摘要: 针对合成气一步法制取二甲醚(Syngas to Dimethyl ether,STD)工艺的研究现状,采用微波技术开发了具有较好耐硫效果的Pd系二甲醚合成催化剂,具体从以下3方面进行了研究开发:首先,进行了Pd系STD反应催化剂制备研究。分别以γ-Al2O3、HZSM-5和Al-MCM-41为载体,采用浸渍法制备了3个系列负载型Pd金属催化剂,通过调控焙烧条件、Pd负载量、助剂类型和复合方式及助剂添加量等实现了对催化剂表面的物相及吸附特性、还原特性、表面酸性等性能的控制,探讨了催化剂STD反应活性与样品本身所固有特性的关系。其次,进行了Pd系催化剂耐硫机理研究。以H2S和噻吩为探针毒物研究硫中毒实验和再生实验后Pd催化剂用于STD反应性能,考察了催化剂载体和助剂类型对Pd催化剂耐硫性能的影响,运用多种表征手段对催化剂的物性结构和反应物化学结构进行表征,分别揭示了Pd金属表面和酸中心上的硫化物吸附形态和吸附特点;利用GC-MS分析确定有机硫和无机硫毒物在CeO2-CaO-Pd/HZSM-5催化剂表面的吸附位置,并推测出其表面的硫化物转化机理。最后,对CeO2-CaO-Pd/HZSM-5催化剂的STD反应动力学进行了研究。选取STD反应活性和耐硫性能优异的CeO2-CaO-Pd/HZSM-5催化剂进行STD反应工艺条件研究,确定了优化工艺条件;在此基础上,建立CeO2-CaO-Pd/HZSM-5双功能催化剂颗粒的动力学方程,统计检验显示该模型可靠,模型计算值与实验值吻合良好。