Cr系催化剂上二氧化碳氧化乙烷脱氢制乙烯反应的研究

考察了SiO2、活性炭(AC)担载金属氧化物催化剂上二氧化碳氧化乙烷脱氢制乙烯的反应性能,表明Cr2O3是最佳的金属活性组分,具有较好的二氧化碳氧化乙烷脱氢制乙烯反应性能.在823～923K温度下,6Cr/SiO2和6Cr/AC催化剂的乙烷转化率分别为12.0%～32.1%和8.5%～29.2%,乙烯选择性分别为85.2%～77.3%和87.5%～69.6%.考察6Cr/SiO2和6Cr/AC催化剂表面CO2对乙烷脱氢的作用表明,CO2在参与乙烷脱氢反应过程中,有利于提高乙烷转化率和乙烯产率,同时对反应过程中产生的积炭具有抑制作用.     

6Cr/SiO_2催化剂上CO_2氧化乙烷脱氢制乙烯反应的研究

在常压固定床微反反应器上 ,对CO2 氧化乙烷脱氢制乙烯反应催化剂进行了评价。通过对载体及活性组份的筛选 ,发现 6Cr/SiO2 催化剂具有较佳的催化反应性能。温度在 82 3～ 92 3K之间 ,该催化剂的乙烷转化率和乙烯选择性分别为1 2 1 %～ 3 2 1 %和 85 2 %～ 77 3 %。增加V(CO2 ) /V(C2 H6 ) ,有利于提高乙烷转化率和乙烯产率 ,随V(CO2 ) /V(C2 H6 )从1 0增加到 4 0 ,乙烷转化率从 3 1 2 %增加到 49 1 % ,乙烯产率从 2 4 8%增加到 3 5 1 %。另外 ,考察了Cr担载在不同载体上CO2 对乙烷脱氢的作用。对于 6Cr/SiO2 和 6Cr/AC催化剂 ,CO2 对乙烷脱氢起促进作用 ,而对于 6Cr/MCM41和 6Cr/Al2 O3催化剂 ,CO2 对乙烷脱氢却起抑制作用。对 6Cr/SiO2 催化剂上CO2 氧化乙烷脱氢制乙烯反应的再生实验也进行了探讨。结果表明 ,在 92 3K下反应后的催化剂用O2 可完全再生 ,而用CO2 则不能完全再生。     

6Cr/SiO2催化剂上CO2氧化乙烷脱氢制乙烯反应的研究

在常压固定床微反反应器上,对CO2氧化乙烷脱氢制乙烯反应催化剂进行了评价.通过对载体及活性组份的筛选,发现6Cr/SiO2催化剂具有较佳的催化反应性能.温度在823～923K之间,该催化剂的乙烷转化率和乙烯选择性分别为12.1%～32.1%和85.2%～77.3%.增加V(CO2)/V(C2H6),有利于提高乙烷转化率和乙烯产率,随V(CO2)/V(C2H6)从1.0增加到4.0,乙烷转化率从31.2%增加到49.1%,乙烯产率从24.8%增加到35.1%.另外,考察了Cr担载在不同载体上CO2对乙烷脱氢的作用.对于6Cr/SiO2和6Cr/AC催化剂,CO2对乙烷脱氢起促进作用,而对于6Cr/MCM41和6Cr/Al2O3催化剂,CO2对乙烷脱氢却起抑制作用.对6Cr/SiO2催化剂上CO2氧化乙烷脱氢制乙烯反应的再生实验也进行了探讨.结果表明,在923K下反应后的催化剂用O2可完全再生,而用CO2则不能完全再生.     

逆水煤气变换耦合乙烷脱氢制乙烯反应的Cr/活性炭催化剂

在常压固定床微分反应器上,考察了活性炭及其负载的金属氧化物催化剂对逆水煤气变换耦合乙烷脱氢制乙烯反应的催化活性。实验结果表明,以活性炭为载体的Cr氧化物(Cr/C)催化剂具有较好的催化性能,采用5%(w)Cr/C催化剂,在700℃、原料气n(CO2)∶n(C2H6)=7∶1的条件下,乙烷转化率为56.2%,乙烯选择性和收率分别为75.0%和42.2%。反应中CO2的主要作用是通过与乙烷脱氢产物H2反应来促进乙烯的生成,提高反应活性;同时与积碳反应生成CO,消除表面积碳,提高催化剂的稳定性。通过对催化剂进行表征,研究了催化剂中活性组分的氧化还原性质和表面酸性对其催化性能的影响。XPS表征结果显示,催化剂表面存在Cr6+和Cr3+,高价态Cr有利于乙烷转化;微量吸附量热分析结果显示,催化剂表面的酸中心数量、强度及其分布与反应活性相关。     

乙烷与CO_2反应制乙烯催化剂研究——催化剂稳定性和再生性能考察

优化乙烷与二氧化碳反应制乙烯的反应条件 ,考察反应条件对K Fe Mn/Si 2催化剂反应制乙烯性能的影响 ;并在 80 0℃、0 1MPa、1 0 0 0h-1、V(C2 H6 ) /V(CO2 ) /V(H2 O) =1 / 1 / 0 5的反应条件下 ,进行了K Fe Mn/Si 2和K Cr Mn/Si 2催化剂的寿命考察 ,表明K Fe Mn/Si 2催化剂具有很好的乙烷与二氧化碳反应稳定性 ,K Cr Mn/Si 2催化剂的反应稳定性较差 ;通过对催化剂再生性能的考察 ,发现K Fe Mn/Si 2催化剂具有很好的再生性能 ,而积炭的K Cr Mn/Si 2催化剂较难再生。     

乙烷与CO_2反应制乙烯催化剂研究——催化剂稳定性和再生性能考察

优化乙烷与二氧化碳反应制乙烯的反应条件 ,考察反应条件对K Fe Mn/Si 2催化剂反应制乙烯性能的影响 ;并在 80 0℃、0 1MPa、1 0 0 0h-1、V(C2 H6 ) /V(CO2 ) /V(H2 O) =1 / 1 / 0 5的反应条件下 ,进行了K Fe Mn/Si 2和K Cr Mn/Si 2催化剂的寿命考察 ,表明K Fe Mn/Si 2催化剂具有很好的乙烷与二氧化碳反应稳定性 ,K Cr Mn/Si 2催化剂的反应稳定性较差 ;通过对催化剂再生性能的考察 ,发现K Fe Mn/Si 2催化剂具有很好的再生性能 ,而积炭的K Cr Mn/Si 2催化剂较难再生。     

乙烷脱氢反应中Cr/CeO2体系的催化性能

运用TPR、XPS、UV-DRS以及微量吸附量热技术研究了Cr/CeO2催化剂体系,考察了CO2气氛中乙烷脱氢反应的活性.实验结果表明,在740℃时,1.18 rmmolCr/100nm2CeO2催化剂试样的乙烷转化率和乙烯选择性较好,分别为36.6%和97%.CO2可通过加氢反应推动乙烷脱氢并可消除反应中生成的积碳以提高催化剂的稳定性.催化剂表面Cr含量接近单层分散时Cr/CeO2催化剂表面酸性较强,反应活性较好.     

ABO_3钙钛矿复合氧化物催化剂上甲烷和乙烷选择氧化制乙烯

研究了钙钛矿复合氧化物ＣａＴｉｌ－ ｘＬｉｘＯ３ － δ催化剂用于炼厂干气中甲烷和乙烷选择氧化制乙烯的催化性能。通过加入ＭｎＣＯ３ 和负载Ｐｔ 改善催化性能,并考察了空速和催化剂装填量的影响。结果表明ＣａＴｉ０－８Ｌｉ ０－２Ｏ３ － δ中加入质量分数为３０ ％ 的ＭｎＣＯ３ ,在７７５ ℃甲烷和乙烷的转化率略有增加的同时乙烯的选择性增加１０ ％ 以上,乙烯收率可达５５ ％ 。３０ ％ ＭｎＣＯ３／ＣａＴｉ０－８Ｌｉ０－２Ｏ３ － δ催化剂再负载质量分数为０－２ ％ 的Ｐｔ 可进一步提高乙烯选择性,最佳乙烯收率可达６３ ％ 。单纯甲烷氧化偶联和单纯乙烷氧化脱氢试验表明,ＭｎＣＯ３ 的加入可以提高甲烷氧化偶联反应中甲烷的转化率和乙烷氧化脱氢反应中乙烯的选择性。     

甲烷氧化偶联Na_2WO_4-Mn/SiO_2催化剂用于乙烷脱氢

研究了高效甲烷氧化偶联制乙烯Na2WO4-Mn/SiO2催化剂对C2H6热裂解脱氢及C2H6与CO2、O2氧化脱氢反应的催化性能。实验结果表明,Na2WO4-Mn/SiO2催化剂在800℃以上可有效促进C2H6的高温热裂解脱氢反应,同时在CO2存在时C2H6与CO2发生明显的氧化脱氢反应;O2存在时,C2H6与O2发生氧化脱氢反应,在660℃时,C2H6转化率可达63.3%,乙烯选择性可达68.2%。考察了反应条件对C2H6与O2氧化脱氢反应的影响,实验结果表明,C2H6与O2的体积比大时,可有效提高目的产物乙烯的选择性,提高空速可抑制CO2的生成,稀释气(水蒸气)的引入仅能部分抑制CO2的生成,对CO选择性和C2H6转化率的影响不大。     

Cr/Ce1-x ZrxO2/Al2O3催化剂上CO2氧化乙烷脱氢制乙烯

采用分步浸渍法制备了不同Cr和Ce1-xZrxO2(x=0～1)含量的系列Cr/Ce1-xZrxO2/Al2O3催化剂,考察了该系列催化剂上CO2氧化乙烷脱氢制乙烯的催化反应活性,并对催化剂的结构进行了XRD表征.结果表明,CeO2和Ce1-xZrxO2对乙烷转化率和乙烯选择性的提高都有明显的促进作用,Cr的质量分数小于6%时,以高分散状态存在于催化剂表面.     

吉林大学研究Co-MCM-41催化剂上CO2氧化乙烷脱氢制乙烯

近年来以CO2为氧化剂将乙烷氧化成乙烯的反应受人关注。乙烷经CO2氧化脱氢制乙烯的反应过程与传统的乙烷高温水蒸气裂解制乙烯的过程相比具有独特的优越性。CO2参与乙烷脱氢反应并转化成CO，降低了反应温度，热力学和动力学上都对反应有利。大幅度地减少了积炭，乙烯的选择性明显提高。反应过程中不生成乙炔及C3^＋馏分，可省去乙炔及C^＋馏分的分离与净化。     

丙烷脱氢与逆水煤气变换耦合制丙烯——碱性助剂对Cr/SiO_2体系催化性能的影响

研究了丙烷脱氢与逆水煤气变换耦合制丙烯反应中碱性助剂对Cr/SiO2体系催化性能影响。运用XRD、TPR和吸附量热等技术考察了金属氧化物助剂对Cr/SiO2催化剂物相、氧化还原性以及表面酸性的影响,结果表明,碱金属和碱土金属助剂的加入,中和了催化剂表面的强酸中心,催化剂还原温度升高,丙烷脱氢转化率下降。但碱性助剂的加入,可提高丙烯的选择性和收率。5%Cr 0 4%K/SiO2催化剂的活性高,在650℃、V(CO2)/V(C3H8)=3 6的条件下,丙烷转化率为31%,丙烯的选择性和收率分别为91%和29%。     

乙烷与CO_2反应制乙烯催化剂研究

以CO2 与乙烷的主要反应热力学为基础 ,研制出Cr/Si 2和Fe Mn/Si 2两种催化反应性能较好的催化剂 ,得到乙烷转化率 69%、乙烯选择性 93%、乙烯单程收率 57%的好结果 ,并显示出很好的催化反应稳定性。将所研制的催化剂进行放大制备 ,可直接应用于催化裂化尾气中乙烷与CO2 反应制乙烯 ,取得好的结果。     

稀乙烷与CO_2反应制乙烯及催化裂化干气的综合利用

将研制的Fe/Si-2和Cr/Si-2系列催化剂用于催化裂化干气中的稀乙烷与CO2 反应制乙烯 ,考察了催化剂的反应性能、放大效应、单程反应寿命和再生性能。试验结果表明 ,干气中乙烷转化率达到 67 6%、乙烯选择性达到93 4 %。在 1 0 0ml规模的试验装置上 ,进行了 90 0h寿命试验和催化剂再生试验 ,为中试放大提供数据。并考察了Ni/Si-2系列催化剂用于催化裂化干气中甲烷和乙烷同时与CO2 转化制合成气的反应性能。在此基础上 ,提出催化裂化干气综合利用新流程。     

助剂对用于乙烷CO_2氧化脱氢反应的负载型Cr_2O_3催化剂性能的影响

制备了Co、Fe、Mn促进的几种负载型Cr2O3催化剂,采用BET、XRD、SEM等技术进行了表征,并在常压连续流动固定床石英反应器中进行CO2氧化乙烷脱氢反应催化活性评价。结果表明,Co有助于Cr2O3在载体表面分散;在反应温度为923K,V(CO2)/V(C2H6)=1∶1,空速6000h-1的实验条件下,加入Co或Mn助剂时,乙烷转化率和乙烯产率明显增加。活性最高的Cr-Co/γ-Al2O3催化剂,乙烷转化率达62.9%,乙烯的选择性为90.4%。对反应机理也进行了探讨。     

乙烷在碱土金属氧化物催化剂上的氧化脱氢 Ⅰ.碱金属氯化物的添加效果

报道了乙烷在以碱金属氯化物作为助剂的碱土金属氧化物催化剂上的氧化脱氢。试验结果表明,纯MgO或CaO都具有一定的乙烷氧化脱氧反应性能,就活性而言,MgO高于CaO,但CaO的选择性明显优于MgO,LiCl和NaCl分别对MgO和CaO具有很好的助催化作用,其中LiCl/MgO催化剂乙烷转化率和乙烯选择性分别达73.2％和84.4％。本文还考察了反应温度,原料气空速等反应条件对乙烷氧化脱氢反应的影响,并从反应角度探讨了碱金属氯化物的助催化作用。     

冷等离子体条件下乙烷脱氢

在低温常压等离子体条件下 ,分别研究了纯乙烷、乙烷在二氧化碳气氛下和乙烷在氢气氛下的脱氢反应。结果表明 :乙烷在上述 3种条件下均可发生脱氢反应 ,主要产物是乙炔和乙烯。在二氧化碳气氛下乙烷转化率随着CO2加入量的增加不断增大。乙炔和乙烯收率则随之呈峰形变化 ,合适的二氧化碳加入量 (摩尔分数 )应为 5 0 %左右。在此体系中加入不同类型催化剂可提高乙烷转化率或乙烯收率 ;在氢气氛下不仅提高乙烷转化率和乙炔、乙烯收率 ,且抑制积碳生成。当氢加入量为 70 %、等离子体注入功率为 16W时 ,乙烷转化率为 5 9 2 % ,乙炔、乙烯收率分别为2 8 7%和 9 6%。     

CO2氧化乙烷制乙烯高性能Cr/TS-1催化剂

Cr/TS-1催化剂在CO2存在的情况下能高效地将乙烷转化为乙烯,对不同n(SiO2)/n(TiO2)的TS-1负载的Cr/TS-1催化剂的活性评价结果表明,n(SiO2)/n(TiO2)=30的Cr/TS-1催化剂在反应温度650℃下,能将52%的乙烷转化,乙烯的选择性为90%,温度在550～650℃之间,该催化剂的乙烷转化率和乙烯选择性分别为18.21%～52.59%和96.23%～90.53%.对650℃下反应了3 h的Cr/TS-1催化剂的再生结果表明,O2可使该催化剂再生.     

锆促进纳米氧化镍催化剂上乙烷氧化脱氢性能

用尿素均匀沉淀法制备了不同含量的锆促进的纳米氧化镍催化剂,考察了其乙烷氧化脱氢制乙烯(ODHE)的催化性能.结果表明纯纳米氧化镍在优化条件下的最好乙烯收率为21.7%;而15%Zr-Ni-O催化剂的乙烯选择性和高温抗乙烷裂解性能都有明显改善,在410℃时,乙烷的转化率为58.2%,乙烯选择性为70.7%,乙烯收率为41.1%,且该催化剂在420℃经36 h反应,乙烯收率仅下降约4%,表现出较好的稳定性.XRD研究表明,15%Zr促进的纳米氧化镍粒子较纯纳米氧化镍粒子小,粒径分布均匀,粒径约为6nm之间,助剂锆以无定形的ZrO2形式存在.     

逆水煤气变换耦合乙烷脱氢制乙烯催化反应的研究

用水滑石前驱体制备了Mg Fe O和Mg Fe Al O氧化物催化剂,研究了该催化剂在CO2气氛中乙烷脱氢催化活性。实验结果表明,添加Mg和Al元素有利于催化活性和乙烯收率的提高。MgFe0 5Al0 5Ox样品的活性较好,在700℃和V(CO2)/V(C2H6)=7时,乙烷转化率20 6%,乙烯收率18 8%。CO2的作用是通过逆水煤气变换反应(CO2+H2 CO+H2O)推动乙烷脱氢反应并提高乙烯的选择性,通过CO2+C 2CO反应消除表面积炭提高催化剂的稳定性。