基本有机化学工业

TQ204TQ426.8200506123以单分散硅溶胶为前体制备的Ni/SiO2催化剂上甲烷部分氧化制合成气〔刊〕/李建中,吕功煊(中国科学院兰州化学物理研究所)∥石油化工.-2004,33(9).-808~812以自制的硅溶胶作为催化剂载体,通过与硝酸镍共沉淀制得催化剂。用空气作为氧源,研究了镍/硅溶胶催化剂对甲烷部分氧化制合成气的反应性能。结果表明,单分散硅溶胶是甲烷部分氧化制合成气反应催化剂理想的载体,合成的镍/硅溶胶催化剂具有较大的孔径和孔体系,对甲烷部分氧化反应具有优异的催化性能。反应温度为800℃时,甲烷转化率可达95.6%,H2和CO的选择性分别在…     

镍基镧钡改性氧化铝催化剂性能研究

制备了以La、Ba改性的氧化铝为载体的Ni基催化剂。采用BET ,XRD ,H2 - TPR等表征手段考察了不同载体的催化剂性能 ,并比较了各催化剂对甲烷部分氧化制合成气的反应活性和选择性。结果表明 ,添加La制得的改性氧化铝有较大的比表面积和较大的孔容孔径 ,以它为载体制得的催化剂对甲烷部分氧化制合成气反应在较高反应温度下有很好的活性和选择性     

甲烷转化制合成气的新型催化剂

在甲烷转化制合成气的蒸汽转化、干式转化或部分氧化工艺过程中,高比表面的碳化钼和碳化钨成为高效催化剂,这些碳化物的催化活性与铑、钌等重金属元素相当。转化率和产物分布与热力学平衡计算相一致。在常压条件下,因催化剂氧化为ＭＯ２,在所有工艺中催化剂都失活。在高压（８巴）下操作,碳化物表现稳定,在实验过程（７２ｈ）中,催化剂未失活。甲烷转化制合成气的新型催化剂@龙晓达     

甲烷催化部分氧化制合成气研究新进展

介绍了甲烷催化部分氧化制合成气的研究现状,综述了甲烷催化部分氧化制的反应热力学、动力学、反应机理、催化剂研制等方面的研究进展,重点对催化剂的活性组分、助剂和载体进行了评述。认为助剂的掺杂改性和加强活性组分与载体之间相互作用是提高催化剂活性和稳定性的关键。     

钙钛矿型氧化物LaFe1-xCoxO3制备及其甲烷部分氧化催化性能研究

用溶胶-凝胶法制备了钙钛矿型LaFe1-xCoxO3（x=0,0．2,0．4,0．6,0．8,1．0）系列样品,分别用程序升温还原（H2-TPR）和程序升温表面反应（CH4-TPSR）考察了催化剂表面的氧消耗过程及甲烷与催化剂表面氧物种的反应。结果表明,催化剂上存在两种氧物种,强氧化性氧物种和弱氧化性氧物种。随着Co含量的增大,甲烷在催化剂上发生的氧化反应从以部分氧化为主向深度氧化为主逐渐过渡,对部分氧化制合成气不利。     

甲烷催化部分氧化制合成气研究新进展

传统的天然气蒸汽重整制合成气在天然气间接转化利用过程中约占总费用的60％左右。甲烷催化部分氧化制合成气反应是一个温和的放热过程,具有反应速度快、选择性高、反应器体积小和能耗低等优点,具有降低建厂投资和操作费用的巨大潜力。本文阐述了近十年来在甲烷催化部分氧化制合成气工艺研究方面取得的主要进展,包括催化剂研究、反应器设计、工艺开发以及反应动力学和反应机理研究,并简单介绍了天然气的蒸汽重整、非催化部分氧化、联合重整和自热重整制合成气工艺过程。     

甲烷催化部分氧化制成合成气研究新进展

传统的天然气蒸汽重整制合成气在天然气间接转化利用过程中约占总费用的６０％左右。甲烷催化部分氧化制合成气反应是一个温和的放热过程,具有反应速度快、选择性高、反应器体积小和能耗低等优点,具有降低建厂投资和操作费用的巨大潜力。本文阐述了近十年来在甲烷催化部分氧化制成合成气工艺研究方面取得的主要进展,包括催化剂研究、反应器设计、工艺开发以及反应动力学和反应机理研究,并简单介绍了天然气的蒸汽重整、非催化部分     

甲烷催化部分氧化制合成气研究进展

简要介绍了各种正在研究开发中的天然气制合成气技术,催化部分氧化制合成气具有较好的工业化应用前景;从催化部分氧化的热力学、催化剂和反应机理等方面对甲烷催化部分氧化技术的研究状况进行了阐述和分析,并对甲烷催化部分氧化技术今后的研究重点和应用领域进行了展望。     

焙烧温度对Rh/Al2O3上甲烷部分氧化制合成气反应机理的影响

采用原位时间分辨红外光谱、H2-TPR、XPS和甲烷的脉冲反应等实验技术,对600和900℃焙烧的Rh/Al2O3上甲烷部分氧化(POM)制合成气反应的机理进行了考察.实验结果表明,在600℃焙烧的催化剂上,CH4直接氧化为CO是POM反应的主要途径,而在900℃焙烧的催化剂上,燃烧-重整机理是合成气生成的主要途径.造成这两种催化剂上POM反应机理差异的本质可能在于900℃焙烧的催化剂上与载体接触紧密的Rh物种的可还原性较弱,并进而导致POM反应条件下该催化剂表面O2-物种的浓度高于600℃焙烧的催化剂.     

添加混合稀土Re等对甲烷部分氧化制合成气Ni/Al_2O_3催化剂性能的影响

采用固定床流动反应装置研究了添加不同含量的混合稀土Ｒｅ的Ｎｉ／Ａｌ２Ｏ３催化剂上甲烷部分氧化制合成气反应性能,用ＢＥＴ、ＸＰＳ及ＸＲＤ等手段对催化剂进行了表征。结果表明,添加适量的Ｒｅ有利于引发反应,增大催化剂的ＢＥＴ表面积,提高催化剂活性;催化剂中的ｍ（Ｎｉ）／ｍ（Ｒｅ）最佳比例为１２∶７。并对部分催化剂进行了５００ｈ以上的寿命实验     

SO_4~（2－）／ZrO_2超强酸催化剂的结构表征

用ＢＥＴ法分析了制备条件对ＳＯ＿４￣（２－）／ＺｒＯ＿２超强酸催化剂的比表面和孔结构的影响，用ＳＥＭ观察了催化剂的表面形貌。结果表明，引人ＳＯ＿４￣（２－）后催化剂的比表面和比表面的热稳定性都增大了，在Ｈ＿２ＳＯ＿４浓度为１．０ｍｏｌ／１和焙烧温度约７７３Ｋ时催化剂的比表面较大。制备Ｚｒ（ＯＨ）＿４时用浓氨水得到的催化剂的比表面、平均孔径和孔体积都较大。ＳＯ＿４￣（２－）／ＺｒＯ＿２催化剂的孔为平均孔径３－５ｎｍ的中孔。ＳＥＭ结果表明，ＳＯ＿４￣（２－）／ＺｒＯ＿２催化剂的表面为很不平整的蜂窝状。     

载体焙烧温度对催化剂加氢脱残炭活性的影响

考察了载体焙烧温度对催化剂物性结构及加氢降残炭活性的影响。采用BET,H2-TPR,HRTEM等手段对载体和催化剂进行了表征。结果表明,随着载体焙烧温度的增加,载体的比表面积逐渐减小,平均孔径增大,表面羟基数量减少。将通过不同焙烧温度得到的氧化铝载体制成催化剂后,发现随着载体焙烧温度的增加,载体表面羟基数量减少,金属与载体间的相互作用逐渐减弱,从而使硫化后的催化剂活性相结构发生改变,即随着焙烧温度的升高,活性相逐渐变“大”,积聚程度逐渐增加。使用高压釜进行催化剂的实际油品降残炭与脱硫性能评价,发现600 ℃焙烧的载体所制成的催化剂降残炭活性最高。     

废催化剂掺入量对加氢脱硫催化剂性能的影响

为了降低催化剂制造成本,有必要研究催化剂生产过程物料回用及废催化剂合理利用技术。通过在柴油加氢脱硫催化剂制备过程中掺入不同比例的废催化剂,考察废催化剂掺入量对催化剂性能的影响。研究结果表明,随着废催化剂粉末掺入量的增加,载体和对应催化剂的强度、比表面积、孔容和平均孔径都呈下降的趋势。活性评价表明,催化剂制备过程中掺入不大于5%的同类废催化剂粉末,对催化剂加氢脱硫和加氢脱氮活性没有明显的影响;当掺入量继续增加时,加氢脱硫活性损失严重。因此,为了降低催化剂制造成本并减少废催化剂处理带来的环境污染,建议在催化剂制备过程中将掺入废催化剂的比例控制在5%以下。     

Co负载量对Co/SBA-15催化剂在Fischer-Trosch合成反应中性能的影响

采用初湿浸渍法制备了不同Co负载量的Co/SBA-15催化剂。通过N2吸附-脱附、透射电子显微镜、X射线衍射和程序升温还原等方法对催化剂进行了表征。在固定床反应器中评价了催化剂的Fischer-Tropsch合成反应性能。实验结果表明,负载Co后,载体的介孔结构保持完好。负载的Co填充或堵塞了载体的部分孔道,催化剂的BET比表面积和总孔体积下降,平均孔径增大。Co负载量(质量分数)为20%时,Co物种的粒子尺寸最小、分散度最高。Co负载量在40%以内时,随Co负载量的增加,与载体之间强相互作用的Co物种增多,催化剂的还原难度增大。Co负载量为40%时,CO的转化率最大;Co负载量为20%时,C5+烃的收率最大。最佳的Co负载量为20%。     

焦化汽柴油混合加氢精制组合催化剂的研究

采用成型载体浸渍法制备出了NiMoW/Al2O3-TiO2焦化汽柴油混合加氢精制催化剂和NiMo/Al2O3脱硅报护剂，并对组合催化剂进行了焦化汽柴油加氢精制工艺条件试验。结果表明，在活性组分相同的情况下，随着载体中TiO2含量的增加，催化剂的堆积密度增大，侧压强度略有降低，孔容和比表面积减少，总酸量降低。当TiO2质量分数大于5%时，出现TiO2的锐钛矿晶相峰。TiO2改性载体制备的催化剂，具有更好的加氢脱硫、加氢脱氮和加氢活性。制备的焦化汽柴油加氢脱硅保护剂具有较大的孔容和比表面积，而且孔半径较集中分布在﹥5.0nm的区域内，具有较好的容硅能力。焦化汽柴油混合加氢精制组合催化剂适宜的加氢工艺条件为：温度340℃，体积空速2.0h-1，氢油体积比500：1，压力6.7MPa。     

载体改性对FCC汽油选择性加氢脱硫催化剂性能的影响

采用浸渍法和混捏法对FCC汽油选择性加氢脱硫催化剂载体进行改性，研究结果表明，浸渍法改性仅能使催化剂的加氢脱硫选择性略有提高；混捏法改性可使载体的酸性显著下降，同时比表面积和平均孔径也有不同程度的降低，有利于提高催化剂的加氢脱硫选择性，当载体中碱性组分Mb含量为（x＋40）％时，催化剂具有最佳的加氢脱硫选择性。10天的稳定性试验结果表明，改性载体所制备的催化剂具有良好的稳定性。     

载体焙烧温度对Pd/TiO2催化剂上对羧基苯甲醛加氢性能的影响

 采用浸渍法以TiO₂成型载体制备了Pd/TiO₂催化剂。采用BET、XRD、XPS、H₂-TPR等手段对所制备的催化剂进行了表征。将不同温度下焙烧的TiO₂为载体制备的Pd/TiO₂催化剂用于粗对苯二甲酸(CTA)中的主要杂质对羧基苯甲醛(4-CBA)的催化加氢反应,考察了载体焙烧温度对其所制备的催化剂活性的影响。结果表明,随着TiO₂成型载体焙烧温度的升高, Pd/TiO₂催化剂的比表面积和孔容降低,平均孔径增大。Pd/TiO₂催化剂样品XRD谱中未检测到金属Pd的特征衍射峰,同时催化剂中TiO₂的晶相始终保持锐钛型结构。Pd/TiO₂催化剂表面Pd的比表面积随着载体焙烧温度的升高而降低。载体焙烧温度的高低可改变PdHx物种在其所制备的催化剂表面的数量及其结合状态。当TiO₂载体焙烧温度为500℃时,所制备的Pd/TiO₂催化剂表面Pd的比表面积最大,催化剂的加氢活性最高,在反应温度280℃、H₂分压0.6 MPa、反应时间0.3 h的条件下,4-CBA转化率可达到99.5%以上。     

载体复合方式对加氢裂化催化剂性能的影响

以β分子筛、Y分子筛和无定形硅铝（ASA）为载体组分,考察了加氢裂化催化剂制备过程中,采用不同复合方式制备载体对催化剂理化性质及性能的影响。研究发现,原位复合所制备载体的催化剂比表面积、孔体积、平均孔径低于将分子筛与ASA进行机械混合所制备载体的催化剂。以大庆减压蜡油的加氢精制油为原料,在温度360 ℃、压力8.0 MPa、空速2.0 h-1、氢油体积比1 000的条件下,原位复合载体的催化剂上转化率、石脑油选择性、化工原料收率低于机械混合方式制备载体的催化剂;而原位复合载体的催化剂上液体收率高于机械混合所制备载体的催化剂。     

Ni-Co双金属催化剂上沼气重整制氢焙烧温度的影响

在前期研制出的Ni-Co/La2O3-Al2O3双金属催化剂上考察了焙烧温度对该催化剂结构与沼气重整制氢性能的影响。在常压、800℃的条件下,用V(CH4)/V(CO2)=1的混合气模拟沼气,对不同温度焙烧的催化剂进行了活性测试。采用X射线衍射(XRD)、H2程序升温还原(H2-TPR)、BET比表面积与孔结构分析(BET)、透射电镜(TEM)、热重-差示扫描量热(TG-DSC)等手段对催化剂进行了表征。结果表明,催化剂的比表面积和孔结构与焙烧温度关系密切,且随着焙烧温度的升高,金属与载体的相互作用增强,催化活性得以改善。750℃焙烧的催化剂具有较优的孔结构特征、较小的金属颗粒、较好的还原性能、活性及抗积碳性能。     

Ni-Mo-Titania-Alumina Catalysts with USY Zeolite for Low Pressure Hydrodesulfurization and Hydrocracking

Abstract

Titania-alumina based catalysts were prepared and tested for hydrodesulfurization (HDS) and hydrocracking activity in the temperature range 300°C to 350°C in a fixed-bed reaction system using 4,6-dimethyldibenzothiophene (4,6-DMDBT) dissolved in n-hexadecane. Characterization results show that the metal-loaded titania-alumina possesses a high pore radius and pore volume but low surface area. The physical mixing with USY zeolite increased its surface area. The surface area was further increased upon mixing with nanoporous alumina. The total ammonia based acidity of the titania-alumina was lower than that of the ultra stable Y (USY) zeolite, but Ni-Mo loading was found to increase the acidity. The acidity of titania-alumina was further increased by mixing with nanoporous alumina and USY zeolite. All catalysts exhibited good HDS and hydrocracking activity for 4,6-DMDBT and n-hexadecane. The catalyst showing the highest HDS activity using 4,6-DMDBT was further tested and was found to have reasonable activity for both low- and high-sulfur vacuum gas oil feeds. This study demonstrated low-pressure HDS activity of the catalysts.