双金属催化剂对煤焦油模型化合物催化裂解行为的影响

以Al₂O₃为载体,Ce、Co和Fe为助剂,采用机械化学法制备了4种镍基催化剂,对其进行了XRD、H₂-TPR、BET、NH₃-TPD等表征。当载气流量为50 ml·min^-1,裂解温度为750℃时,在固定床反应器中考察了各催化剂对煤焦油模型化合物甲苯+芘裂解行为的影响。结果表明：4种催化剂均为介孔催化剂,且双金属催化剂的介孔有序度更高;催化剂中活性组分Ni主要以尖晶石NiAl₂O₄的形式存在;添加Fe助剂后,催化剂的酸强度较Ni/Al₂O₃增加,添加Ce和Co时则相反。评价实验表明,助剂对重质组分芘的裂解率影响较小,约为67%,然而Ce和Co对催化剂的抗积炭性能有利,其析碳分别较无助剂时降低28.8%和18.0%。     

煤焦油裂解催化剂制备及催化裂解特性

煤快速热解/循环流化床燃烧/催化反应器耦合分级转化工艺易于操作维护,经济效益显著,是实现煤炭资源清洁、高效利用的有效途径之一。但由于煤快速热解工艺产生的焦油油质偏重、污染元素含量较高,造成催化剂频繁失活及再生,因此制备了一种廉价高效的非再生性催化剂。在固定床催化反应装置上,以低温煤焦油为原料,以天然白云石为研究对象,考察催化剂煅烧温度及改性方式对煤焦油催化裂解特性的影响。在催化剂最佳制备条件下制备了1%Ni/2%Fe-白云石催化剂,考察了反应温度对煤焦油催化裂解的影响。结果表明,随煅烧温度升高,促进白云石主要组分CaCO₃和MgCO₃转化为CaO和MgO活性物质,天然白云石催化剂活性逐渐升高后趋于稳定,最佳煅烧温度为750℃;单独引入Fe后并未促进焦油裂解,同时引入Ni和Fe,明显改善了天然白云石催化剂的催化活性,最佳改性方式为1%Ni/2%Fe-白云石;助剂Fe的引入保护了活性组分Ni的硫中毒失活,同时引入Ni和Fe缓解了催化剂的烧结现象,且Fe作为助剂可减缓催化过程中积碳的产生,Ni改性后白云石催化剂促进了脂肪族化合物及含硫化合物的裂解,...     

催化剂结构与焦油模型化合物裂解行为的关联性

以Ni（NO₃）₂·6H₂O为镍源,分别以HZSM-5（Si/Al=25）、HZSM-5（Si/Al=50）、HZSM-5（Si/Al=200）、USY、Al₂O₃为载体制备了5种镍基催化剂,采用XRD、H₂-TPR、BET、NH₃-TPD等方法对其进行了表征,在固定床反应器中考察了上述催化剂对煤焦油模型化合物甲苯+芘的催化裂解性能。结果表明,相比惰性载体石英砂,在催化剂作用下,液相产物中轻质芳烃种类明显增多。3种Ni/HZSM-5催化剂的比表面积和平均孔径较为接近,然而酸性中心数量最多的Ni/HZSM-5（Si/Al=25）,对甲苯+芘的裂解能力最强,体现为液体产物收率最低（仅为15.95%）,气产率和析碳率均最高,分别达16.73%和67.32%。在酸性中心数量相近的Ni/HZSM-5（Si/Al=200）与Ni/Al₂O₃作用下,液体产物收率差别较小,但后者的芘裂解率比前者高41.47%,主要是由于后者的平均孔径比前者高1.64倍,说明平均孔径大有利于重质组分芘的裂解。综合考虑液体产物收率、气产率、析碳率和芘的裂解率,Ni/Al₂O₃更适合甲苯+芘裂解反应体系。     

催化剂对石脑油催化裂解的影响

考察了催化剂对石脑油催化裂解的影响。首先将反应温度控制在570℃、剂油比控制在12保持不变,不进雾化水,在油气停留时间为2.6s、3.0s和3.5s时分别使用LTB-2、LCC-2和MLC-500三种催化剂考察了石脑油转化率以及产物分布。实验结果表明,使用LTB-2催化剂丙烯产率最高,达到16.19%;在此条件下干气产率为10.97%、焦炭产率为1.09%,石脑油的转化率达到44.4%。在此基础上,考察了实验室自制助剂对石脑油裂解的影响。控制反应条件不变,先使用LTB-2催化剂做空白实验,然后加入20%的自制助剂。结果表明,加入助剂后石脑油的转化率提高了4.7个百分点,丙烯产率下降5.77个百分点,焦炭产率增加到18.02%。     

半焦催化裂解煤焦油试验研究

为了提高褐煤热解制得半焦对焦油的催化裂解效果,采用煤热解制备的半焦催化裂解煤热解过程中产生的煤焦油。采用两段式固定床反应器,在反应器上段放置煤样热解,下段放置半焦催化剂催化裂解上段产生的焦油。研究了制焦温度、半焦用量、经O_2活化后半焦对焦油催化裂解效果的影响。结果表明,增加褐煤的制焦温度,焦油产率明显下降,褐煤900℃制备的活化半焦1 g时的焦油产率仅6.3%,提高半焦制焦温度有利于焦油中的大分子芳香类物质催化裂解成少环物质和小分子气体组分;增加半焦用量对焦油脱除效果作用不明显,焦油产率缓慢减少。与未活化半焦相比,O_2活化后的半焦对焦油的脱除效果更好。半焦的比表面积及孔隙分析(BET)表明,活化后半焦的比表面积更大,且孔隙更丰富;能谱分析(EDS)发现,活化后半焦表面金属元素总量高于未活化半焦。     

木质素及其模型化合物氧化裂解催化剂的研究进展

木质素是绿色可持续的再生资源,但结构复杂,是通过C-O和C-C键交织相连的大分子化合物,通过化学转化可以得到系列的高附加值的化学品。通过将转化中的催化剂类型分类,对木质素及其模型化合物氧化裂解催化剂的研究进展进行综述。     

负载Pd-Fe双金属催化剂催化含氟芳香硝基化合物的选择性加氢

采用浸渍法制备了负载Pd-Fe双金属催化剂,考察了催化剂常压下催化3-氯-4-氟硝基苯的选择性加氢性能。结果表明,用硼氢化钾还原,在500℃焙烧4h,钯和铁的质量分数分别为5％和0．2％的TiO2负载Pd-Fe催化剂,具有很好的催化活性和选择性。在3-氯-4-氟硝基苯0．1mol,催化剂0．26g,无水乙醇80mL,50℃,0．1MPa和反应2h的条件下,TiO2负载Pd-Fe催化剂催化3-氯-4-氟硝基苯加氢反应,反应产率98．1％,3-氯-4-氟苯胺选择性99．1％。TiO2负载的Pd-Fe催化剂用于催化其他含氟芳香硝基化合物的常压加氢也表现出很高的催化活性和选择性,无脱卤现象。     

水蒸气对煤焦油模化物裂解行为及析碳的影响

采用机械化学法制备Ni-Ce/Al₂O₃催化剂,在固定床反应器中考察了水蒸气气氛对煤焦油模型化合物甲苯＋芘催化裂解行为的影响。根据产物生成规律提出了芘向萘转化的裂解机理,并以D₂O对其进行了验证。通过XRD、TG-DTG和Raman等表征了析碳的类型与结构特征。结果表明：相较于纯氮气气氛,水的加入可明显提升重质组分芘的裂解率,且随水碳比（S/C）增加呈先增加后降低的趋势,在S/C=0.15时达到最大值98.93%,比S/C=0时增加32.09%。析碳率随S/C比增加一直呈下降趋势,由S/C=0时的10.04%降至S/C=0.26时的5.39%。析碳分析结果表明,S/C=0时,生成的积炭类型主要是β型碳及γ型碳,水蒸气存在时,活性较高的α型碳含量增加,说明水蒸气的持续消碳作用抑制了C_α向C_β与C_γ方向转化。     

水蒸气对煤焦油模化物裂解行为及析碳的影响

采用机械化学法制备Ni-Ce/Al_2O_3催化剂,在固定床反应器中考察了水蒸气气氛对煤焦油模型化合物甲苯+芘催化裂解行为的影响。根据产物生成规律提出了芘向萘转化的裂解机理,并以D_2O对其进行了验证。通过XRD、TG-DTG和Raman等表征了析碳的类型与结构特征。结果表明:相较于纯氮气气氛,水的加入可明显提升重质组分芘的裂解率,且随水碳比(S/C)增加呈先增加后降低的趋势,在S/C=0.15时达到最大值98.93%,比S/C=0时增加32.09%。析碳率随S/C比增加一直呈下降趋势,由S/C=0时的10.04%降至S/C=0.26时的5.39%。析碳分析结果表明,S/C=0时,生成的积炭类型主要是β型碳及γ型碳,水蒸气存在时,活性较高的α型碳含量增加,说明水蒸气的持续消碳作用抑制了C_α向C_β与C_γ方向转化。     

半焦催化裂解煤热解焦油模型化合物的研究

在固定床反应器内研究了不同半焦催化剂对煤焦油模型化合物(甲苯、环己烷、正庚烷)的催化裂解效果.结合BET、XRD、SEM-EDS等表征手段,对催化半焦的性质进行分析,采用FTIR对液相产品进行分析.结果 表明,活化后半焦的表面积增大,半焦表面的金属矿物质含量增加,都会提高其对焦油模型化合物的催化裂解能力.通过FTIR对...     

半焦催化裂解煤热解焦油模型化合物的研究

在固定床反应器内研究了不同半焦催化剂对煤焦油模型化合物(甲苯、环己烷、正庚烷)的催化裂解效果。结合BET、XRD、SEM-EDS等表征手段,对催化半焦的性质进行分析,采用FTIR对液相产品进行分析。结果表明,活化后半焦的表面积增大,半焦表面的金属矿物质含量增加,都会提高其对焦油模型化合物的催化裂解能力。通过FTIR对3种不同模型化合物经AC-15催化剂作用后的产物分析可知,环己烷主要发生了开环反应,正庚烷主要发生了脱氢反应,甲苯被裂解产物的芳香性有所下降,最终生成一系列链烃化合物。     

催化裂解的催化剂发展对比

介绍了CIP型、MMC型及OMT型催化剂的工业应用进展。并就三种催化剂在实际应用中所表现出的状况及操作参数展开了讨论。     

双金属催化剂催化氧化VOCs的研究进展

挥发性有机物(VOCs)是一类对环境和人体健康产生威胁的有毒有机化合物。催化氧化法因其高效、环保和去除率高等优点被认为是目前最有效的VOCs消除方法之一,负载双金属催化剂由于良好的催化性能被应用于挥发性有机物的去除。综述了近年来负载双贵金属、双非贵金属和混合金属催化剂对VOCs的催化性能,分析典型催化剂对VOCs氧化催化性能的影响,并展望VOCs催化氧化的未来发展趋势。     

催化剂杂质对硫醚合成催化行为的影响

系统地研究了γ-Al2O3催化剂中杂质Fe和Na对甲基硫醚合成的催化行为的影响。随着Fe含量的增大,甲醇分解反应加剧,硫醇产率增高,二甲基硫醚产率下降;Na含量越低,甲醇分解率越高。Na含量在0.2～0.4％时,二甲基硫醚产率最高,甲硫醇生成率最低;Na含量进一步增大时,甲醇双分子脱水生成甲醚的量增加,甲硫醇产率增高,生成二甲基硫醚的选择性下降。     

低温煤焦油的裂解

低温煤焦油的组成是不相同的,它取决于煤种和加工参数。根据焦油组成的不同,其加工和利用的经济性也不同。所用的加工方法应考虑低温煤焦油的典型组     

Ni-Cu双金属催化剂对蓖麻油催化加氢的性能研究

采用共沉淀法制备了一系列负载型镍铜双金属催化剂,并将其应用于蓖麻油加氢反应。考察了不同金属摩尔比、催化剂制备条件、反应温度、反应压力对蓖麻油氢化反应的影响。结果表明,在以SD-Ⅱ膨润土为载体,金属硝酸盐为反应物,镍铜摩尔比为2.5:1的条件下,制备的催化剂活性和选择性最佳。同时,在H₂压力为2 MPa,反应温度为160℃条件下,反应1 h后产品氢化蓖麻油的碘值可以达到3.5 g/100 g左右、羟值达到158.9 mg/g左右,均达到国家标准的指标参数要求。该催化剂在循环使用5次后,仍未发现明显失活。实验结果表明,这种低成本、性能稳定的双金属催化剂可用于氢化蓖麻油工业化生产及连续工艺的开发。     

煤焦油中芳烃化合物催化加氢机理研究进展

煤焦油成分非常复杂,主要是大量的芳烃化合物,此外,还含有少量非烃类的N、S、O杂原子化合物,将芳烃催化加氢饱和以及脱除杂原子N、S、O成为煤焦油加氢精制技术的关键.本研究分别从加氢饱和反应和杂原子脱除反应两个方面分析了煤焦油加氢机理,为后续煤焦油的深加工和开发利用提供理论参考.     

生物质焦油裂解催化剂制备及其催化裂解性能

以萘为生物质焦油模型化合物 ,在以白云石为载体制备的 Ni基催化剂上进行了催化裂解实验研究 ,对催化剂的制备技术、活性、积炭失活性能和再生方式进行了实验分析。结果表明 :在 70 0℃的裂解温度、重量空速 0 .8L· h-1的反应条件下 ,萘的单程转化率可达 95 %,以饱和湿空气为再生气流 ,在程序升温的条件下烧碳 ,催化剂再生时间短 (<0 .5 h) ,与同温度的热裂解相比催化裂解更有利于萘的深度裂解 .     

焙烧温度对双金属催化剂甲苯加氢重整反应催化性能的影响

以类层柱Ni-Co/Mg(Al)O水滑石为前驱体,经不同温度焙烧制备了系列焦炉煤气中焦油模型化合物甲苯加氢重整制合成气催化剂. 在常压、反应温度800℃、水/碳摩尔比0.7和体积空速12000 h-1的条件下,在35 h评价时间内850℃焙烧的催化剂可完全转化甲苯,CH4和CO的平均产率分别为34%和66%,而低于750和高于950℃焙烧的催化剂活性较差. 850℃焙烧时催化剂比表面积较大,形成了尖晶石和固溶体,活性金属与载体间的相互作用较强,还原后活性金属颗粒小且均匀分布. 催化剂上有少量须状碳生成,绝大部分积碳可被H2消除,积碳是可逆过程.     

催化裂解技术及其催化剂的研究进展

以乙烯、丙烯为代表的低碳烯烃是重要的基本有机化工原料,世界上对其需求和生产量都远高于其他化工产品。随着世界原油重质化的加深,以重质油为原料直接制取低碳烯烃的技术将更具优势,但存在如何解决催化剂的中毒、生焦、连续再生以及进一步增强工艺装置的安全可靠性等问题。本文介绍了催化裂解制取低碳烯烃的反应机理、国内外催化裂解技术及其催化剂的研究进展等方面的情况。与传统方法相比,无论是从原料适应性、低碳烯烃收率,还是从能耗、操作和产品分布的灵活性上看,催化裂解经济和社会效益均非常显著,具有广阔应用前景。最后指出面对问题今后应加强技术创新,注重对现有工艺、催化剂、工程与生产技术的改进及现有装置的改造,尤其需强化对核心技术催化裂解催化剂的开发。