聚乙烯(PE )占到消费总量的约38%。

2009年全球PE 需求接近6700万t ,预计未来五年将以年均逾5%的速度增长,到2014年的需求量将超过8700万t 。

2009年高密度聚乙烯(HDPE )需求量约占到聚合物总需求量的17%,或约3000万t ,而线性低密度聚乙烯(LLDPE )和低密度聚乙烯(LDPE )的需求量分别占到约11%和10%。

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