NiMoC/γ-Al_2O_3催化剂用于甲烷三重整反应

采用共浸渍和程序升温碳化法制备了一系列NiMoC/γ-Al2O3催化剂,并用于甲烷三重整制合成气反应,通过XRD,H2-TPR,CO2-TPD,O2-TPO,TG-DSC等方法对催化剂进行了表征,考察了Ni的添加对催化剂的活性、表面性能和晶型结构的影响。实验结果表明,m(Ni)∶m(Mo)=0.4的NiMoC-0.4/γ-Al2O3催化剂具有较高的活性,在常压、850℃、气态空速4 600 mL/h、n(CH4)∶n(O2)∶n(CO2)∶n(H2O)=1.00∶0.16∶0.39∶0.30的条件下,CH4转化率达95.8%,CO2转化率接近100%,H2与CO的收率分别为99.0%和95.8%,产物中V(H2)∶V(CO)=1.85。表征结果显示,Ni的添加有助于Mo2C的形成,并增强了Mo与载体的相互作用,增加了催化剂表面的碱性位。由于Ni3C比碳化钼更易被氧化,从而保护了碳化钼不被氧化,在反应气氛下催化剂中的Mo物种可进一步被碳化,使得高温下NiMoC-0.4/γ-Al2O3催化剂的活性较高且较稳定。     

ZrO_2改性Co-Ru/γ-Al_2O_3催化剂对Fischer-Tropsch合成反应的催化性能

采用浸渍法制备了ZrO2改性Co-Ru/γ-A l2O3催化剂(以下简称催化剂),考察了反应温度、反应压力、气态空速和合成气n(H2)∶n(CO)对催化剂催化性能的影响。实验结果表明,随反应温度的升高,催化剂的催化活性提高,CH4的选择性增加,重质烃的选择性先增加后减小;升高反应压力有利于提高催化剂的催化活性、增加重质烃的选择性;增大气态空速不利于重质烃的生成;随n(H2)∶n(CO)的增大,CO的转化率和CH4的选择性增加、重质烃的选择性减小。在反应温度220℃、反应压力1.5M Pa、气态空速800h-1、n(H2)∶n(CO)=2.0的条件下,CO的转化率达到84.88%,烃的总选择性为99.63%,CH4和CO2的选择性分别为5.47%,0.37%,C5+占全部烃产物的质量分数为88.16%,重质烃的收率(以标准状况下1m3(H2+CO)计)为152.83g。     

燃烧法V_2O_5-TiO_2催化3-甲基吡啶氧化性能的研究

研究了以燃烧法制备的V_2O_5-TiO_2催化剂用于3-甲基吡啶空气氧化制备烟酸的工艺过程。结果表明,该V_2O_5-TiO_2催化剂对3-甲基吡啶氧化制备烟酸的反应具有优异的催化性能。优化的反应条件为:温度280℃,3-甲基吡啶体积空速为0.2 h~(-1),n(空气):n(水):n(3-甲基吡啶)=79:40:1,氧化产物烟酸的产率达到97.4%,纯度达99.0%。     

焙烧条件对Ni-Sn-Cr/AC催化乙酸甲酯气相羰基化合成醋酐反应性能的影响

以活性炭(AC)为载体,采用等体积浸渍法制备了Ni-Sn-Cr/AC催化剂,在连续流动固定床反应器上考察了焙烧温度、焙烧时间和焙烧气氛等热处理条件对该催化剂催化乙酸甲酯气相羰基化合成醋酐反应性能的影响;同时用扫描电子显微镜、X射线衍射和N_2物理吸附等方法表征了该催化剂的结构。实验结果表明,焙烧温度和焙烧时间对催化剂活性的影响较为显著,而焙烧气氛对催化剂活性的影响不大。在N_2气氛中于600℃下焙烧4 h后的Ni-Sn-Cr/AC催化剂具有较高的羰基化活性;在n(CO):n(H_2)=8、n(CH3COOCH3):n(CH_3I)=7、n(CO):n(CH_3COOCH_3)=4、反应温度205℃、反应压力5.5 MPa、气态空速1 200 h~(-1)的条件下,乙酸甲酯的转化率、醋酐的选择性和收率分别达到38.8%,81.1%,31.5%。     

基本有机化学工业

TQ204TQ426.8200611103ZrO2改性Co-Ru/γ-Al2O3催化剂对Fischer-Tropsch合成反应的催化性能〔刊〕/李晨,张海涛…(华东理工大学化工学院)∥石油化工.-2006,35(2).-122~126用浸渍法制出ZrO2改性Co-Ru/γ-Al2O3催化剂,研究了该催化剂对F-T合成反应的催化性能。结果表明,CO的转化率随反应温度、反应压力的升高和合成气n(H2):n(CO)的增大而增加,随气态空速的增大而减小;CH4的选择性随反应温度的升高及空速、n(H2):n(CO)的增大而增加,随反应压力的升高而减小。升高反应压力,减小气态空速及合成气n(H2):n(CO),可获得较高的C5+收率。…     

纳米La_2O_3催化剂上低温甲烷氧化偶联和乙烷氧化脱氢

采用沉淀法制备了纳米La2O3催化剂,并考察了该催化剂对甲烷氧化偶联和乙烷氧化脱氢反应的催化性能。实验结果表明,对于甲烷氧化偶联反应,在450℃、气态空速(GHSV)=7.5L/(g.h)、n(CH4)∶n(O2)=3.0的条件下,甲烷转化率和C2烃收率分别达到26.6%和10.8%,比商品化的La2O3催化剂的启动温度低100℃,具有较好的低温甲烷氧化偶联反应性能;对于乙烷氧化脱氢反应,在450℃、GHSV=10L/(g.h)、n(C2H6)∶n(O2)∶n(N2)=1∶1∶4的条件下,乙烷转化率和乙烯收率分别为49.1%和25.9%,明显优于商品化的La2O3催化剂。对纳米La2O3催化剂的表征结果显示,沉淀法制备的纳米La2O3催化剂颗粒较小(粒径30~50nm)、比表面积较大(12.0m2/g),具有较强的吸附O2能力,因此能在较低温度下活化甲烷和乙烷,具有较好的低温催化性能。     

Co-Ru/γ-Al_2O_3催化剂的F-T合成性能

以NH_4NO_3水溶液预处理的γ-Al_2O_3为载体,采用浸渍法制备了Co/γ-Al_2O_3催化剂,考察了添加少量贵金属Ru对Co/γ-Al_2O_3催化剂F-T合成性能的影响。实验结果表明,添加Ru可作为氢溢流源促进Co物种的还原,另外,Ru与Co相互作用形成易还原的Co-Ru物种,导致催化剂表面Co物种的还原温度降低,Co物种容易还原,反应过程中可利用的表面金属Co原子数增加;Ru可增加Co/γ-Al_2O_3催化剂表面桥式CO吸附的强度,使CO便于离解;添加少量Ru能明显提高Co/γ-Al_2O_3催化剂的活性和重质烃C_5~+的选择性。在原料气n(H_2):n(CO)=2.0、反应温度493K、压力1.5 MPa、气态空速500 h~(-1)下,15.0%Co-0.4% Ru/γ-Al_2O_3催化剂上CO的转化率和C_5~+的选择性分别为85.39%和84.28%。     

异丁烯(或叔丁醇)氧化制甲基丙烯醛催化剂的研究

报道了用于异丁烯(或叔丁醇)选择氧化制甲基丙烯醛(MAL)多元混合氧化物催化剂的研究结果.采用共沉淀法制备Mo-Co-Fe- Bi系列混合氧化物,通过优化活性组分,添加助剂组分对其性能进行调变.结果表明:催化剂具有大孔结构的多元组分固溶体,催化剂的性能取决于活性组分的含量,同时受制备条件的影响;在n(TBA):n(H2O)∶n(Air)=1∶3∶10、空速1800 h-1,反应温度390℃～400℃、常压的反应条件下,叔丁醇(TBA)转化率100%,异丁烯转化率达97.7%,MAL选择性86.9%,300 h运转表明催化剂性能稳定.     

H_6P_2W_9Mo_9O_(62)/SiO_2催化合成环己酮乙二醇缩酮

使用溶胶凝胶法合成H_6P_2W_9Mo_9O_(62)/SiO_2,利用X射线衍射仪(XRD)、红外拉曼光谱仪(FT-IR)、差热分析仪(TG)及扫描电镜(SEM)分析H_6P_2W_9Mo_9O_(62)/SiO_2的热稳定性、结构和形貌。以环己酮和乙二醇为反应原料,H_6P_2W_9Mo_9O_(62)/SiO_2为催化剂,合成环己酮乙二醇缩酮,采用正交试验法,探讨了醇酮物质的量比、催化剂加量、反应时间、环己烷加量对合成缩酮的影响。结果表明,当n(环己酮)∶n(乙二醇)=1∶1.3、催化剂质量为反应物总质量的0.8%、带水剂加量8 mL、反应时间45 min时,环己酮乙二醇缩酮收率可达80.4%。     

β分子筛负载钒催化剂丙烷氧化脱氢制丙烯

以β分子筛为载体,采用浸渍法制备不同V负载量的V/β系列催化剂,利用XRD,UV-Vis,BET,H_2-TPR,NH_3-TPD等手段对催化剂进行表征,考察了V/β催化剂丙烷氧化脱氢制丙烯的性能。表征结果显示,V/β催化剂的孔道均匀,孔分布窄,有利于丙烷进入催化剂孔道与活性组分发生作用;负载较低V时催化剂中V物种主要以高度分散的孤立四配位V~(5+)形态存在,随负载V含量的增加,二维链状聚集态V物种增加,负载V过多时易形成晶相V_2O_5;负载的V覆盖了部分B分子筛自身的酸性位,并在β分子筛表面产生弱酸性位,使丙烯的脱附变易,提高了丙烷转化率和丙烯选择性。实验结果表明,负载量8%(w)的V/β催化剂在V(C_3H_8):V(O_2):V(N_2)=2:1:4、气态空速8 400 h~(-1)、500℃时,丙烯选择性达63.2%。     

用于异丁烯齐聚反应的固体酸催化剂的研究进展

系统论述了近年来用于异丁烯齐聚反应的各种固体酸催化剂的研究情况,以固体磷酸催化剂、氧化物和复合氧化物催化剂、分子筛催化剂、树脂催化剂、负载硫酸盐催化剂和固体超强酸催化剂等六大类催化体系为线索,分别介绍了不同催化体系的反应特点。提出了建立催化剂的酸性质与目标产物选择性的对应关系、延长催化剂的寿命和寻求简他的催化剂再生方法是固体酸催化剂工业应用的前提。     

H-ZSM-5/ZrO2/SO42-固体酸复合催化剂的表征及烷基化反应性能

将H-ZSM-5分子筛与Zr基氧化物进行复合,经过硫酸处理后,合成H-ZSM-5/wZrO₂/SO^2-₄(w分别为40%、50%、60%)固体酸复合催化剂。采用X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、透射电子显微镜(TEM)、X射线光电子能谱(XPS)及NH₃程序升温吸附-脱附(NH₃-TPD)等分析手段对催化剂进行表征,并在固定床反应装置上考察了不同催化剂催化异丁烯-异丁烷烷基化反应性能。结果表明：经过硫酸处理后,催化剂中单斜晶相m-ZrO₂转化为对烷基化反应有利的四方晶相t-ZrO₂;H-ZSM-5/50%ZrO₂/ SO^2-₄固体酸复合催化剂具有最高的总酸量和中强酸酸量,中强酸是催化异丁烯 异丁烷烷基化反应的控制因素;同时也证实了H-ZSM-5和ZrO₂ 2种组分在复合催化剂中具有协同作用。在压力为1.4 MPa、温度为80 ℃、原料进料体积流速为2.0 mL/h、载气体积流速为1200 mL/h、反应时间为120 min的条件下,H-ZSM-5/50% ZrO₂/SO^2-₄复合催化剂作用下产物C8选择性最高为83.0%,异丁烯最高转化率为94.1%,反应稳定后异丁烯转化率保持在55.2%,收率保持在45.8%,说明H-ZSM-5/50% ZrO₂/SO^2-₄固体酸复合催化剂具有良好的催化反应性能。     

异丁烯二步法制备甲基丙烯酸甲酯的研究

制备了用于异丁烯选择性氧化制备甲基丙烯醛（MAL）和MAL氧化酯化制备甲基丙烯酸甲酯（MMA）的复合氧化物和负载贵金属催化剂,开发了异丁烯二步法制备MMA新工艺。在异丁烯氧化制备MAL反应过程中,反应温度为380 ℃,反应压力为0.03 MPa,异丁烯平均转化率达到93.7%,MAL平均选择性达到92.3%。在MAL氧化酯化制备MMA反应过程中,反应温度为90 ℃,反应压力为0.27 MPa,对于间歇反应,MAL平均转化率为93.35%,MMA平均选择性为83.50%;对于双程连续反应,MAL平均转化率为93.24%,MMA平均选择性为80.06%。     

SQ401催化剂在100kt/a固定床异丁烷脱氢装置上的工业应用

介绍了由中国石油大学（北京）自主开发、东营科尔特新材料有限公司生产的SQ401催化剂在山东鲁深发化工有限公司100 kt/a固定床异丁烷脱氢装置的应用和运行情况。结果表明：SQ401催化剂具有较高的异丁烷转化率、异丁烯选择性和脱氢稳定性,异丁烷转化率为16.56%、异丁烯选择性为92.59%、异丁烯收率为15.34%,生产的异丁烯能够满足下游MTBE装置的生产需要;对催化剂的再生过程进行了改进,催化剂再生时间从4天降为2天,有效提高了生产效率。     

对叔丁基苯酚的杂多酸催化合成

采用高选择性的杂多酸H_4GeW_(12)O_(40)·xH_2O作催化剂,苯酚与异丁烯烷基化合成了对叔丁基苯酚。通过正交试验和条件试验,考察了反应温度、反应时间、原料配比、催化剂用量等因素对对叔丁基苯酚收率的影响,确定的最佳工艺条件是:反应温度110℃,反应时间4.5 h,苯酚与异丁烯的摩尔比1:2,催化剂用量为苯酚质量的3％。在此条件下,产品的收率达85％,与硫酸催化剂相比,提高收率20％以上。     

抽余C_4烃中异丁烯催化逆流水合制叔丁醇

采用大颗粒离子交换树脂催化剂,在φ100mm×10m的反应器中进行了异丁烯催化逆流水合制叔丁醇的中间试验。考察了反应温度、水油体积比和抽余C4烃的流速等对异丁烯转化率的影响。试验结果表明,异丁烯催化逆流水合制叔丁醇的适宜操作条件为:反应温度80~90℃,水油体积比为4~5,抽余C4烃的流速为0.45~0.55mm/s。在此条件下,异丁烯的转化率可达88.8%。工业装置运转结果表明,异丁烯转化率大于75%。     

HZSM-5分子筛催化异丁烯直接胺化反应的机理

采用HZSM-5分子筛催化剂,在固定床微反装置上考察了原料气加料顺序对异丁烯直接胺化反应的影响。用过渡应答技术对原料异丁烯、氨及产物叔丁胺在催化剂表面的吸附行为进行了研究,用热分析、原位红外光谱表征了催化剂在不同反应条件下的吸附性能。研究结果表明,在该反应体系中,催化剂表面氨的吸附占主导地位,异丁烯直接胺化反应经由以下机理:氨优先吸附于催化剂表面的B酸中心,形成铵正离子;而后与气相中的异丁烯反应,生成中间物种叔丁基正离子;叔丁基正离子与气相的或化学吸附的氨作用生成叔丁胺。     

Pd-Co/铜钴锰氧化物催化苯酚氧化羰基化法合成碳酸二苯酯

采用溶胶凝胶法制备载体,浸渍后得到用于氧化羰基化法合成碳酸二苯酯(DPC)的负载型催化剂Pd-Co/铜钴锰氧化物。通过X射线衍射(XRD)、透射电镜(TEM)、X射线光电子能谱(XPS)等对催化剂进行表征,结果表明催化剂颗粒平均大小在40~50nm之间,纳米级颗粒对反应很有利;催化剂中稳定晶相Co2MnO4产生晶格缺陷,形成正电中心氧空位,促进气相氧的吸附,从而加速整个催化循环过程,有利于活性成分的再生,使得催化活性提高。最后通过合成实验,DPC收率可达38%左右。     

Cu-Fe混合氧化物催化剂上碱金属Na对CO_2加氢反应的影响

研究了由共沉淀法制备的Ｃｕ－Ｆｅ－Ｏ混合氧化物催化剂上残留的碱金属钠对ＣＯ２加氢的催化活性、选择性的影响，考察了反应温度对催化剂性能的影响。结果表明，在３００℃下，当残留的钠含量低于０．０４８％（ｍａｓｓ，下同）时，对ＣＯ２加氢反应产物的选择性影响不大；当钠含量在０．８２４％～８．１４％范围内时，有利于烯烃及乙醇的生成；当钠含量高于８．１４％时，促使１－丁烯向异丁烯转化。     

反应压力对正丁烯骨架异构催化剂反应性能的影响

采用Aspen plus软件,计算得到了正丁烯异构化反应产物组成随反应压力变化的规律,同时以镁碱沸石为催化剂,在固定床小试评价装置上考察了反应压力在不同反应阶段对催化性能的影响。结果表明,在异构化反应初期,提高反应压力,正丁烯转化率增加,异丁烯选择性下降,异丁烯收率变化较小;而在催化剂运行后期,反应压力从常压提高到005 MPa,异丁烯选择性变化不大,而异丁烯的收率却提高了2～3百分点。这可能是由于在异构化反应进行过程中,由于催化剂酸性质的变化,反应也经历了从双分子反应机理为主,到以单分子反应机理为主的转变,因此反应压力对催化剂性能的影响也随之改变。