Nghiên cứu sự ảnh hưởng của các kim loại xúc tiến đến xúc tác CuZnO/γ-Al2O3 sử dụng cho phản ứng tổng hợp trực tiếp dimethyl ether từ khí tổng hợp
Tóm tắt
Trong bài báo này, nhóm tác giả giới thiệu các kết quả nghiên cứu đo được khi tiến hành cải thiện tính năng mẫu xúc tác 20%w CuZnO/γ-Al2O3 với tỷ lệ mol Cu/Zn = 70/30 sử dụng cho quá trình tổng hợp dimethyl ether (DME), bằng cách thêm các kim loại khác nhau gồm Mn, Cr, Zr và Ce (1 - 6%wt). Hoạt tính của các mẫu xúc tác được đánh giá thông qua quá trình tổng hợp trực tiếp DME một giai đoạn từ khí tổng hợp (H2:CO = 2:1), ở điều kiện áp suất thấp. Kết quả nghiên cứu cho thấy, khi được tăng cường bằng kim loại Zr với tỷ lệ thích hợp, hoạt tính của mẫu xúc tác 20%w CuZnO/γ-Al2O3 được cải thiện đáng kể về độ chuyển hóa CO (tăng từ 47% lên 60%) và độ chọn lọc DME tăng nhẹ từ 66% lên hơn 67%. Tuy nhiên, việc bổ sung các kim loại Mn, Cr, Ce vào xúc tác nghiên cứu với hàm lượng 1 - 5%wt lại không làm cải thiện tính năng của xúc tác về độ chuyển hóa và độ chọn lọc.
Các tài liệu tham khảo
A.Venugopal, J.Palgunadi, J.K.Deog, O.-S.Joo and C.-H.Shin. Dimethyl ether synthesis on the admixed catalysts of Cu-Zn-Al-M (M = Ga, La, Y, Zr) and γ-Al2O3: the role of modifier. Journal of Molecular Catalysis A: Chemical. 1 April 2009; 302(1 - 2): p. 20 - 27.
S.-H.Kang, J.W.Bae, H.-S.Kim, G.M.Dhar and K.-W. Jun. Enhanced catalytic performance for dimethyl ether synthesis from syngas with the addition of Zr or Ga on a Cu-ZnO-Al2O3/ γ-Al2O3 bifunctional catalyst. Energy & Fuels. 2010; 24(2): p. 804 - 810.
Z.Gao, W.Huang, L.Yin and K.Xie. Liquid-phase preparation of catalysts used in slurry reactors to synthesize dimethyl ether from syngas: effect of heat-treatment atmosphere. Fuel Processing Technology. 2009; 90(12): p. 1442 - 1446.
T.A.Semelsberger, R.L.Borup and H.L.Greene. Dimethyl ether (DME) as an alternative fuel. Journal of Power Sources. 2006; 156(2): p. 497 - 511.
Z.Azizi, M.Rezaeimanesh, T.Tohidian and M.R.Rahimpour. Dimethyl ether: A review of technologies and production challenges. Chemical Engineering and Processing: Process Intensification. 2014; 82: p. 150 - 172.
Q.Ge, Y.Huang, F.Qiu and S.Li. Bifunctional catalysts for conversion of synthesis gas to dimethyl ether. Applied Catalysis A: General. 1998; 167(1): p. 23 - 30.
C.Huang, S.Chen, X.Fei, D.Liu and Y.Zhang. Catalytic hydrogenation of CO2 to methanol: study of synergistic effect on adsorption properties of CO2 and H2 in CuO/ZnO/ZrO2 system. Catalysts. 2015; 5(4): p. 1846 - 1861.
J.Palgunadi, I.Yati and K.D.Jung. Catalytic activity of Cu-Zn-Al-Mn admixed with gamma-alumina for the synthesis of DME from syngas: manganese effect or just method of preparation?. Reaction Kinetics, Mechanisms and Catalysis. 2010; 101(1): p. 117-128.
M.Morikawa, N.Ahmed, Y.Yoshida and Y.Izumi. Photoconversion of carbon dioxide in zinc-copper-gallium layered double hydroxides: The kinetics to hydrogen carbonate and further to CO/methanol. Applied Catalysis B:Environmental. 2014; 144: p. 561 - 569.
J.W.Bae, S.-H.Kang, Y.-J.Lee and K.-W.Jun. Synthesis of DME from syngas on the bifunctional Cu-ZnO-Al2O3/Zr- modified ferrierite: effect of Zr content. Applied Catalysis B:Environmental. 2009; 90(3 - 4): p. 426 - 435.
G.Bozga, I.T.Apan and R.E.Bozga. Dimethyl ether synthesis catalysts, processes and reactors. Recent Patents on Catalysis. 2013; 2(1): p. 68 - 81.
H.Ö.Özbelge. Direct synthesis of dimethyl ether (dme) from synthesis gas using novel catalysts. Middle East Technical University. 2010.
1. Tác giả giao bản quyền bài viết (tác phẩm) cho Tạp chí Dầu khí, bao gồm quyền xuất bản, tái bản, bán và phân phối toàn bộ hoặc một phần tác phẩm trong các ấn bản điện tử và in của Tạp chí Dầu khí.
2. Bằng cách chuyển nhượng bản quyền này cho Tạp chí Dầu khí, việc sao chép, đăng hoặc sử dụng một phần hay toàn bộ tác phẩm nào của Tạp chí Dầu khí trên bất kỳ phương tiện nào phải trích dẫn đầy đủ, phù hợp về hình thức và nội dung như sau: tiêu đề của bài viết, tên tác giả, tên tạp chí, tập, số, năm, chủ sở hữu bản quyền theo quy định, số DOI. Liên kết đến bài viết cuối cùng được công bố trên trang web của Tạp chí Dầu khí được khuyến khích.
