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1、合成氣制異丁醇的催化劑研究摘要由合成氣制低碳混合醇是煤炭資源潔凈利用的重要途徑之一。低碳混合醇不僅是優(yōu)質(zhì)的動力燃料，而且可以作為清潔汽油添加劑取代MTBE。由煤制合成氣的工藝已經(jīng)成熟，開展低碳混合醇的研究對合理利用煤炭資源，開發(fā)潔凈能源以及減少環(huán)境污染都有十分重要的意義。本文從近年來研究方向進(jìn)行總結(jié)，將合成氣制混合醇催化劑分為四類，分別為改性甲醇催化劑、改性費(fèi)托(FT)催化劑、鉬基催化劑和鋯基催化劑這幾類。其改性金屬包括堿金屬，過渡金屬，稀土金屬以及貴金屬。并根據(jù)最新的進(jìn)展情況提出本課題合成氣制異丁醇
2、的研究方案，從工業(yè)甲醇合成催化劑出發(fā)，對其進(jìn)行改性。同時提出催化劑表征方法，以更加深入的對催化劑進(jìn)行研究。關(guān)鍵字：合成氣催化劑異丁醇AbstractThesynthesisofhigheralcoholsfromCOhydrogenationisoneoftheimportantroutesforeffectivelyutilizingcoalresource．Thehigheralcoholsareexcellentfuels，andtheycanalsobeusedascleangasolinea
3、dditivestoreplaceMTBE．Sinceitismaturetoproducesyngasfromcoal，itissignificanttostudythesynthesisofhigheralcoholsfordevelopingcleanfuelsandreducingenvironmentpollutions．Inthispaper,wesummarizesthekindsofcatalystresearchedrecentinthesynthesisofmixedalcohol
4、fromthesyngas.anditcanbedividedintofourcategories,namely,modifiedmethanolcatalysts,modifiedFischer-Tropsch(FT)catalyst,molybdenum-basedcatalysts,andzirconium-basedcatalysts.Tosynthesistheisobutanolfromsyngas,weproposeafeasibleprogram,thatisstartingfromt
5、hemodifiedindustrialmethanolsynthesiscatalystaccordingtothelatestprogressmadeinthisproject.Catalystcharacterizationmethodsalsoproposedtoconductmorein-depthstudyonthestudy.Keyword:syngasCatalystisobutanol目錄1引言41.1課題背景41.2文獻(xiàn)綜述41.2.1改性甲醇催化劑51.2.2改性F-T合成催化劑
6、71.2.3鉬基催化劑81.2.4ZrO2基催化劑102實(shí)驗(yàn)方案132.1實(shí)驗(yàn)?zāi)康?32.2研究方法及步驟132.2.1實(shí)驗(yàn)方法：132.2.2實(shí)驗(yàn)步驟：132.3實(shí)驗(yàn)方案132.4試劑及儀器142.4.1試劑142.4.2儀器142.5實(shí)驗(yàn)反應(yīng)裝置和流程說明142.6產(chǎn)物分析方法及計(jì)算152.7催化劑表征手段：153實(shí)驗(yàn)安排174參考文獻(xiàn)181引言1.1課題背景合成氣是主要含有H2、CO，可以通過煤炭、天然氣頁巖氣或者秸稈等生物資源制取，原料來源較廣，根據(jù)制取方法的不同可含有不同比例的CO2、CH4
7、、N2等。由合成氣制優(yōu)質(zhì)能源如甲醇、汽油、柴油、優(yōu)質(zhì)蠟、醇、烯及其它化學(xué)品。而由合成氣制取低碳（C1-C6）混合醇早在20世紀(jì)初就引起了人們的關(guān)注。自70年代的兩次能源危機(jī)以及各國對環(huán)境保護(hù)的逐漸重視，混合醇的制取越來越受到人們的重視，合成氣轉(zhuǎn)化在C1化工中占有越來越重要的地位。在混合醇的眾多產(chǎn)物中，異丁醇不僅可以作為優(yōu)質(zhì)動力能源，而且可以以其高辛烷值、防爆抗震性能優(yōu)越等指標(biāo)用以取代對人類健康存在威脅的MTBE，同時還可制備附加值較高的精細(xì)化學(xué)品。近年來，由于世界經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，能源需求不斷提高，國際油價
8、不斷上漲，如1998年大概平均為13美元／桶，2000年大約為29美元，桶，2006年4月國際油價已突破70美元／桶，而專家認(rèn)為煤液化的燃料油成本約為25美元／桶，因此目前發(fā)展合成氣制低碳醇產(chǎn)業(yè)展示出良好的市場競爭力。另外，發(fā)展煤炭液化是我國保證煤炭工業(yè)可持續(xù)發(fā)展，緩解環(huán)境惡化，優(yōu)化能源結(jié)構(gòu)，解決石油短缺，保證能源供應(yīng)安全的最有效途徑之一。另據(jù)世界能源組織估計(jì)，全球能源消費(fèi)到2030年時將從2006年472×1015Btu（1Btu=1055J）增長到6
