ỤC LỤC DANH MỤC CÁC HÌNH MINH HỌA .VI DANH MỤC CÁC BẢNG BIỂU VIII DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT IX GIỚI THIỆU . .X Chương 1 : TỔNG QUAN . 1 1.1 TỔNG QUAN VỀ DIMETHYL ETHER (DME) 2 1.1.1 Tính chất của DME . . 2 1.1.2 Ứng dụng của DME . 3 1.2 TỔNG HỢP DME .4 1.2.1 Nguồn nguyên liệu: khí tổng hợp [1] . 4 1.2.2 Phản ứng tổng hợp DME . 6 1.2.2.1 Nhiệt động phản ứng: .6 1.2.2.2 Cơ chế và động học phản ứng: .7 1.2.2.2.1 Cơ chế và động học phản ứng tổng hợp Methanol [1]: 7 1.2.2.2.2 Cơ chế và động học phản ứng dehydrate Methanol thành DME [33]:. 10 1.2.2.2.3 Cơ chế và động học phản ứng tổng hợp DME trên xúc tác lưỡng tính [11, 20]: . 12 1.2.2.3 Các phân tích nhiệt ” động học của quá trình: . 13 1.2.3 Quy trình tổng hợp DME . 16 1.2.3.1 Các loại thiết bị phản ứng 16 1.2.3.1.1 Thiết bị dạng tầng cố định (Fixed ” Bed) 16 1.2.3.1.2 Thiết bị dạng huyền phù Slurry: . 17 1.2.3.1.3 Thiết bị dạng tầng sôi: . . 17 1.2.3.2 Các thông số của quá trình . 18 1.2.3.2.1 Tỷ lệ dòng nhập liệu 19 1.2.3.2.2 Ảnh hưởng của áp suất: 19 1.2.3.2.3 Ảnh hưởng của nhiệt độ: 20 1.2.3.2.4 Ảnh hưởng của tốc độ dòng: .21 1.3 XÚC TÁC TỔNG HỢP DME .22 1.3.1 Xúc tác dùng cho phản ứng tổng hợp methanol [3] : 22 1.3.1.1 Yêu cầu của xúc tác : .22 1.3.1.2 Bản chất của tâm hoạt động: 23 1.3.1.3 Vai trò của chất mang trong phản ứng methanol hóa : 24 1.3.1.4 Vai trò của nhôm: .24 1.3.1.5 Vai trò của ZnO: 25 1.3.1.6 Thành phần xúc tác tối ưu trong phản ứng tổng hợp methanol 26 1.3.1.7 Sự đầu độc xúc tác: 26 1.3.2 Xúc tác cho phản ứng Dehydrat hóa Methanol thành DME 27 1.3.2.1 Vai trò của các tâm axít trong phản ứng tách nước : 27 1.3.2.2 Một số loại chất mang axít và hoạt tính của nó: 27 1.3.3 Xúc tác cho phản ứng tổng hợp trực tiếp DME từ khí tổng hợp . 31 1.3.4 Các phương pháp điều chế xúc tác 32 1.3.4.1 Điều chế chất mang .32 1.3.4.2 Điều chế xúc tác chất mang: 33 1.3.4.3 Ảnh hưởng của phương pháp điều chế tới tính chất xúc tác: 35 Chương 2 :THỰC NGHIỆM . 38 2.1 CÁC PHƯƠNG PHÁP ĐIỀU CHẾ XÚC TÁC 39 2.1.1 Điều chế chất mang -Al O 39 2 3 2.1.2 Điều chế xúc tác lưỡng tính . 40 2.1.2.1 Phương pháp tẩm . .40 2.1.2.2 Phương pháp đồng kết tủa lắng đọng .41 2.1.2.3 Phương pháp đồng kết tủa 3 muối 42 2.1.2.4 Phương pháp đồng kết tủa trộn huyền phù .43 2.2 TIẾN HÀNH THỰC NGHIỆM .44 2.2.1 Sơ đồ thiết bị phản ứng 44 2.2.2 Thao tác thực hiện phản ứng . . 45 2.2.3 Định tính và định lượng thành phần các chất 45 2.2.3.1 Sắc ký khí .45 2.2.3.1.1 Nguyên lý . 45 2.2.3.1.2 Quy trình thực nghiệm: . 48 2.2.4 Tính độ chuyển hóa và độ chọn lọc . 49 2.3 CÁC PHƯƠNG PHÁP XÁC ĐỊNH TÍNH CHẤT XÚC TÁC .5 0 2.3.1 Nhiễu xạ tia X (XRD): 50 2.3.1.1 Cơ sở lý thuyết : .50 2.3.1.2 Quy trình thực nghiệm: 52 2.3.2 Khử theo chương trình nhiệt độ (TPR) : 53 2.3.2.1 Cơ sở lý thuyết: 53 2.3.2.2 Quy trình thực nghiệm: 54 2.3.3 Chuẩn độ xung (PT) : 54 2.3.3.1 Cơ sở lý thuyết: 54 2.3.3.2 Quy trình thực nghiêïm : .55 Chương 3 :KẾT QUẢ - BÀN LUẬN 56 3.1 KẾT QUẢ ĐO TÍNH CHẤT XÚC TÁC 57 3.1.1 Phổ nhiễu xạ XRD . 58 3.1.1.1 Xúc tác với các phương pháp điều chế khác nhau .58 3.1.1.2 Xúc tác với các tỷ lệ oxít khác nhau 60 3.1.2 Phổ khử theo chương trình nhiệt độ TPR . 61 3.1.3 Chuẩn độ xung . 64 3.2 KẾT QUẢ KHẢO SÁT PHẢN ỨNG 66 3.2.1 Hoạt tính xúc tác của các phương pháp điều chế khác nhau . 66 3.2.1.1 Những nhận xét chung .67 3.2.1.1.1 Nhận xét về độ chuyển hóa: . 67 3.2.1.1.2 Nhận xét về độ chọn lọc của DME: .68 3.2.1.1.3 Nhận xét về hiệu suất của DME : 69 3.2.1.2 Giải thích cho sự thay đổi hoạt tính của các phương pháp điều chế khác nhau .70 3.2.2 Aûnh hưởng của nhiệt độ . 73 3.2.3 Aûnh hưởng của lưu lượng dòng nhập liệu 75 3.2.4 Ảnh hưởng của tỷ lệ các thành phần oxít trong xúc tác . 77 3.2.5 Aûnh hưởng của tỷ lệ H /CO 79 2 Chương 4 :KẾT LUẬN VÀ ĐỀ XUẤT 83 4.1 KẾT LUẬN . 84 4.2 ĐỀ XUẤT . 85 TÀI LIỆU THAM KHẢO 87 PHỤ LỤ C . 91
