完全液相法中高压热处理对cuznal催化剂结构和性能的影响-化学工程与技术专业论文.docx

声尸明明本人郑重声明：所呈交的学位论文，是本人在指导教师的指导下，独立进行研究所取得的成果。除文中已经注明引用的内容外，本论文不包含其他个人或集体已经发表或撰写过的研究成果。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本声明的法律责任由本人承担。论文作者签名：缢丛日期：．扣S，电，fo关于学位论文使用权的说明本人完全了解太原理工大学有关保管、使用学位论文的规定，其中包括：①学校有权保管、并向有关部门送交学位论文的原件与复印件；②学校可以采用影印、缩印或其它复制手段复制并保存学位论文；③学校可允许学位论文被查阅或借阅；④学校可以学术交流为目的，复制赠送和交换学位论文；⑤学校可以公布学位论文的全部或部分内容(必威体育官网网址学位论文在解密后遵守此规定)。签名：丝二2叁日期：导师签名：主茎聱日期：vIS．多。f口万方数据太原理工大学硕士研究生学位论文完全液相法中高压热处理对CuZnAI催化剂结构摘要催化剂常用的制备方法主要有沉淀法、浸渍法、混合法、离子交换法、溶胶凝胶法等。不同的制备方法和制备工艺条件对催化剂结构会产生重要影响，进而决定其催化性能。本课题组针对一步法浆态床二甲醚合成催化剂失活的难题，在长期的研究基础上提出了一种完全液相工艺，由于在完全液相法制备催化剂过程中所发生的物理化学变化与常规制备方法有显著不同，催化剂在浆态床反应中显现出优异的稳定性。课题组前期利用完全液相法制备催化剂时，均在常压下对催化剂前驱体进行热处理，且制得的浆状催化剂直接用于浆态床反应器进行活性评价。为了丰富完全液相法的制备技术，本文采用在高压条件下热处理催化剂前驱体，通过改变热处理条件(压力、温度、时间)、热处理方式(密闭、流动)和热处理介质等因素，考察了热处理工艺条件对CuZnAI催化剂结构和性能的影响。同时尝试将上述方法制备的催化剂用于固定床反应器进行活性评价，以拓展完全液相法的应用领域，得到以下主要结论：1、密闭高压热处理制得的催化剂与常压热处理相比，各物相晶型较为完整，结晶度高，甚至出现尖晶石物相，但各物相分散性降低，还原物种量减少，催化剂表面的酸中心强度降低，酸量减少，同时密闭高压热处理可以改变催化剂的孔结构，提高催化剂的比表面积。研究表明前驱体经直万方数据太原理工大学硕士研究生学位论文接高压热处理后Cu物种基本还原为Cuo，而先常压后高压的分步热处理制备的催化剂却能在一定程度抑制完全液相工艺中高价Cu物种的还原。2、分步热处理时，通过更换新鲜的液体石蜡可以较好地抑制高价铜物种的还原，且可还原组分以多种形式存在，同时可以改变催化剂孔类型，易生成较大的孔，弱酸中心量增加，有利于活性的提高。3、在流动气氛下高压热处理时，热处理压力对可还原Cu物种的存在形态影响较大，压力的升高有利于Cu20结晶度的提高：同时发现热处理压力较高时，催化剂孔径分布变宽，而较低压力时形成的孔结构较规整，孔径分布也较为集中。4、在流动气氛下高压热处理时，随热处理温度的升高，可还原物种变得容易还原，但可还原组分量却减少，高价态的Cu逐渐被还原为Cuo，催化剂平均孔径增大。5、在流动气氛下高压热处理时，随着热处理时间的延长，催化剂各物相晶型越完整，Cu物种与其他组分结合更紧密，致使Cu物种难被还原且出现多种形态的Cu20。6、密闭高压釜中以水为热处理介质时，催化剂表面积炭较少，表面其他元素含量亦有所升高，其中Cu物种主要为CuO，且各物相结晶度较高，催化剂易形成致密相，比表面积和孔容急剧减小。7、完全液相法制备的催化剂用于固定床活性评价时活性普遍低。催化剂经烧炭处理后活性明显提高，这是由于表面C含量降低，Cu、Zn、AI含量升高，同时催化剂颗粒变小，分散性提高引起的。Ⅱ太原理工大学硕士研究生学位论文关键词：CuZnAI催化剂，完全液相法，高压热处理，固定床反应器1It太原理工大学硕士研究生学位论文NEFFECTOFHIGHPRESSUREHEATTREATMENTONSTRUCTUREANDPERFoRMANCEOFCuZnAICATALYSTSPREPAREDBYCOMPLETELIQUIDPHASE盹CHNoLoGYABSTRACTConventionalpreparationmethodsofcatalystincludeprecipitation，impregnation，mixing，ionexchangeandsol-gelmethod，etc·，whichhav，etheirownadvantages，disadvantagesandapplications．However,differentpreparati·onmethodsandconditionshaveasignificant impactoncatalyststructure，andthus