CO2加氢

摘要： 以CO_(2)加H_(2)资源化利用技术为分析点,分析CO_(2)加氢合成甲醇技术催化剂研究现状。CO_(2)加氢制甲醇可以减少碳排放,并带来一定的经济效益。

摘要： 化石燃料的广泛使用导致大气中CO_(2)的排放量急剧增加,进而引起全球变暖和海洋酸化等一系列问题.CO加氢(费托合成)反应是利用非石油来源的原料生产液体燃料和化学品的一种重要途径.同时,利用可再生的H_(2)将CO_(2)转化为高附加值的产品有利于减少对化石燃料的依赖,减轻由于大气中CO_(2)浓度过高带来的负面影响.开发新型、高效、稳定的催化剂是费托合成和CO_(2)加氢制高附加值烃的关键因素之一.Fe基、Co基和Ru基催化剂是费托合成中常用的催化剂.而在CO_(2)加氢反应中,Co基和Ru基催化剂上主要发生甲烷化反应,几乎没有长链烃生成.Fe基催化剂在费托合成和CO_(2)加氢反应中均表现出优异的催化生成长链烃性能.同时,Fe储量丰富和价格便宜的特点也促进Fe基催化剂在两个反应中的广泛应用.一般认为,在Fe基催化剂上CO_(2)通过逆水煤气变换反应生成CO,CO通过费托合成反应继续加氢生成烃类.因此,CO_(2)加氢反应和费托合成反应有相似之处,同时也有较大的区别.本文从活性相、助剂和载体的角度综述了各组分在Fe基催化剂催化CO/CO_(2)加氢反应中的作用,总结了其中的区别与联系.催化剂在反应中会发生复杂的相变过程,形成多种铁物种;其中,碳化铁(χ-Fe_(5)C_(2),ε-Fe_(2)C,Fe_(7)C_(3)和θ-Fe_(3)C)在费托合成反应中是C-C偶联的活性相,但对于θ-Fe_(3)C现还存在一些争议.在CO_(2)加氢反应中Fe_(3)O_(4)催化逆水煤气变换反应,碳化铁催化CO加氢反应.金属助剂对CO/CO_(2)加氢反应的促进作用较为相似,在两个反应中碱金属的促进作用最为明显.费托合成反应对载体有较强的适应性,而CO_(2)加氢反应对载体敏感性较强,Al_(2)O_(3),ZrO_(2)和碳材料载体效果较好.本文还总结了近些年来基于对活性相、助剂和载体的深入理解设计制备的一些新型催化剂及其在费托合成和CO_(2)加氢反应中的应用,包括具有新颖结构的催化剂、金属-有机骨架衍生催化剂以及与沸石分子筛结合的双功能催化剂.最后,还分析了目前Fe基催化剂在费托合成和CO_(2)加氢反应应用中所面临的问题和挑战,并对未来的发展趋势进行了展望.

摘要： 采用催化加氢的方式将CO_(2)转化为甲醇,既可以减少CO_(2)排放,又制备了化学品,该反应具有重要的研究意义.氧化铟(In_(2)O_(3))作为CO2加氢制甲醇催化剂,由于其较高的CO_(2)活化能力和甲醇选择性,被科研工作者广泛研究.其中,将具有良好解离H2能力的过渡金属元素引入In_(2)O_(3)(M/In_(2)O_(3))是有效提高催化剂性能的策略之一,然而,M/In_(2)O_(3)体系催化CO_(2)加氢反应机理及活性位点仍不清楚.本文引入Co制备了In-Co二元金属氧化物催化剂应用于CO2加氢制甲醇,结果表明,相较于In_(2)O_(3),In-Co催化剂性能有很大提升,其中In1-Co_(4)催化剂上甲醇时空产率(9.7 mmol·g_(cat)^(-1) h^(-1))是In_(2)O_(3)(2.2 mmol·g_(cat)^(-1) h^(-1))的近5倍(反应条件:P=4.0 MPa,T=300°C,GHSV=24000 cm^(3) _(STP) g_(cat)^(-1) h^(-1),H2/CO_(2)=3).值得注意的是,尽管Co是金属元素的主体,In-Co催化剂中Co催化CO_(2)甲烷化的活性受到明显抑制.本文还通过多种技术系统研究了催化剂结构与反应选择性转变间的关系.采用电感耦合等离子体发射光谱、粉末X射线衍射、拉曼光谱、X射线光电子能谱和透射电子显微镜等对催化剂结构以及表面性质进行了表征.结果表明,在H_(2)还原气氛诱导下,In-Co催化剂表面发生重构,形成以CoO为核,以In_(2)O_(3)为壳的核壳结构,其在高压反应后仍能保持稳定;更重要的是,该核壳结构可以显著增强In-Co催化剂吸附及活化CO_(2)的能力.CO_(2)加氢反应动力学研究表明,Co催化剂上H_(2)分压对CO_(2)加氢为零级反应,而H_(2)分压在In-Co上的反应级数为正数;In-Co催化剂上,CO_(2)分压的反应级数接近于零,表明CO_(2)及其衍生物在In-Co的表面吸附饱和,但在纯Co上,则不会发生这种饱和吸附.通过原位DRIFTS研究了催化反应路径和关键中间物种的吸附及反应行为,发现CO_(2)加氢在纯Co和In-Co上的催化机理均遵循甲酸盐路径.在该催化路径中,CO_(2)首先加氢为甲酸盐(*HCOO)物种,随后加氢为甲氧基(*CH_(3)O).*CH_(3)O在Co催化剂上进一步加氢生成CH_(4),而*CH_(3)O在In-Co催化剂上则会脱附生成CH_(3)OH.根据表征结果,本文认为,在还原性气氛下,In-Co发生了重构并生成表面富In_(2)O_(3)的核壳状结构,显著提高了催化剂对CO_(2)和含碳物种的吸附能力.Co和In-Co催化剂对CO_(2)加氢反应选择性的差异归因于催化剂对CO_(2)和对*HCOO等含碳中间物种的吸附稳定性不同.CO_(2)及其衍生的含碳中间物种在In-Co催化剂上的吸附能力比在Co催化剂上强,形成了较合适的催化剂表面C/H比,从而使*CH_(3)O能够脱附为CH_(3)OH,而不是进一步加氢为CH_(4).综上,本文研究为高活性In-Co催化剂体系在CO_(2)加氢反应中的催化机理及行为提供了解释,为金属-氧化铟(M-In_(2)O_(3))催化剂体系的设计提供了参考.

摘要： CO_(2)是引起温室效应的主要原因之一,因此将CO_(2)转化,以降低因温室效应造成的全球变暖等环境问题引起了广泛关注。加氢反应能够将CO_(2)转化为重要的有机化工中间体甲醇,近年来引起了广泛关注,因此以Cu基催化剂为基础,通过添加助剂K、Mn、La、Fe、Ni进行改性,并进一步研究助剂效应,为催化剂的设计与开发提供参考。

摘要： Fe基催化剂因其优秀的逆水煤气变换活性常用于CO_(2)加氢制备烃类和含氧化合物。以Fe@C催化剂为前体,通过调控催化剂预处理条件,获得了不同物相的碳化铁,考察了碳化铁物相对CO_(2)加氢性能的影响。结果表明:高温焙烧得到的Fe@C催化剂主要物相是θ-Fe_(3)C;氢气还原后的Fe@C-R催化剂的主要物相是ε-Fe_(2)C;先经氢气还原处理,再利用合成气原位碳化的Fe@C-R-C催化剂的主要物相是χ-Fe_(5)C_(2);θ-Fe_(3)C物相具有较高的CO_(2)转化率(35.2%)和较低的甲烷选择性(28.0%),甲醇产率72.8μmol·g^(-1)·h^(-1),且在反应过程中非常稳定;ε-Fe_(2)C物相具有较高的甲醇产率(160.8μmol·g^(-1)·h^(-1)),但是甲烷选择性(41.7%)过高;χ-Fe_(5)C_(2)物相活性相对较低,甲烷选择性(40.0%)较高,甲醇产率(48.4μmol·g^(-1)·h^(-1))较低。

摘要： 随着化石燃料的过度燃烧以及国家“碳达峰、碳中和”的号召,CO_(2)催化转化目前得到高度重视。通过CO_(2)加氢生成高附加值化学品被认为是CO_(2)最高效的利用途径,其中甲醇作为重要的化工原料,能够继续反应得到下游化工产品。因此,开发高活性、高稳定性的CO_(2)加氢制甲醇催化剂已经成为目前催化转化领域的热门课题。氧化铟(In_(2)O_(3))属于ⅢA族金属化合物,它有三种晶型,其中立方相(c-In_(2)O_(3))和六方相(h-In_(2)O_(3))较为常见。近年来,In_(2)O_(3)优异的CO_(2)加氢制甲醇性能逐渐受到关注。以In_(2)O_(3)为载体,为进一步提高In_(2)O_(3)催化剂的反应性能,对不同铜负载量进行对比研究,通过共沉淀法制备了高分散的Cu-In_(2)O_(3)催化剂用于CO_(2)加氢制甲醇反应,并通过各种表征手段探究催化剂的高活性原因。

摘要： 将CO_(2)作为可利用的碳资源催化转化为高附加值化学品或液体燃料对于节能减排和碳资源的循环利用具有重要意义。由于CO_(2)分子的化学惰性及高的C–C键耦合能垒,导致CO_(2)的选择性活化及可控转化极具挑战。近年来,随着研究的不断深入及串联催化体系的构建,世界各国研究者在CO_(2)催化加氢制备高附加值烃类方面取得了突破性的研究进展。然而,在串联催化过程中,Fe基催化剂或金属氧化物与分子筛间的协同匹配、活性组分间的组装方式、分子筛的孔道结构及酸性、以及反应条件及气氛均对CO_(2)加氢的产物分布影响显著。有鉴于此,本综述针对CO_(2)加氢制备高附加值烃(低碳烯烃、异构烷烃、汽油及芳烃)的串联催化反应体系,重点介绍串联催化剂上影响CO_(2)活化、转化及目标产物生成的关键因素以及串联催化剂的稳定性,并在此基础上对CO_(2)催化加氢的未来和前景进行总结和展望。

摘要： 为探究In_(2)O_(3)对Cu/ZnO催化剂催化性能的影响,采用尿素水热法制备了不同In_(2)O_(3)添加量的Cu/ZnO-In_(2)O_(3)催化剂用于CO_(2)加氢制甲醇反应,并通过XRD、SEM、XPS、H_(2)-TPR、H_(2)-TPD和CO_(2)-TPD等对其进行了表征.结果表明:U-CZ0.8I催化剂的催化性能最优,280°C时的甲醇时空产率达到了2.9 mmol·g_(cat)^(-1)·h^(-1).在Cu/ZnO催化剂中引入In_(2)O_(3)使得与ZnO具有相互作用的CuO还原温度降低,同时In_(2)O_(3)使催化剂在高温下吸附CO_(2)性能显著增加,从而使催化剂表现出较高的甲醇产率;但进一步增加In_(2)O_(3)的添加量,催化剂的催化活性反而下降.

摘要： 随着二氧化碳(CO_(2))排放量的不断增加,全球变暖和气候变化的加剧对人类的生存环境产生了巨大的影响.CO_(2)作为廉价、可再生的碳氧资源,将其转化为高附加值化学品是绿色化学及能源领域的重要研究课题之一,受到广泛关注.Pd基催化剂由于具有优异的加氢能力以及良好的抗烧结、抗毒化性能,作为CO_(2)催化转化最有前途的催化剂被广泛应用和研究.本文主要对Pd基催化剂上CO_(2)加氢制备HCOOH,CO,CH_(4)和甲醇等小分子能源化合物的研究进展进行综合评述,重点关注Pd基催化剂上CO_(2)分子的吸附/活化位点、催化剂的金属-载体强相互作用及表界面组成等对催化剂活性和选择性的影响以及催化反应机理.

摘要： 将CO_(2)转化为高附加值的产品既能减轻CO_(2)的排放压力,又能实现碳资源循环利用,其中CO_(2)加氢合成乙醇是一条有前景的路线。但由于CO_(2)的化学惰性和加氢过程涉及到后续的碳链生长步骤,通过CO_(2)加氢直接合成乙醇面临巨大挑战。综述了CO_(2)加氢制乙醇反应机理的研究进展,讨论了活性组分、载体、金属掺杂/负载以及工艺参数对催化剂性能的影响,并对未来的研究方向进行了展望。

摘要： CO2加氢制取低碳烯烃具有能源和环境双重战略意义。本文采用多次浸渍法制备新型Co基CoCuZn/Al2O3负载型催化剂，考察了在不同反应温度、反应压力、H2/CO2 比、反应空速及助催化剂Zn含量条件下，CoCuZn/Al2O3催化剂对CO2加氢合成低碳烯烃的催化性能，得出了最佳的反应条件：温度595～615k、压力1.4～1.6MPa、H2/CO2摩尔比为3 、反应空速为2400～2900h－1及Zn助剂加入量为10%～15%。此时，CO2转化率可达33.37%(H2的转化率为92.38%)，低碳烯烃选择性达31.03%。

摘要： CO2加氢制取低碳烯烃具有能源和环境双重战略意义。本文采用多次浸渍法制备新型Co基CoCuZn/Al2O3负载型催化剂，考察了在不同反应温度、反应压力、H2/CO2 比、反应空速及助催化剂Zn含量条件下，CoCuZn/Al2O3催化剂对CO2加氢合成低碳烯烃的催化性能，得出了最佳的反应条件：温度595～615k、压力1.4～1.6MPa、H2/CO2摩尔比为3 、反应空速为2400～2900h－1及Zn助剂加入量为10%～15%。此时，CO2转化率可达33.37%(H2的转化率为92.38%)，低碳烯烃选择性达31.03%。

摘要： CO2加氢制取低碳烯烃具有能源和环境双重战略意义。本文采用多次浸渍法制备新型Co基CoCuZn/Al2O3负载型催化剂，考察了在不同反应温度、反应压力、H2/CO2 比、反应空速及助催化剂Zn含量条件下，CoCuZn/Al2O3催化剂对CO2加氢合成低碳烯烃的催化性能，得出了最佳的反应条件：温度595～615k、压力1.4～1.6MPa、H2/CO2摩尔比为3 、反应空速为2400～2900h－1及Zn助剂加入量为10%～15%。此时，CO2转化率可达33.37%(H2的转化率为92.38%)，低碳烯烃选择性达31.03%。

摘要： CO2加氢制取低碳烯烃具有能源和环境双重战略意义。本文采用多次浸渍法制备新型Co基CoCuZn/Al2O3负载型催化剂，考察了在不同反应温度、反应压力、H2/CO2 比、反应空速及助催化剂Zn含量条件下，CoCuZn/Al2O3催化剂对CO2加氢合成低碳烯烃的催化性能，得出了最佳的反应条件：温度595～615k、压力1.4～1.6MPa、H2/CO2摩尔比为3 、反应空速为2400～2900h－1及Zn助剂加入量为10%～15%。此时，CO2转化率可达33.37%(H2的转化率为92.38%)，低碳烯烃选择性达31.03%。

摘要： 在固定床连续流动反应器装置上，考察几种不同氧化物改性CuO／ZnO／AI2O3催化荆对CO2加氢合成甲醇反应的催化性能。结果表明，Ag2O、ZrO2助剂的加入提高了CuO／ZnO／AI2O3催化活性。Ag2O、ZrO2含量在2％～3％摩尔分数时，反应的CO2转化率、甲醇选择性和产率最佳。

摘要： 在固定床连续流动反应器装置上，考察几种不同氧化物改性CuO／ZnO／AI2O3催化荆对CO2加氢合成甲醇反应的催化性能。结果表明，Ag2O、ZrO2助剂的加入提高了CuO／ZnO／AI2O3催化活性。Ag2O、ZrO2含量在2％～3％摩尔分数时，反应的CO2转化率、甲醇选择性和产率最佳。

摘要： 在固定床连续流动反应器装置上，考察几种不同氧化物改性CuO／ZnO／AI2O3催化荆对CO2加氢合成甲醇反应的催化性能。结果表明，Ag2O、ZrO2助剂的加入提高了CuO／ZnO／AI2O3催化活性。Ag2O、ZrO2含量在2％～3％摩尔分数时，反应的CO2转化率、甲醇选择性和产率最佳。

摘要： 在固定床连续流动反应器装置上，考察几种不同氧化物改性CuO／ZnO／AI2O3催化荆对CO2加氢合成甲醇反应的催化性能。结果表明，Ag2O、ZrO2助剂的加入提高了CuO／ZnO／AI2O3催化活性。Ag2O、ZrO2含量在2％～3％摩尔分数时，反应的CO2转化率、甲醇选择性和产率最佳。

摘要： 在固定床连续流动反应器装置上，考察几种不同氧化物改性CuO／ZnO／AI2O3催化荆对CO2加氢合成甲醇反应的催化性能。结果表明，Ag2O、ZrO2助剂的加入提高了CuO／ZnO／AI2O3催化活性。Ag2O、ZrO2含量在2％～3％摩尔分数时，反应的CO2转化率、甲醇选择性和产率最佳。

摘要： 在固定床连续流动反应器装置上，考察几种不同氧化物改性CuO／ZnO／AI2O3催化荆对CO2加氢合成甲醇反应的催化性能。结果表明，Ag2O、ZrO2助剂的加入提高了CuO／ZnO／AI2O3催化活性。Ag2O、ZrO2含量在2％～3％摩尔分数时，反应的CO2转化率、甲醇选择性和产率最佳。

摘要： 本发明公开了一种加氢催化剂及应用、采用该催化剂的环己烷二甲酸二元酯的制备方法和环己烷二甲醇的生产方法，该催化剂含有载体以及负载在载体上的活性元素和助剂元素，活性元素为选自Rh、Ru和Pd中的一种或两种以上，助剂元素为Cu和/或Ag，载体为活性炭和/或氧化铝。该加氢催化剂具有明显提高的催化活性，特别是具有明显提高的低温催化活性。本发明还公开了一种酯加氢催化剂及制备方法和酯加氢方法，该酯加氢催化剂为复合金属氧化物，复合金属氧化物中的金属元素含有Cu、Zn和M，M为Zr和/或Ti。该酯加氢催化剂具有明显提高的催化活性，即便是在较低的温度下也能获得较高的原料转化率，同时还能获得较高的产物选择性。

摘要： 本发明公开了一种用于逆水煤气变换反应、草酸二甲酯加氢制乙二醇反应或二氧化碳加氢制甲醇反应的负载型碳化镍铟催化剂及其制备方法和应用。所述负载型碳化镍铟催化剂是由载体及负载其上的碳化镍铟组成，具有如下通式：InNi3C0.5/ZT，其中：InNi3C0.5表示碳化镍铟，ZT表示载体，InNi3C0.5在负载型碳化镍铟催化剂中所占的质量百分数为1～40％，余量为载体ZT所占的质量百分数。本发明提供的负载型碳化镍铟催化剂具有结构稳定、导热性好、渗透率高、转化率和选择性高、活性高、机械强度高、易于成型、易于装填和高通量低压降等诸多优点，能同时满足化工过程中的强吸/放热反应对快速热/质传递等和良好催化性能的要求。

摘要： 本发明提供了一种丁炔二醇两步法加氢制丁二醇二段加氢催化剂的制备方法，步骤包括：在氧化铝载体中引入促进剂；加热处理载体；配制含有机镍盐、无机镍盐和表面活性剂的混合镍盐溶液；将混合镍盐溶液浸渍到经加热处理的载体上，经干燥，焙烧，还原，钝化得到镍含量5～25w％、促进剂含量0.001～6w％的催化剂产品。将该催化剂用于丁炔二醇两步法加氢制丁二醇二段加氢工艺，可以使羰基降至0.2mg(KOH)·g-1以下，并使缩醛及丁稀二醇含量降至很低的水平。经后续的精馏可生产出纯度≥99.5％，色度≤10AHPA的1，4-丁二醇产品。

摘要： 本公开涉及一种用于1,4‑丁炔二醇加氢的催化剂及其制备方法和1,4‑丁炔二醇的加氢工艺，该制备方法包括：将镍基非晶态合金催化剂采用含有修饰剂的液体进行浸渍处理后过滤，其中，所述修饰剂为α‑羟基酸或α‑氨基酸。本公开提供的用于1,4‑丁炔二醇加氢的催化剂应用于加氢工艺中1,4‑丁炔二醇转化率高，顺式1,4‑丁烯二醇选择性高。

摘要： 本公开涉及一种1,4‑丁炔二醇加氢制备1,4‑丁二醇的复合催化剂及其制备方法和加氢方法，该复合催化剂包括20‑95重量％的镍基非晶态合金、3‑60重量％无机氧化物、以及2‑30重量％的Si和/或金属N；其中，所述镍基非晶态合金包括镍、铝和可选的金属M，所述金属M为选自第IB族元素、第IIB族元素、第IVB族元素、第VIB族元素、第VIIB族元素和第VIII族元素中的至少一种，所述无机氧化物为选自Al

摘要： 本发明提供了一种负载型钌基加氢催化剂的制备和在对苯二甲酸二甲酯催化加氢中的应用。所述制备方法按照如下步骤进行：1)制备四氧化钌气体；2)将多孔载体进行预处理，使有机物A预存于多孔载体的内部孔道；3)将预处理后的多孔载体倒入反应容器中，升温至80～100°C，抽真空脱气2～5h，然后关闭真空，搅拌下使四氧化钌气体进入反应容器与载体混合，继续恒温搅拌2～5h，再降至0～5°C，关闭冷却，静置至室温，取出催化剂前驱体；4)将催化剂前驱体在甲烷/氮气中程序升温还原，制得负载型钌基加氢催化剂。本发明提供了所述催化剂在对苯二甲酸二甲酯的催化加氢反应中的应用，具有催化剂用量少、转化率高、选择性好、加氢速率快、稳定性好的特点。

摘要： 本发明属于催化剂的制备术领域，涉及一种二元羧酸酯加氢制二元醇催化剂的处理方法、二元羧酸酯加氢制二元醇催化剂及其应用。本发明的二元羧酸酯加氢制二元醇催化剂的处理方法中，催化剂主要由活性主体、助催化剂和载体组成，该方法包括以下步骤：将待处理的催化剂依次进行碱洗、醇洗和水洗，然后进行分离、干燥和焙烧，得到处理后的二元羧酸酯加氢制二元醇催化剂。本发明工艺简单，易于实施，处理后的催化剂活性高、稳定性好、产物选择性好，在反应过程中稳定性好，可以获得二元羧酸酯的高转化率以及二元醇的高选择性。

摘要： 本发明公开了一种加氢催化剂及应用、采用该催化剂的环己烷二甲酸二元酯的制备方法和环己烷二甲醇的生产方法，该催化剂含有载体以及负载在载体上的活性元素和助剂元素，活性元素为选自Rh、Ru和Pd中的一种或两种以上，助剂元素为Cu和/或Ag，载体为活性炭和/或氧化铝。该加氢催化剂具有明显提高的催化活性，特别是具有明显提高的低温催化活性。本发明还公开了一种酯加氢催化剂及制备方法和酯加氢方法，该酯加氢催化剂为复合金属氧化物，复合金属氧化物中的金属元素含有Cu、Zn和M，M为Zr和/或Ti。该酯加氢催化剂具有明显提高的催化活性，即便是在较低的温度下也能获得较高的原料转化率，同时还能获得较高的产物选择性。

摘要： 本发明提供了一种丁炔二醇两步法加氢制丁二醇二段加氢催化剂的制备方法，步骤包括：在氧化铝载体中引入促进剂；加热处理载体；配制含有机镍盐、无机镍盐和表面活性剂的混合镍盐溶液；将混合镍盐溶液浸渍到经加热处理的载体上，经干燥，焙烧，还原，钝化得到镍含量5～25w％、促进剂含量0.001～6w％的催化剂产品。将该催化剂用于丁炔二醇两步法加氢制丁二醇二段加氢工艺，可以使羰基降至0.2mg(KOH)·g－1以下，并使缩醛及丁稀二醇含量降至很低的水平。经后续的精馏可生产出纯度≥99.5％，色度≤10AHPA的1，4－丁二醇产品。

摘要： 本发明涉及一种加氢催化剂组合物及其在酯加氢制备醇中的应用和一种草酸二甲酯加氢合成乙二醇的方法。本发明的加氢催化剂组合物含有催化剂A、催化剂B和催化剂C，催化剂A、催化剂B和催化剂C各自含有Cu和载体以及可选的助剂，其中，催化剂A、催化剂B和催化剂C中Cu的重量含量依次增大。本发明的催化剂组合物用于酯加氢，具有床层温度分布均匀，反应均衡缓和的优点。本发明的组合物的装填方法的Cu催化剂晶粒长大缓慢，Cu价态均衡，变换缓慢，同时载体及活性组分流失减缓，从而大大提高了Cu催化剂的寿命。