Rh基催化剂上合成气制低碳醇机理的原位红外光谱分析

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1、独创性声明本久声朔所呈交酌学缱论文熹薹我令人在导搿指导”F进行熬磷究工作及取得的研究成果。尽我所知，除义中已经标明引用的内容外，本论文不包含任何其饿个人戏集体已I经发表或撰写过的研究成果。对本文的研究做出贡献的个人和集体，均0在文中以明确方式标疆。本入完全意识到本声骧醵法律结梁蠢本人乐缒。学伯：论文作者签名：微波砂蛑7月6日学位论文舨权霞耀授较书本学位论文作者完全了解我院肖芙低爝、使用学位论文的规定，即：我院有权保留并向国家有关部门或饥构送交论文的艇印件和电子版，允许论文被查阅。本人授权武汉jl。雕夫学研究生处可以将本学位论文酶全都或部分

2、痰容编入有关数撬痒送行检索，可强采瘸影翻、缩印或扫搂等复制手段保存和汇编夯学位渗炙。保密0，在——⋯‘l‘删密后适用本授权书。本论文属于，习i镶整g。(请在以l!方椎内扪“√”)学位论文作者签名：牙髭9f殳加眵年7jj们。指剥嗌私：易俯孔√埘17％日墨!至苎堕鳖堕第1章文献综述1．1引言我国石油储量较少，煤炭和天然气相对较多，按照目前已探明的储量和能源消费水平，石油仅可开采二十来年，天然气可供开采三、四十年，煤炭可供开采不足百年；我国是世界上第一大煤炭生产国和消费国，一次能源里煤炭占60％，基本能源消费占到世界总消费量的十分之一。随着现代

3、经济建设以及社会发展对能源的需求不断增大，以及人们对环保意识的不断增强，合理利用自然资源和积极开发额型能源体系对人类社会生存和发展越来越重要。能源开发和环境保护成为人类社会生存和发展的两大战略主题，引起全世界的关注。当今世界能源和有机合成工业85％左右建立在石油、煤炭和天然气这三种可燃性矿物资源的资源上，虽然目前石油仍是能源的主导，但随着石油资源的枯竭，能源工业最终会走向煤、气转化油的路子。国内方面，由于近来世界政治、经济局势的变化较大影响我国的石油储备、供应问题，因此在国家石油战略发展中，对能源的合理开发利用，有着特别重要的意义，妥善解

4、决能源问题对中国的可持续发展至关重要。经过前人多年的探索和研究，总结出一条合理利用煤炭及天然气的重要途径，及通过合成气制取烃类及醇类产物的过程。作为C。化学研究分支之一的煤和天然气为基础经合成气制取醇类的研究目前正方兴未艾，其高效、洁净的利用技术在国际上日趋成熟。低碳混合醇一般指c1一C5醇类混合物，其主要用途是直接掺入汽油作发动机燃料，也可分离为单独的醇类作化工原料。1935年，德国发现武汉化工学院硕士学位论文在合成甲醇的zn0一cr203催化剂中加入碱性助催化剂时，产品中异丁醇大量增加，直接合成高级醇在欧洲引起很大的重视，德国首先建立

5、了异丁醇工厂。20世纪70年代，由于石油危机，不少国家把注意力放在了煤炭资源上，醇类作燃料的研究重新提到议事日程。研究发现，低碳混合醇不仅燃料特性比甲醇好，而且还是甲醇和汽油的助溶剂，因此合成气制低碳醇的研究课题引起人们的重视。低碳混合醇不仅可以作为代用燃料，而且从低碳混合醇中分离为单独的醇类作化工原料也是一条可供选择的技术路线。如果将煤炭和天然气转化为甲醇等cl化合物，再转化为C：+化合物或更高碳链的化合物，无疑会增加能耗，因此一次性转化为低碳化合物一直是国际国内学界研究的重点。由合成气直接合成乙醇和C2+含氧化合物等物质成为CI化学研

6、究的热点之一【L21。1．2合成醇反应的热力学分析【“】由合成气制低碳混合醇所涉及的反应相当复杂，主要包括Fischer一1卸sch合成反应，甲醇合成反应，低碳醇合成反应，水煤气变换反应，一些主要的反应及其过程中的自由能变化与温度的关系如下(△G。／l(J·mol。1)：Co+2Hl§CHpH△Go=一114．12+0．244lT甩cD+2，村2§G马。+10野+(玎一1)皿D△Go=一160．53n+46．4118+(25．0167n—O．6022)×10一2T—cD+(2疗+1)吼§c打吼。+2+幔D第1章文献综述△Go：=一160．

7、53n+35．158+(25．0167n—O．6022)×10一。T揩CO+2拧日2§Cn日2月+押口20△G。=一160．53rl+73．7914+(25．0167n—14．361)×10一叮C0+H20咎C02+H2△Go=．34．1000+3．2243×10—2TCol七3Hl§CHpH+H◇△Go=．78．5129+21．1902×10—2T刀c02+3棚2§e日2州触+(2栉一1)日2D△Go=一124．924n+46．412吖21．792n—O．6022)×101THc02+(3n+1)％营巴％m+2柑2D△Go=一124．9

8、24n+147．031+(21．792n一0．6022)×10一1栉I二z匕+3，1日2营e月j。+2，z日jD△Go=一124．924n+73．791+(21．792n一14．361)×10