以擬薄水鋁石為鋁源完全液相制備漿態(tài)床合成二甲醚催化劑.pdf

1、二甲醚是一種用途廣泛的化工產(chǎn)品，主要用作冷凍劑、溶劑、萃取劑、氣霧劑、拋射劑和特種原料；更為重要的是二甲醚是一種優(yōu)良柴油替代燃料和民用燃料，且污染比較小，因此二甲醚在減輕污染、改善地球的生態(tài)環(huán)境方面發(fā)揮著重要作用。 由于漿態(tài)床具有傳熱、傳質(zhì)效果好，原料氣來源廣，投資少，操作方便等特點(diǎn)，漿態(tài)床合成二甲醚工藝成為目前國內(nèi)外開發(fā)的熱點(diǎn)，但是漿態(tài)床使用中催化劑的穩(wěn)定性一直是困擾其大型化的主要因素。本課題組針對(duì)漿態(tài)床催化劑最終以漿狀使用的

2、要求，提出了完全液相法，其創(chuàng)新點(diǎn)在于從原料溶液直接制成可用于漿態(tài)床使用的漿狀催化劑。前期研究結(jié)果表明，完全液相法制備的催化劑有良好的DME選擇性和穩(wěn)定性，但前期都以異丙醇鋁(AIP)為鋁源，生產(chǎn)成本較高。 本文以擬薄水鋁石為鋁源，采用完全液相法制備鋁基漿狀催化劑，考察了不同原料配比、不同擬薄水鋁石質(zhì)量分?jǐn)?shù)、不同加酸量、不同加料方式、不同溶劑、不同干燥控制添加劑(DCCA)對(duì)催化劑活性的影響；通過XRD、BET、XPS、TPR等對(duì)

3、催化劑的物相、孔結(jié)構(gòu)、表面結(jié)構(gòu)及還原情況進(jìn)行了表征，使用漿態(tài)床反應(yīng)器對(duì)一步法合成二甲醚催化劑進(jìn)行了活性評(píng)價(jià)，作者期望通過本研究提供一種低成本，并易于工業(yè)化生產(chǎn)的鋁基漿狀催化劑，研究得到以下幾點(diǎn)主要結(jié)論: 1.在相同的制備條件下，以擬薄水鋁石和AIP為鋁源制備的催化劑具有相似的相結(jié)構(gòu)和孔結(jié)構(gòu)，但兩種催化劑的分散性和表相結(jié)構(gòu)存在差異，導(dǎo)致催化劑活性不同。 2.擬薄水鋁石作為鋁源時(shí)，最佳制備工藝條件為:原料配比為n(Cu):n

4、(zn);n(Al)=1:1:4；擬薄水鋁石的最佳質(zhì)量分?jǐn)?shù)為13％；加酸量的最佳值是n(H+):n(A1OOH)=0.1；銅與鋅或者銅與鋁同時(shí)加入比單獨(dú)加入更能提高催化劑的活性。 3.以有機(jī)溶劑為溶劑比以水為溶劑更有利于提高催化劑的活性，其中，以乙二醇為溶劑的催化劑CO轉(zhuǎn)化率最高，但其目的產(chǎn)物二甲醚的選擇性比較低；乙醇為溶劑的催化劑更有利于二甲醚的生成。 4.中性干燥控制劑丙三醇的加入可以有效提高催化劑的活性，其活性超過