柠檬酸复合改性对多环芳烃选择性开环铂/Beta催化剂性能的影响

通过水热处理、柠檬酸处理及其复合处理对Beta分子筛进行后改性,并以改性后的载体制得铂/Beta催化剂。采用X射线衍射（XRD）、X射线荧光光谱仪（XRF）、程序升温脱附（NH₃-TPD）、红外吡啶吸附（Py-IR）、骨架铝核磁共振技术（²⁷Al MAS NMR）及骨架硅核磁共振技术（²⁹Si MAS NMR）等表征了改性前后Beta分子筛的物化性质,并考察了改性前后铂/Beta的多环芳烃选择性开环性能。结果表明,Beta分子筛在柠檬酸处理过程中可同时发生络合脱铝与骨架补铝,实现骨架铝的再分布;Beta分子筛在水热处理过程中优先脱除稳定性相对较低的Si（2 Al）处骨架铝,产生骨架缺陷的同时生成一定比例的二次介孔结构;水热-柠檬酸复合处理影响Beta分子筛骨架补铝及骨架铝再分布的效果,水热处理后Beta分子筛中存在更多的骨架缺陷,促进活性Al（OH）₂⁺物种的骨架补铝作用。当Beta分子筛采用水热-柠檬酸复合处理顺序时,骨架补铝及骨架铝再分布效果显著,样品以中强酸为主,且具有较高的B酸量与L酸量的比值,所制备催化剂的多环芳烃选择性开环活性及稳定性最优。     

前驱体结构对多环芳烃选择性开环Pt/Beta催化剂的影响

以海绵铂为原料合成出［Pt（NH₃）₆］Cl₄络合物,采用热重分析（TG）、扫描电镜-能谱（SEM-EDS）、紫外-可见分光光度计（UV-Vis）、质谱（MS）、X射线光电子能谱（XPS）等手段确定了［Pt（NH₃）₆］Cl₄的结构组成;以H₂PtCl₆、Pt（NH₃）₄Cl₂和［Pt（NH₃）₆］Cl₄为前驱体,采用等体积浸渍法制得Pt/Beta催化剂,采用X射线衍射（XRD）、X射线荧光光谱（XRF）、氨程序升温脱附（NH₃-TPD）、氢氧滴定（H₂-O₂）、透射电镜（TEM）、氢气程序升温脱附（H₂-TPD）等表征了Pt/Beta催化剂的物化性质,并考察了Pt/Beta催化剂的多环芳烃选择性开环性能。结果表明,［Pt（NH₃）₆］Cl₄络合物具有更高的“抗自还原”能力,可从前驱体结构上降低铂氨前驱体受热分解时的自还原现象。前驱体结构对铂纳米颗粒的几何尺寸及分布有较大影响,一方面络合物的价态显著影响前驱体与分子筛间的静电作用,进而影响铂纳米颗粒的落位与尺寸;另一方面络合物的空间结构影响前驱体在分子筛微孔中的分布,影响铂纳米颗粒的Ostwald熟化速率。前驱体结构可调变Pt/Beta催化剂的双功能匹配关系,显著影响Pt/Beta催化剂转化甲基萘的活性、稳定性,采用［Pt（NH₃）₆］Cl₄前驱体制备的Pt/Beta催化剂具有更优的活性及长周期稳定性。     

芳烃化合物芳环选择性氯化研究进展

芳烃化合物芳环氯化选择性无论在经济上，还是在环境保护上都具有重要意义。本文综述了芳烃化合物包括甲苯、邻二甲苯、卤代苯、氯苄等选择性氯化研究进展，介绍了两类主要的催化体系，即路易斯酸和含硫助催化剂组成的催化体系及沸石催化体系。指出以沸石分子筛为催化剂进行芳烃化合物芳环选择性氯化是今后研究方向。     

镍对Pt/γ-Al2O3催化剂稠环芳烃选择性加氢性能的影响

分别以氯铂酸和硝酸镍为铂和镍前驱体,通过等体积浸渍法制备了系列镍修饰的Pt/γ-Al₂O₃催化剂,并采用电感耦合等离子体原子发射光谱（ICP-AES）、氨程序升温脱附（NH₃-TPD）、氢气程序升温还原（H₂-TPR）、氢气程序升温脱附（H₂-TPD）及氢氧滴定法（H₂-O₂）等手段进行表征。以重整C₁₀⁺重芳烃为原料,在30 mL固定床装置上考察镍引入对Pt/γ-Al₂O₃催化剂稠环芳烃（PAHs）选择性加氢性能的影响。固定床评价结果表明,随镍含量增加,稠环芳烃加氢活性和单环芳烃选择性呈现先增加后降低的趋势,当0.1Pt/γ-Al₂O₃催化剂中引入0.5%（质量分数）的镍时,催化剂稠环芳烃加氢活性和选择性最佳,此时稠环芳烃转化率为75%左右,单环芳烃选择性为98%以上。结合H₂-TPR、H₂-TPD及H₂-O₂滴定等表征结果,分析主要原因在于一定量镍的引入提高了铂的分散度,同时由于铂的加氢活化能较低,铂通过溢流活化的氢迁移至非贵金属镍上,提高了金属镍的加氢性能。此外,铂的存在还可避免镍形成尖晶石结构等非活性相,促进镍氧化物的还原,进而提高了催化剂的稠环芳烃加氢活性、选择性和稳定性。     

Pt/USY催化剂上四氢萘选择性开环反应

通过USY分子筛载体上负载Pt制备Pt/USY催化剂,考察Pt/USY催化剂对四氢萘选择性开环反应的影响。结果表明,USY分子筛载体负载Pt后,四氢萘转化率提高,且明显改善开环的选择性。通过工艺条件的研究,得知在空速为2 h^-1、氢油体积比为750∶1、反应压力为4 MPa和反应温度为280℃时,Pt_0.4/USY催化剂性能最好,四氢萘转化率大于99%,C₁₀产物收率大于94%,开环选择性高于38%。     

环烷烃及其衍生物的开环催化剂研究进展

综述了国内外在单环及多环化合物选择性开环催化剂的研究进展情况,重点介绍了甲基环戊烷,四氢萘,八氢菲等环烷烃或芳烃化合物的选择性开环反应,总结了不同化合物的选择性开环所需的催化剂,并对选择性开环催化剂的发展前景进行了展望。     

环烷烃及其衍生物的开环催化剂研究进展

综述了国内外在单环及多环化合物选择性开环催化剂的研究进展情况,重点介绍了甲基环戊烷,四氢萘,八氢菲等环烷烃或芳烃化合物的选择性开环反应,总结了不同化合物的选择性开环所需的催化剂,并对选择性开环催化剂的发展前景进行了展望。     

Y和Beta分子筛复配对柴油加氢裂化催化剂性能的影响

针对中海油高氮环烷基催化裂化柴油加氢裂化工艺,将改性Beta分子筛与Y分子筛按不同比例复配作为酸性组分制备载体,通过等体积浸渍法负载Ni-Mo活性金属制备柴油加氢裂化催化剂。采用BET、XRD、NH₃-TPD、FT-IR等方法对其进行分析表征,在固定床反应器上考察两种分子筛复配对催化剂加氢裂化性能的影响。结果表明,在反应压力10.0 MPa、空速0.8 h^-1、氢油体积比为800∶1、预处理反应温度350℃、控制>205℃馏分转化率为50%的条件下,可生产38.6%～42.5%的汽油馏分,作为高辛烷值汽油调和组分或生产BTX的原料,柴油馏分十六烷值至少提高17.0。在CAT-BY2催化剂作用下,汽油馏分收率为42.5%,其中BTX含量为21.8%,研究法辛烷值为93.5。     

酸处理Beta分子筛对十氢萘加氢开环反应影响

研究了酸处理过程对Beta分子筛Br nsted酸和Lewis酸分布及其作为载体催化十氢萘加氢开环反应的影响。采用XRD、BET、XRF、Py-FTIR等表征了不同浓度盐酸处理的分子筛,结果表明,酸处理后Beta分子筛结晶度及孔径无明显变化,比表面积先增加后降低。随盐酸浓度的增加,n（SiO₂）/n（Al₂O₃）增大,总酸量逐渐降低;在盐酸浓度大于0.1 mol/L时,酸处理主要改变了分子筛的B酸位。十氢萘加氢开环反应实验结果表明,B酸位对Beta分子筛催化十氢萘开环反应影响较大,酸性越强越易导致作为载体的Beta分子筛失活。0.1 mol/L盐酸处理得到的催化剂酸性适宜,比表面积最大,活性及开环异构产物的产率最高。     

多环芳烃双效耦合加氢催化剂制备及其加氢性能

多环芳烃加氢饱和既有利于环境保护,还能促进煤焦油的高效率利用。以煤焦油中(210～360)℃富含2-4环多环芳烃馏分为研究对象,采用加氢饱和催化剂与分子筛催化剂作为双效耦合催化剂,对不同反应条件下煤焦油催化加氢反应性能进行研究。结果表明,双效耦合催化剂具备分子筛催化剂与加氢饱和催化剂的催化特性,同时具备两者相互作用较小的稳态结构,且其在多环芳烃催化加氢反应中的活性介于分子筛催化剂和加氢饱和催化剂之间;活性金属组分Ni和Mo在催化剂表面分布稳定均匀。各操作条件对多环芳烃加氢性能存在不同程度的影响,双效耦合催化剂耦合比为4∶6时,多环芳烃催化加氢性能优于其他耦合比催化剂,在反应温度380℃、氢初压8.0 MPa、反应时间60 min和剂油比5∶100条件下,具有较好的加氢性能。馏分油多次选择性加氢后,饱和分量明显增加,胶质和芳香分量明显减少。     

用于FCC柴油加氢改质的选择性开环催化剂研究进展

芳烃选择性开环反应能够有效地提高FCC柴油的十六烷值,并保证较高的柴油收率。本文从载体材料、活性金属和助剂组分三个方面,对国内外近年来用于FCC柴油加氢改质的选择性开环催化剂研究进展进行了详细介绍,并对选择性开环催化剂研究中的难点及发展趋势进行了阐述。     

Pt/USY催化剂上FCC柴油加氢改质反应性能

制备了加氢改质催化剂Pt/USY、Pt/1.0K-USY和Pt/2.0K-USY,并借助XRD、N₂等温吸附-脱附、NH₃-TPD和Py-FT-IR表征了这3种催化剂的结构和酸性,同时以预精制FCC柴油为原料,采用固定床反应器研究了上述催化剂的加氢改质反应性能.结果表明,在金属Pt负载量相同和催化剂孔道结构相似的情况下,催化剂的反应活性和选择性主要取决于催化剂的酸量和酸强度以及酸分布,相对而言,具有适宜酸性的Pt/1.0K-USY催化剂更有利于芳烃饱和与选择性开环反应,其加氢改质柴油满足国V标准要求.     

FCC柴油芳烃选择性开环催化剂研究进展

选择性开环技术可以使芳烃转换成单环烷烃或链烷烃化合物,极大地提高了柴油的清洁度和十六烷值,该技术的核心是开发具有加氢和开环性能的双功能催化剂。本文综述了近年来国内外催化裂化(FCC)柴油芳烃选择性开环催化剂的研究进展,重点讨论了催化剂载体、活性金属及制备方法3个方面对加氢开环反应性能的影响。分析表明载体的酸性和孔道结构、负载活性金属的类型(包括非贵金属和贵金属)及不同的制备方法对催化性能有极大影响。最后对柴油芳烃选择性开环催化剂的研究提出了一些建议,指出今后研究的重点是开发具有适宜酸性和孔结构的新型载体及能够保持活性和稳定性的活性金属组分并加强该领域反应机理的研究。     

Coupled hydrogenation and ring opening of tetralin on potassium modified Pt/USY catalysts

Coupled hydrogenation and ring opening of tetralin (THN) on Pt/USY catalyst were performed on a high-pressure fixed-bed reactor. The effect of reaction temperature in range of 100–300 °C and the nature of the catalyst (metal and acid sites) on the catalytic performance were studied. The results indicated that the extent of hydrocracking, a sequential reaction of ring opening, should be reduced in order to maintain high yields of the ring opening products (ROP). Introduction of the Pt component accelerated the hydrogenation and ring opening of the THN significantly. It was also found to be an effective way to optimize the acid properties of the catalysts by introducing an appropriate amount of potassium to the catalyst, such that the strong acid sites of the catalysts were diminished, and a higher ROP yield could be obtained as a result of the inhibiting of the hydrocracking activity of the catalyst. When the yield of the C10 fractions could be maintained at 90 wt.%, then a maximal ROP yield of 35.6 wt.% could be obtained on a 0.5 wt.% Pt/USY catalyst loaded with 2.0 wt.% of K.     

Bimetallic gold/palladium catalysts for the selective liquid phase oxidation of glycerol

A new methodology for the preparation of single phase bimetallic Au–Pd on activated carbon (AC) has been recently developed and now used for preparing Au/Pd catalysts at different atomic ratio. The bimetallic catalysts have been tested in the liquid phase oxidation on glycerol in water using oxygen as the oxidant and compared with monometallic Au and Pd catalysts. We observed that strong synergistic effect is present in a large range of Au/Pd ratio, being maximized for Au₉₀–Pd₁₀ composition. Gold-rich composition showed an increased durability compared to palladium-rich alloy.     

Zwitterionic ring opening polymerization of lactide by metal free catalysts: Production of cyclic polymers

Tailor made N‐heterocyclic carbene (NHC) catalyst precursors namely (+) and (?) 1‐methyl‐3‐menthoxymethyl imidazolium chloride have been synthesized in high yield with a literature modified procedure. A reaction of catalyst precursor with potassium tert butoxide in situ generates the NHC catalyst. The zwitterionic ring opening polymerization of lactide (LA) mediated by a catalytic system composed of NHC catalyst at 25°C under argon atmosphere led to a cyclic poly(lactide) of a high molecular weight with a narrow molecular weight distribution. The cyclic poly(lactide) was characterized by NMR spectroscopy, Gel Permeation Chromatography (GPC) and Matrix‐assisted laser desorption ionization‐time of flight mass spectrometry (MALDI‐TOF MS). The NHC catalysts are active for lactide polymerization in the presence of air and elevated temperatures at 55°C. © 2011 Wiley Periodicals, Inc. J Appl Polym Sci, 2012     

烷基芳烃催化加氢脱烷基催化剂研究进展

综述了烷基芳烃催化脱烷基催化剂和反应机理的最新进展。脱烷基催化剂包括金属催化剂、金属氧化物催化剂和分子筛催化剂。烷基侧链不同,其脱除速率不同。在金属活性中心上,烷基芳烃遵循吸附脱氢的反应机理;在酸性中心上可能遵循H转移、链式正碳离子以及自由基机理。对芳烃催化脱烷基的应用前景进行了展望。     

The influence of zeolite acidity for the coupled hydrogenation and ring opening of 1-methylnaphthalene on Pt/USY catalysts

The influence of framework and extraframework composition of USY zeolite on the catalytic performance of bifunctional Pt/USY (1 wt.% Pt) catalysts for the coupled hydrogenation and ring opening of 1-methylnaphthalene (1-MN) has been studied on a continuous fixed bed high pressure reactor. All Pt/USY catalysts showed very high methylnaphthalene (MN) conversions under the reaction conditions studied (T=300–375 °C, P=4.0 MPa, WHSV=2 h⁻¹, H₂/1-MN=30 mol/mol). Product yields and selectivities were mainly determined by the zeolite composition (i.e. acidity). Selectivity to products with the same number of carbon atoms than the feed (C11) increased, at constant temperature, with decreasing the Brönsted acidity of the USY zeolite, that is, with decreasing the concentration of framework Al (FAL) and increasing extraframework Al (EFAL). Selectivity to high cetane ring opening products (ROP=C11-alkylbenzenes (C11AB) and C11-alkylcycloalkanes) within the C11 fraction was higher for the less acidic catalysts. A maximum yield of ROP of ca. 15 wt.% at a C11 yield of ca. 73 wt.% was obtained at 350 °C (P=4.0 MPa, WHSV=2 h⁻¹, H₂/1-MN=30 mol/mol) for a USY zeolite with an intermediate degree of dealumination (a₀=24.33 Å) and containing all the EFAL (bulk Si/Al ratio of 2.6). For this catalyst, a slight increase in ROP yield (ca. 17 wt.%) at similar C11 yield (ca. 74 wt.%) was obtained by working at lower temperature (300 °C) and lower space velocity. Increasing the reaction pressure above 4.0 MPa had only a marginal influence on product yields and selectivities.