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

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。     

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.     

Cr系催化剂上二氧化碳氧化乙烷脱氧制乙烯反应的研究

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。     

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.     

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。     

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。     

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.     

改性CaTi_(0.9)Li_(0.1)O_3上乙烷催化氧化脱氢制乙烯的研究

ＣａＴｉ０９Ｌｉ０１Ｏ３催化剂中添加ＣｅＯ２、Ｌａ２Ｏ３、Ｙ２Ｏ３、ＮｉＯ等金属氧化物可不同程度地改进催化剂性能,其中以ＮｉＯ／ＣａＴｉ０９Ｌｉ０１Ｏ３催化剂性能最佳,乙烯收率在７７５℃比ＣａＴｉ０９Ｌｉ０１Ｏ３作催化剂提高１２２％,适当控制反应条件,可使７７５℃的乙烷转化率达５５２％,乙烯选择性为７３％。ＮｉＯ／ＣａＴｉ０９Ｌｉ０１Ｏ３催化剂的最佳ＮｉＯ含量为３０％,最佳焙烧温度为８００℃,催化剂上乙烷氧化脱氢适宜的反应条件为,反应温度７７５～８００℃,Ｖ（Ｃ２Ｈ６）／Ｖ（Ｏ２）＝１７～２,原料气空速为（２～３）×１０４ｈ－１,原料气中惰性气体含量为２０％～５０％。     

CO_2加氢制低碳烯烃Fe/Silicalite-2催化剂研究 Ⅲ.K-Fe-MnO/Silicalite-2催化剂性能考察

研究开发了一种具有高催化活性和高低碳烯烃选择性的Ｋ－Ｆｅ－ＭｎＯ／Ｓｉ－２担载型催化剂；考察了Ｖ（ＣＯ２）／Ｖ（Ｈ２）比、反应温度、反应气空速和反应压力对Ｋ－Ｆｅ－ＭｎＯ／Ｓｉ－２催化剂ＣＯ２加氢反应制低碳烯烃选择性及催化活性的影响；考察催化剂稳定性及再生性能，对催化剂进行差热－热重分析结果表明，Ｋ－Ｆｅ－ＭｎＯ／Ｓｉ－２催化剂具有很好的催化稳定性能。     

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%。     

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。     

浸渍型Fe改性Cu/Mn/ZrO_2催化剂合成低碳醇的研究

用F -T组元Fe改性甲醇催化剂Cu/Mn/ZrO2 制备了一种CO加氢合成低碳醇催化剂。考察了Fe的加入量、反应条件 (温度、压力、空速 )对催化剂活性和选择性的影响。结果表明 ,浸渍法制备的Fe改性Cu/Mn/ZrO2 催化剂 ,Fe的加入量为 5 %、经 3 0 0℃还原处理后 ,在T =3 2 0℃ ,p =6 0MPa,GHSV =5 0 0 0h-1时具有较好的反应性能 ,醇的时空产率为 0 2 6g/(ml·h) ,其中C2 +OH的选择性在 2 8%左右 ,主要为C1～C5的直链醇。反应压力、空速的提高都有利于催化剂活性和选择性的提高 ,较高的温度使副反应加剧。合理的Fe含量、在合适的反应条件下会得到较佳性能的催化剂。     

第二金属组分对CO_2甲烷化沉淀型镍基催化剂的影响

用并流共沉淀法制备了一系列镍基双金属催化剂,在微型固定床流动反应装置上进行了二氧化碳和氢气生成甲烷的催化反应,考察了在不同反应条件下第二金属组分Fe、Co、Cr、Mn、Cu、Zn等对镍基催化剂活性的影响。采用程序升温还原(TPR)、X射线衍射(XRD)等手段对催化剂进行表征。结果表明,第二组分的添加会改变镍催化剂的表面结构以及活性组分的分散度,有些会产生电子效应。其中,锰的添加使催化剂活性大大提高,原因是Mn(Ⅳ)Ni2O4的生成不仅有利于催化剂还原,而且有利于产生电子效应。