钌基催化剂用于直接法合成气制低碳烯烃反应

以γ-Al₂O₃为载体,通过等体积浸渍法制备钌基催化剂,用其进行催化CO加氢,研究制低碳烯烃反应中钌基催化剂的催化性能,考察催化剂的焙烧温度、工艺条件及碱金属助剂Na对钌基催化剂CO加氢反应的影响。结果发现,焙烧温度400 ℃制备的钌基催化剂具有最大的比表面积,在反应温度220 ℃、反应压力1.0 MPa和空速1 500 mL·(h·g)^-1条件下,可以保证较高的CO转化率及低碳烯烃选择性。碱金属助剂Na提高了催化剂催化活性,Na质量分数为4%6%时,钌基催化剂表现出最佳的CO转化率及低碳烯烃选择性。     

碳二前脱丙烷前加氢催化剂工艺条件试验

采用浸渍法制备Pd-Ag/α-Al2O3催化剂,采用碳二前脱丙烷前加氢工艺系统考察反应器入口温度、空速和反应压力对催化剂性能的影响。结果表明,随着反应器入口温度升高,乙炔和丙炔+丙二烯转化率提高,乙烯选择性提高至一定值后趋于稳定,丙烯选择性波动不大,正丁烯生成量增加,较为适宜的反应器入口温度为(60~70)℃;随着空速升高,乙炔和丙炔+丙二烯转化率降低,乙烯选择性提高,丙烯选择性变化不大,正丁烯生成量降低,较为适宜的空速为(12 000~14 000)h-1;随着反应压力升高,乙炔转化率和丙炔+丙二烯转化率略增,乙烯选择性降低,较为适宜的反应压力为3.6 MPa。     

制备条件对NiMo/γ-Al2O3催化剂上萘加氢生成四氢萘的影响

采用等体积浸渍法制备加氢催化剂NiMo/γ-Al₂O₃,在悬浮床上考察不同的制备条件下NiMo/γ-Al₂O₃对萘加氢生成四氢萘的影响。结果表明,催化剂的制备条件对加氢活性有显著的影响,NiMo/γ-Al₂O₃催化剂的最佳制备条件为共浸渍法负载金属组分Ni和Mo,在500 ℃的温度下焙烧4 h。此条件下制备的催化剂上四氢萘的选择性高达95.2%。     

工艺条件对碳二前加氢催化剂性能的影响

以α-Al2O3为载体,钯为活性组分,银为助剂制备了前加氢催化剂,并在750 mL工业侧线装置上与进口催化剂进行了对比评价。考察了入口温度、空速和CO含量三个工艺参数对碳二前加氢催化剂性能的影响,结果表明:提高入口温度,催化剂乙炔转化率、MAPD转化率升高,乙烯增量先增加后降低;和入口温度相比,空速对催化剂性能的影响稍小;CO含量对催化剂性能影响较大。     

中油型加氢裂化催化剂工艺条件的影响

以NNY分子筛和Hβ分子筛为酸性组分,以γ-Al₂O₃为载体原料、Ni-W为金属组分、P为改性剂,采用较合适的配比利用挤条成型法和等体积饱和浸渍法制备较优的中油型加氢裂化催化剂,并针对此催化剂,在恒压15 MPa条件下,反应温度、空速和氢油体积比的变化对加氢裂化过程中馏分油转化率、产品分布、中油选择性和HDS、HDN效果的影响进行探究。结果表明,随着反应温度升高,转化率增大,产品分布向轻组分偏移,脱硫率和脱氮率增加,但中油选择性降低;随着空速增大,转化率、脱硫率和脱氮率均降低,中油选择性增大;随着氢油体积比增大,转化率、脱硫率和脱氮率先增大后趋于稳定,产品分布和中油选择性基本不变。在反应压力15 MPa、反应温度380 ℃、空速0.7 h^-1和氢油体积比1 500∶1条件下,转化率84.6%,中油选择性91.3%,生成油硫含量9.28 μg·g^-1,氮含量1.46 μg·g^-1。     

不同Pd/Ag配比Pd-Ag/Al2O3催化乙炔加氢微观反应动力学分析

乙炔加氢是乙烯工业中的重要精制反应。以α-Al₂O₃作为载体,采用分步等量浸渍法制备了不同Pd/Ag配比的加氢催化剂,使用N₂物理吸附、XRD、ICP、XPS、TEM和CO化学吸附等手段表征催化剂的结构和组成,根据正交实验设计方案进行动力学实验,建立了微观反应动力学模型,并根据动力学模拟结果和动力学参数值的变化分析了Ag助剂含量对乙炔加氢反应动力学的影响。研究结果表明,以Pd-Ag催化剂上碳二加氢的DFT计算结果为基础参数来源,经过吸脱附步骤活化能的优化,微观反应动力学模型可以很好地模拟不同Pd/Ag配比催化剂上的乙炔加氢反应动力学结果;在所研究范围内,各催化剂上加氢反应的表面最丰物种皆为C₂H₄^*,速率控制步骤为乙烯基加氢,不会随着Ag含量的不同发生变化;但是Ag含量的增加显著降低了氢气脱附活化能,提高了乙烯的选择性,这可能与Ag含量的提高增加了催化剂表面Ag和Pd之间的电子转移现象有关。     

工艺条件对钯系催化剂乙炔选择性加氢性能的影响

为了研究工艺条件对钯系催化剂选择性加氢性能的影响,制备Pd/Al_2O_3、Pd-Ag/Al_2O_3和Pd-Ag/Al_2O_3-KOH催化剂,并在微型催化剂评价装置上进行乙炔选择性加氢反应,考察了工艺条件(压力、空速)对催化剂性能的影响。结果表明,随着压力的升高,催化剂活性提高,乙烯选择性会下降;随着空速的提高,催化剂乙炔转化率先升高后降低,MAPD转化率迅速下降,乙烯选择性提高。     

Al_2O_3焙烧温度对乙炔选择加氢催化剂性能的影响

采用浸渍法制备了NiCu/Al2O3乙炔选择加氢催化剂,研究了焙烧温度对Al2O3结构、酸性及催化剂催化性能的影响,结果表明：随着焙烧温度的提高,Al2O3的晶相结构由γ相逐渐转变为δ相和θ相,最后转化为α相,比表面积降低而孔径增大;酸强度逐渐降低最后直至消失。随Al2O3载体焙烧温度的提高,NiCu/Al2O3催化剂上乙炔的转化率和乙烯的选择性同时增加,当焙烧温度为1100℃时,乙炔的转化率和乙烯选择性分别为89.3%和77.5%。     

微波辅助制备Ni-W-P/γ-Al2O3煤焦油加氢催化剂

采用微波辅助浸渍法、微波管式焙烧制备了Ni-W-P/γ-Al₂O₃催化剂,并以中低温煤焦油轻油为原料,在固定床反应器装置上评价了催化剂的加氢活性。通过N₂吸附-脱附、GC-MS等方法对催化剂的物化性能及加氢产物油进行表征,并根据FHH模型,计算出催化剂的表面分形维数。结果表明,添加助剂P可调节催化剂的微观孔结构,改变催化剂的酸性分布与强度,并有助于加氢饱和反应的进行;当助剂P含量为0.9%时,催化剂的加氢脱硫、脱氮活性最高,加氢饱和性能最好;焙烧温度直接影响催化剂物性参数,当温度为500 ℃时,加氢活性最高、加氢产物品质最佳;微波焙烧相比常规制备方法,可增加晶粒烧结程度,形成更多三维孔隙结构,为加氢反应提供更大的表面和空间,且增加中等强度酸的酸量,更有助于表面活性组分的分散及硫化性的增强。     

Pt/Pt-Ce/γ-Al2O3催化氧化甲苯研究

通过等体积浸渍法制备单贵金属Pt/γ-Al₂O₃和双金属Pt-Ce/γ-Al₂O₃催化剂,考察Ce对催化剂活性的影响,确定催化剂最优配比。结果表明,当Pt的负载量为质量分数0.5%时,Pt/γ-Al₂O₃催化活性最高;当Pt的负载量为质量分数0.2%,Ce的负载量为质量分数1.0%时,Pt-Ce/γ-Al₂O₃催化剂的催化活性最高。Pt-Ce/γ-Al₂O₃催化剂的甲苯转化率高于Pt/γ-Al₂O₃催化剂。随着Pt负载量增大,催化剂孔容、孔径减小。粉体式催化剂性能优于整体式催化剂,但差别不大;Ce的添加有助于催化剂活性的提升。     

PW/SiO2-Al2O3负载型催化剂用于萘异丙基化反应性能研究

以自制PW/SiO_2-Al_2O_3为催化剂,研究载体及其负载量对萘异丙基化反应转化率和选择性的影响,并考察反应时间、活化温度和反应温度对催化剂性能的影响。结果表明,以异丙醇和萘[n(异丙醇)∶n(萘)=2]为原料,环己烷为溶剂,在活化温度和反应温度均为250℃及反应时间5 h条件下,磷钨酸(PW)负载质量分数40%时,PW/SiO_2-Al_2O_3负载型催化剂对萘异丙基化反应的催化效果最好,萘转化率87. 97%,DIPN选择性41. 41%,DIPN中β,β-DIPN占比达到59. 82%。     

络合浸渍法制备Ni/ZrO_2催化剂及其催化顺酐液相加氢性能

分别以柠檬酸、乙二胺、乙酰丙酮以及乙二胺四乙酸二钠为络合剂,采用络合浸渍法制备Ni质量分数为10%的Ni/ZrO_2催化剂,考察催化顺酐液相加氢性能,并利用XRD、H2-TPR、H2-TPD等对其进行表征。结果表明,各络合剂对催化剂中金属-载体相互作用、活性金属分散度以及C=O加氢活性的影响均不相同。引入乙酰丙酮的Ni/ZrO_2-AC催化剂具有最高的活性金属分散度和C=O加氢活性,表现出最高的γ-丁内酯选择性,该催化剂在反应温度210℃、氢压5 MPa条件下反应3 h,顺酐转化率约100%,γ-丁内酯选择性47.0%。     

镧和铈改性CuNi／Al2O3催化剂

采用浸渍法制备了稀土镧和铈改性的CuNi／Al2O3催化剂,研究了稀土负载量对催化剂活性和选择性的影响,并研究了催化剂的还原性能。结果表明：La和Ce的存在均降低了活性相CuO和NiO的还原温度,使改性催化剂具有更高的催化活性,但催化剂上乙烯的选择性则是Ce改性催化剂高于La改性催化剂,NCeO2含量为l％时,CeCuNi／Al2O3催化剂上乙炔转化率达到98％,乙烯选择性和收率则分别达到84％和82．3％,比未改性的CuNi／Al2O3催化剂上乙烯收率高16．4％,显示出CeO2改性CuNi／Al2O3催化剂的优异性能。     

Effects of Supports and Promoter Ag on Pd Catalysts for Selective Hydrogenation of Acetylene

SiO2, a-Al2O3, g-Al2O3, ZrO2 and CeO2 were used as supports and Ag as promoter to study their effects on Pd catalysts for selective hydrogenation of acetylene. The catalysts were prepared by impregnated synthesis and characterized by XRD, BET and TEM. The catalytic reaction was carried out in a fixed-bed reactor. Overall, the low specific surface area supports were better to increase the ethylene selectivity at high conversion rate of acetylene. Among the four Pd catalysts on low specific surface area supports, the catalyst on low specific surface area SiO2 (LSA-SiO2) retained a high ethylene selectivity even at complete conversion, while the other catalysts showed significant decrease in the selectivity at complete conversion. The performance of Pd/LSA-SiO2 was important to decrease the loss of ethylene in selective hydrogenation of trace acetylene in ethylene. Addition of Ag to Pd/LSA-SiO2 significantly decreased the formation of ethane, C4 alkenes and green oil, and improved the ethylene selectivity to 90% when Pd:Ag=1:1 and 1:3(w). When the ratio of Pd to Ag was above 1, the activity of Pd-Ag bimetallic catalyst was similar to that of Pd monometallic catalyst, and the selectivity of ethylene increased with increasing of amount of Ag. When the ratio of Pd to Ag was below 1, the activity of bimetallic catalyst decreased with increasing of amount of Ag, while the selectivity of ethylene was kept unchanged. The optimum temperature was 200~230℃ for 0.02%(w)Pd-0.02%(w)Ag/LSA-SiO2 to give a high ethylene selectivity and low formation of green oil.