炼油技术与工程 ›› 2024, Vol. 54 ›› Issue (4): 33-38.

• 催化剂和助剂 • 上一篇    下一篇

CO2加氢制甲醇Cu/CeO2催化剂实验研究

甘泽, 李传, 邓文安, 杜峰, 罗辉, 李庶峰   

  1. 中国石油大学(华东)重质油全国重点实验室
  • 收稿日期:2024-01-15 出版日期:2024-04-15 发布日期:2024-04-15
  • 通讯作者: 李传，副教授，博士，2008年毕业于中国石油大学(华东)化学工程与技术专业，主要研究方向为重质油化学与加工。联系电话：0532-86981852,E-mail:lichuan@upc.edu.cn。
  • 作者简介:甘泽，硕士研究生，主要研究方向CO2加氢。联系电话：17806296654,E-mail:1424395606@qq.com。
  • 基金资助:
    山东省自然科学基金面上项目(ZR2022MB116)

Study on Cu/CeO2 catalyst for CO2 hydrogenation to methanol

Gan Ze, Li Chuan, Deng Wenan, Du Feng, Luo Hui, Li Shufeng   

  1. State Key Laboratory of Heavy Oil Processing, China University of Petroleum(East China)
  • Received:2024-01-15 Online:2024-04-15 Published:2024-04-15

PDF

摘要：

考察了第二金属Ni改性对CO2加氢制甲醇Cu/CeO2催化剂活性的影响，并通过XRD、BET、XPS、H2-TPR等手段对改性前后催化剂结构进行了表征。结果表明：金属负载量为20%时，Cu/CeO2的比表面积最大；Cu与Ni质量比为3∶1时，催化剂碱度最大，氧空位含量最高，Cu-Ni协同作用最强；该催化剂在反应温度240℃、反应压力3 MPa、液时空速2 400 mL/(g·h)、H2与CO2体积比为3∶1时催化CO2加氢制甲醇效果较优，CO2转化率为18.5%,甲醇时空产率为40.43 g/(kg·h)。

关键词: CO2, 加氢, 甲醇, Cu/CeO2催化剂, 反应条件, 转化率, 选择性, 时空产率

Abstract:

The effect of metal Ni modification on the activity of Cu/CeO2 catalyst for CO2 hydrogenation to methanol is investigated. The catalyst structure before and after modification is characterized by XRD, BET, XPS, H2-TPR, etc. The results show that the specific surface area of Cu/CeO2 is the largest at a metal loading of 20%. A Cu to Ni mass ratio of 3∶1 results in the largest catalyst alkalinity, the largest oxygen vacancy content, and the strongest Cu-Ni synergism. The catalyst shows a superior reaction effect of CO2 hydrogenation to methanol at a reaction temperature of 240 ℃, a reaction pressure of 3 MPa, a space velocity of 2,400 mL/(g·h), and an H2 to CO2 volume ratio of 3∶1, with a CO2 conversion of 18.5% and a methanol space time yield of 40.43 g/(kg·h).

Key words: CO2, hydrogenation, methanol, Cu/CeO2 catalyst, reaction condition, conversion rate, selectivity, space time yield