论文部分内容阅读
采用分步共沉淀法制备了CuO/ZnO/Al2O(3标号为I-1催化剂)、CuO/ZnO/Al2O3/MgO(标号为II系催化剂)、CuO/ZnO/Al2O3/Ce2O3(标号为III系催化剂)及CuO/ZnO/Al2O3 /MgO/Ce2O3(标号为IV系催化剂)四种不同的催化剂。以BET等方法分析了其比表面、侧压强度、孔隙率、总孔容积及堆密度等物化性能,并在固定床反应器中测试了其催化性能。实验结果表明I-IV系催化剂的比表面积均大于110m2·g-1,侧压强度大于195N·cm-1,孔隙率大于65%,总孔容积在0.30-0.32cm3·g-1之间,堆密度在1.25-1.31g·ml-1之间;CuO/ZnO/Al2O3(I-1)催化剂在低空速(2000h-1)下的CO转化率最好(高于70%)但是选择性比较低(为65%),高空速有利于甲醇的生成,催化剂耐热性比较差,活性温度比较低,最高活性温度为240℃;CuO/ZnO/Al2O3催化剂中加入MgO后有利于催化剂活性提高,CO转化率最高可达90%以上,但是催化剂的选择性非常低,仅15-20%;CuO/ZnO/Al2O3催化剂中加入Ce2O3后,既提高了催化剂的选择性(最高达80%以上),又提高了催化剂的活性温度范围,反应温度在250℃时催化剂仍能保持较高的活性。通过分析比较Ce2O3含量对催化剂性能的影响发现,当Cu/Zn/Al/Ce原子比为6:3:1:0.4时催化剂的性能最佳;CuO/ZnO/Al2O3/MgO/Ce2O3催化剂由于同时加入了MgO和Ce2O3,在适当的操作条件下与I催化剂相比活性和选择性均有所提高,并且提高了催化剂的耐热性能,拓宽了催化剂的活性操作温度范围。经过分析比较发现在空速3000h-1,操作温度240℃下,催化剂中Cu/Zn/Al/Mg/Ce原子比为6:3:1:1.0:0.06时催化剂的性能最佳,CO转化率高于80%,甲醇收率接近70%。