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洁净煤技术2025年第03期:Mg改性CuZnAlY催化剂对CO_2加氢制甲醇性能影响

来源:期刊VIP网 时间:


作者:王雷;崔海涛;李国强;李枫;李彪;刘刚;李磊;

单位:太原理工大学化学与化工学院;中国科学院山西煤炭化学研究所,煤炭高效低碳利用全国重点实验室;

摘要:CO_2加氢制备甲醇是实现“双碳”目标的重要途径,通过添加不同含量的Mg对CuZnAlY催化剂进行改性,并系统研究了其对CO_2加氢制甲醇性能的影响。通过XRD、TPR、TPD和XPS等表征手段对催化剂结构特征进行了系统分析。结果表明,Mg的添加构筑了合适的碱性位点,增强了CO_2吸附能力,提升了CO_2转化率和甲醇选择性。其中CZAYM_(2.5)复合催化剂时空产率最高,在T=250℃,P=3.0 MPa,GHSV=4 000 mL/(mL·h),反应气n(H_2)∶n(CO_2)=3∶1(物质的量比)条件下,CO_2转化率、甲醇选择性和甲醇时空产率分别达到了18.95%、51.49%和0.154 9 g/(g·h)。在提高反应压力P=5.0 MPa条件下进行了720 h稳定性试验。结果表明:CO_2转化率达到了22.00%,CH_3OH选择性保持在63.00%左右,时空产率保持在0.210 0 g/(g·h)左右,催化剂表现出良好的稳定性能。

关键词:CO_2排放;;CO_2加氢;;甲醇;;复合催化剂;;Mg改性

基金资助:山西省重点研发计划资助项目(202202090301013,202102090301008);; 江苏省人才攻关联合体建设资助项目((2024)LHT2024018-03);; 山西省科技创新人才团队专项资助项目(202204051001012);; 山西煤化所自主创新项目-基础研究资助项目(SCJC-DT-2023-03);; 天津市科技计划资助项目(22YFYSHZ00290)