Wpływ dodatku Ce, Cr i/lub Ga do katalizatora Cu/Zn/Zr na syntezę metanolu z ditlenku węgla i wodoru

• Autorzy: Hamryszak Łukasz , Madej-Lachowska Maria , Grzesik Mirosław , Kocot Karina , Ruggiero-Mikołajczyk Małgorzata

Identyfikatory

DOI

10.15199/62.2019.1.22

Warianty tytułu

EN

Effect of addition of Ce, Cr or/and Ga to a Cu/Zn/Zr catalyst on the methanol synthesis from carbon dioxide and hydrogen

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

W ramach dążenia do wykorzystania nadmiaru emitowanego ditlenku węgla, opracowano nowoczesny katalizator Cu/Zn/Zr modyfikowany Ce, Cr, Ga lub ich mieszaniną do produkcji metanolu z gazu bogatego w ditlenek węgla. Stwierdzono, że wprowadzone dodatki pozytywnie wpływają na aktywność wytworzonych katalizatorów w badanym procesie. Badania prowadzono w reaktorze rurowym ze stałym złożem katalizatora, w zakresie temp. 443–513 K, pod ciśnieniem 8 MPa. Najlepszym katalizatorem okazał się Cu/Zn/Zr/Ga. Charakteryzuje się on dużą stabilnością osiągając wysoką, przekraczającą 200 g/(kg·h) wydajność metanolu, przy 70% selektywności w kierunku tworzenia metanolu w temp. 513 K.

EN

Eight Cu/Zn/Zr catalysts were modified with Ce, Cr or their mixts., then characterized and used for MeOH synthesis in a tubular fixed-bed reactor at 443–513 K under 8 MPa. The highest yield (200 g/(kg∙h)) and selectivity to methanol (70%) was achived for Cu/Zn/Zr/Ga catalyst.

Słowa kluczowe

PL

synteza metanolu; ditlenek węgla; wodór; katalizator Cu/Zn/Zr

EN

methanol synthesis; carbon dioxide; hydrogen; Cu/Zn/Zr catalyst

• Wydawca: Wydawnictwo SIGMA-NOT
• Czasopismo: Przemysł Chemiczny
• Rocznik: 2019
• Tom: T. 98, nr 1
• Strony: 133--137
• Opis fizyczny: Bibliogr. 36 poz., tab., wykr.

Twórcy

autor

Hamryszak Łukasz

• Instytut Inżynierii Chemicznej Polskiej Akademii Nauk, ul. Bałtycka 5, 44-100 Gliwice

autor

Madej-Lachowska Maria

• Politechnika Opolska

autor

Grzesik Mirosław

• Instytut Inżynierii Chemicznej PAN, Gliwice

autor

Kocot Karina

• Uniwersytet Śląski, Katowice

autor

Ruggiero-Mikołajczyk Małgorzata

• Instytut Katalizy i Fizykochemii Powierzchni PAN, Kraków

Bibliografia

• [1] A.R. Richard, M. Fan, J. Rare Earth. 2018, 36, 1127.
• [2] F. Dalena, A. Senatore, A. Marino, A. Gordano, M. Basile, A. Basile, The science and engineering of methanol, Elsevier, Londyn 2017.
• [3] K. Changa, T. Wanga, J.G. Chen, Appl. Catal. B Environ. 2017, 206, 704.
• [4] T. Witoon, T. Numpilai, T. Phongamwong, W. Donphai, Ch. Boonyuen, Ch. Warakulwit, M. Chareonpanich, J. Limtrakul, Chem. Eng. J. 2018, 334, 1781.
• [5] M. Madej-Lachowska, A. Kasprzyk-Mrzyk, A. Lachowski, H. Wyżgoł, Chemik 2014, 68, 61.
• [6] X. Dong, F. Li, N. Zhao, Y. Tan, J. Wang, F. Xiao, Chinese J. Catal. 2017, 38, 717.
• [7] S. Dang, H. Yang, P. Gao, H. Wang, X. Li, W. Wei, Y. Sun, Catal. Today DOI:10.1016/j.cattod.2018.04.021.
• [8] Pat. bryt. 1010871 (1965).
• [9] W. Błasiak, W. Kotowski, Przem. Chem. 1964, 43, 657.
• [10] J. Ma, N. Sun, X. Zhang, N. Zhao, F. Xiao, W. Wei, Y. Sun, Catal. Today 2009, 148, 221.
• [11] X. Dong, F. Li, N. Zhao, F. Xiao, J. Wanga, Y. Tan, Appl. Catal. B Environ. 2016, 191, 8.
• [12] J. Toyir, P.R. de la Piscina, J.L.G. Fierro, N. Homs, Appl. Catal. B Environ. 2001, 29, 207.
• [13] J. Toyir, P.R. de la Piscina, J.L.G. Fierro, N. Homs, Appl. Catal. B Environ. 2001, 34, 255.
• [14] W. Ding, Y.W. Liu, F. Wang, S.L. Zhou, A.P. Chen, Y.Q. Yang, W.P. Fang, RSC Adv. 2014, 4, 30677.
• [15] P. Gao, L.S. Zhong, L.N. Zhang, H. Wang, N. Zhao, W. Wei, Y.H. Sun, Catal. Sci. Technol. 2015, 5, 4365.
• [16] N.J. Brown, J. Weiner, K. Hellgardt, M.S.P. Shaffer, C.K. Williams, Chem. Commun. 2013, 49, 11074.
• [17] J. Skrzypek, J. Słoczyński, S. Ledakowicz, Methanol synthesis science and engineering, PWN, Warszawa 1994.
• [18] X. Huang, L. Ma, M.S. Wainwright, Appl. Catal. A Gen. 2004, 257, 235.
• [19] M. Saito, T. Fujitani, M. Takeuchi, T. Watanabe, Appl. Catal. A Gen. 1996, 138, 311.
• [20] T. Fujitani, M. Saito, Y. Kanai, M. Takeuchi, K. Moria, T. Watanabe, M. Kawai, T. Kakumoto, Chem. Lett. 1993, 22, 1079.
• [21] U. Din, M.S. Shaharun, D. Subbarao, A. Naeem, F. Hussain, Catal. Today 2016, 259, 303.
• [22] F. Arena, K. Barbera, G. Italiano, G. Bonura, L. Spadaro, F. Frusteri, J. Catal. 2007, 249, 185.
• [23] J. Słoczyński, R. Grabowski, A. Kozlowska, M. Lachowska, J. Skrzypek, Polish J. Chem. 2001, 75, 733.
• [24] H.Y. Ban, C.M. Li, K. Asami, K. Fujimoto, Catal. Commun. 2014, 54, 50.
• [25] M.Y. Jia, W.G. Gao, H. Wang, Y.H. Wang, Appl. Mech. Mater. 2014, 556-562, 117.
• [26] T. Phongamwong, U. Chantaprasertporn, T. Witoon, T. Numpilai, Y. Pooarporn, W. Limphirat, W. Donphai, P. Dittanet, M. Chareonpanich, J. Limtrakul, Chem. Eng. J. 2017, 316, 692.
• [27] C.M. Li, X.D. Yuan, K. Fujimoto, Appl. Catal. A Gen. 2014, 469, 306.
• [28] S. Natesakhawat, J.W. Lekse, J.P. Baltrus, P.R. Ohodnicki Jr., B.H. Howard, X.Y. Deng, C. Matranga, ACS Catal. 2012, 2, 1667.
• [29] S. Natesakhawat, P.R. Ohodnicki Jr., B.H. Howard, J.W. Lekse, J.P. Baltrus, C. Matranga, Top. Catal. 2013, 56, 1752.
• [30] J. Słoczyński, R. Grabowski, A. Kozłowska, P. Olszewski, M. Lachowska, J. Skrzypek, J. Stoch, Appl. Catal. A Gen. 2003, 249, 129.
• [31] J. Słoczyński, R. Grabowski, P. Olszewski, A. Kozłowska, J. Stoch, M. Lachowska, J. Skrzypek, Appl. Catal. A Gen. 2006, 310, 127.
• [32] J. Toyir, P.R. de la Piscina, J.L.G. Fierro, N. Homs, Appl. Catal. B Environ. 2001 29, 207.
• [33] G. Bonura, F. Arena, G. Mezzatesta, C. Cannilla, L. Spadaroa, F. Frusteri, Catal. Today 2011, 171, 251.
• [34] M. Saito, K. Murata, Catal. Surv. Asia 2004, 8, 285.
• [35] M. Saito, M. Takeuchi, T. Fujitani, J. Toyir, S. Luo, J. Wu, H. Mabuse, K. Ushikoshi, K. Mori, T. Watanabe, Appl. Organometal. Chem. 2000, 14, 763.
• [36] Ph. Courty, H. Ajot, Ch. Marcilly, B. Delmon, Powder Technol. 1973, 7, 21.

Uwagi

Opracowanie rekordu w ramach umowy 509/P-DUN/2018 ze środków MNiSW przeznaczonych na działalność upowszechniającą naukę (2019).