HZSM-5分子筛与铜基的复合催化剂上合成气制二甲醚

以ＨＺＳＭ－５分子筛与铜基甲醇合成催化剂组成复合催化剂用于从合成气制二甲醚，以ＨＺＳＭ－分子筛替代γ－Ａｌ２Ｏ３作脱水催化剂可降低复合催化剂的活性温度。在２５０～２６０℃，ＨＺＳＭ－５分子筛复合的催化剂，其ＤＭＥ选择性、时空产率均高于γ－Ａｌ２Ｏ３。甲醇合成催化剂与ＨＺＳＭ－５分子筛配比为３∶２时，ＣＯ转化率、ＤＭＥ时空产率较高。不同甲醇合成催化剂只影响复合催化剂的ＣＯ转化率，不影响ＤＭＥ选择性。不同硅铝比的ＨＺＳＭ－５分子筛对复合催化剂的ＤＭＥ选择性影响显著，当硅铝比从３２．７９增至５２．０９，ＤＭＥ选择性增大，ＭｅＯＨ、ＣＯ２选择性下降；当硅铝比从５２．０９增至７０．７０时，ＤＭＥ、ＭｅＯＨ、ＣＯ２选择性几乎不变。     

ZrO_2负载Ru─Fe双金属簇及其单金属簇上CO加氢反应及TPDE研究

测定了ＺｒＯ２负载的由不同前体得到的Ｒｕ－Ｆｅ双金属及其单金属催化剂的ＣＯ加Ｈ２反应活性。结果表明，ＺｒＯ２负载的由Ｒｕ２Ｆｅ（ＣＯ）１２或ＲｕＦｅ２（ＣＯ）１２获得的Ｒｕ－Ｆｅ双金属催化剂较负载Ｒｕ３（ＣＯ）１２、Ｆｅ２（ＣＯ）９及其混合簇催化剂以及由ＲｕＣｌ３、Ｆｅ（ＮＯ３）３制备的常规双金属催化剂具有高得多的ＣＯ加氢活性。用程序升温分解（ＴＰＤＥ）方法研究了ＺｒＯ２负载的Ｒｕ３（ＣＯ）１２，Ｆｅ２（ＣＯ）９及其混合簇催化剂的脱羰基过程。结果表明，除脱附作用外，负载络合物的羰基在Ａｒ中ＴＰＤＥ主要歧化生成ＣＯ２，在Ｈ２中ＴＰＤＥ主要加氢生成ＣＨ４。     

La_2O_3催化剂上乙烷氧化脱氢反应的研究

考察了乙烷在Ｌａ２Ｏ３催化剂上的氧化脱氢反应，催化剂表面积４～５２ｍ２／ｇ，反应温度７０３～７９３Ｋ，主要产物为Ｃ２Ｈ４、ＣＯ２、ＣＯ和Ｈ２Ｏ，反应温度高时可检测到ＣＨ４。催化剂表面积增加，其固有活性（单位表面积上的转化率）下降，而对乙烯的选择性几乎不变，反应是纯化学性质的表面反应，选择氧化和深度氧化可能经相同活性中心进行，该活性中心可能是处于平面位置上具有高配位数的离子，另就反应涉及到的某些化学问题提出一些见解。     

ABO_3钙钛矿复合氧化物催化剂上甲烷和乙烷选择氧化制乙烯

研究了钙钛矿复合氧化物ＣａＴｉｌ－ ｘＬｉｘＯ３ － δ催化剂用于炼厂干气中甲烷和乙烷选择氧化制乙烯的催化性能。通过加入ＭｎＣＯ３ 和负载Ｐｔ 改善催化性能,并考察了空速和催化剂装填量的影响。结果表明ＣａＴｉ０－８Ｌｉ ０－２Ｏ３ － δ中加入质量分数为３０ ％ 的ＭｎＣＯ３ ,在７７５ ℃甲烷和乙烷的转化率略有增加的同时乙烯的选择性增加１０ ％ 以上,乙烯收率可达５５ ％ 。３０ ％ ＭｎＣＯ３／ＣａＴｉ０－８Ｌｉ０－２Ｏ３ － δ催化剂再负载质量分数为０－２ ％ 的Ｐｔ 可进一步提高乙烯选择性,最佳乙烯收率可达６３ ％ 。单纯甲烷氧化偶联和单纯乙烷氧化脱氢试验表明,ＭｎＣＯ３ 的加入可以提高甲烷氧化偶联反应中甲烷的转化率和乙烷氧化脱氢反应中乙烯的选择性。     

锰、钡等氧化物对铜铬催化剂加氢性能的影响

考察了过渡金属氧化物、稀土氧化物和ＢａＯ对Ｃｕ－Ｃｒ催化剂豆油加氢活性和选择性的影响。通过ＸＲＤ、ＴＰＲ、ＴＥＭ、ＸＰＳ和比表面的测定，探讨了ＭｎＯ、ＢａＯ提高催化剂活性和延长催化剂使用寿命的原因。     

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％。     

Li~＋／MgO上乙烷氧化脱氢制乙烯的影响因素

采用Ｌｉ￣＋／ＭｇＯ催化剂，研究了Ｌｉ含量、反应温度、原料气组成、活化方式、空间速度等对乙烷氧化脱氢制乙烯反应的影响。考察了在０和２ｍｍｏｌＬｉ￣＋／ｍｏｌＭｇＯ两催化剂上各影响因素引起的差异。发现不同Ｌｉ含量催化剂的表面碱强度与催化剂活性和选择性之间并不都是顺变关系。在压力１０１．３ｋＰａ、温度７１０℃、反应时间７．５８×１０￣（１０）ｈ、原料气配比（Ｃ＿２Ｈ＿６／Ｏ＿２）＝４．７、催化剂组成２ｍｍｏｌＬｉ￣＋／ｍｏｌＭｇＯ的条件下乙烯选择性可达７４％。     

湿天然气中乙烷在碱土、稀土催化剂上氧化脱氢的研究

在５５０～７００℃温度范围研究了碱土、稀土单组份催化剂对湿天然气中乙烷氧化脱氢反应的影响，结果表明，７００℃时碱土金属碳酸盐催化剂有较好活性，活性如下：ＢａＣＯ３＞ＳｒＣＯ３＞ＣａＣＯ３＞ＭｇＣＯ３。稀土氧化物催化剂中轻稀土有较好活性、选择性。添加不同阴离子催化剂表现出不同的活性，ＢａＣＯ３有较好活性，在７００℃时对乙烷转化率为４７．２１％，乙烯收率为１８．８４％。催化剂活性与其晶格氧活动性有对应关系。     

担体上残留溶剂对多相CO加氢反应的影响

利用气相色谱检测及程序升温脱附（ＴＰＤ）的方法，对残留有ＣＨ２Ｃｌ２溶剂的负载型双金属簇催化剂及γ－Ａｌ２Ｏ３的ＣＯ加氢反应进行了详细研究，并发现在反应条件下残留溶剂可离解出亚甲基（ＣＨ２）参与ＣＯ加氢反应，从而对产物分布产生影响。在４００℃进行ＣＯ加氢反应时，担体上残留溶剂发生分解，产物中低碳烯烃的生成量急剧增加，对乙烯的选择性最高可达９３．６％。用担体γ－Ａｌ２Ｏ３进行的空白对照实验也得到了类似的结果。残留有ＣＨ２Ｃｌ２溶剂的γ－Ａｌ２Ｏ３程序升温脱附结果显示，反应中产生的亚甲基是ＣＯ加氢反应的活性中间体。     

担载型铁催化剂上CO_2加H_2合成低碳烯烃的研究

考察了母体、铁担载量、载体、助剂和反应条件对ＣＯ２／Ｈ２合成低碳烯烃担载型铁催化剂催化性能的影响。结果表明，Ｆｅ２（ＣＯ）１２／ＺＳＭ－５催化剂在最佳反应条件下对低碳烯烃（尤其是乙烯）具有极高选择性和良好活性。并用Ｍｏｓｓｂａｕｒｅ谱、ＴＥＭ等对催化剂进行了表征。     

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。     

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。     

甲烷在担载过渡金属氧化物上转化的初步研究

对不同的载体（ＨＺＳＭ－５、Ａｌ２Ｏ３、ＳｉＯ２和ＭｇＯ）担载不同过渡金属氧化物的甲烷非氧化气氛下转化成苯和Ｃ２－－烃的反应进行了研究，结果发现这些催化剂的反应性能差异很大。载体的酸性越强，甲烷的转化率越高，苯的选择性也越高。ＨＺＳＭ－５担载的第一过渡金属氧化物（从Ｖ２Ｏ５到ＺｎＯ），只有Ｖ／ＨＺＳＭ－５和Ｚｎ／ＨＺＳＭ－５才有明显的催化活性，而其担载的Ｃｒ、Ｍｎ、Ｆｅ、Ｃｏ、Ｎｉ、Ｃｕ的相应氧化物几乎没有活性。ＨＺＳＭ－５担载的过渡金属如Ｒｅ、Ｗ、Ｍｏ和Ｖ等的高价态氧化物都表现出很好的甲烷转化活性。     

乙烷在MoV催化剂上氧化脱氢制乙烯的研究进展

综述了近年来MoV催化剂上乙烷氧化脱氢制乙烯的研究进展,O2 N2O和CO2氧化剂的作用和乙烷氧化脱氢制乙烯的反应机理。     

制备条件对CuO/SiO_2催化剂铜晶相的影响

采用醇盐法制备了一系列不同铜负载量及含不同助剂的SiO2 负载的铜基催化剂。考察了不同制备条件对催化剂制备过程中硅酸凝胶生成速度的影响 ,发现在其它条件相同的情况下 ,正硅酸乙酯与乙二醇的体积比起主要作用 ,与金属铜盐的浓度基本无关。用XRD测试表明 ,本实验方法所制备的催化剂中的CuO是高度分散的非晶相状态 ,极易还原。高铜负载量的催化剂在 5 0 0℃ ,空气气氛中焙烧 4h后有Cu的晶相产生 ,其中含Fe、Ni助剂的有助于铜盐在分解过程中被还原为晶相铜 ,而Zn、V助剂的存在却抑制了铜物种的还原     

制备条件对CuO／SiO2催化剂铜晶相的影响

采用醇盐法制备了一系列不同铜负载量及含不同助剂的SiO2负载的铜基催化剂。考察了不同制备条件对催化剂制备过程中硅酸凝胶生成速度的影响,发现在其它条件相同的情况下,正硅酸乙酯与乙二醇的体积比起主要作用。与金属铜盐的浓度基本无关。用XRD测试表明,本实验方法所制备的催化剂中的CuO是高度分散的非晶相状态,极易还原。高铜负载量的催化剂在500℃,空气气氛中焙烧4h后有Cu的晶相产生,其中含Fe、Ni助剂的有助于铜盐在分解过程中被还原为晶相铜,而Zn、V助剂的存在却抑制了铜物种的还原。     

M-Mn-W/SiO_2/堇青石整体式催化剂及其甲烷氧化偶联反应性能

以Na2WO4、Mn、M(M=Ce,Bi,Sr,La)为活性组分,采用浸渍法制备了一系列M-W-Mn/SiO2/堇青石整体式催化剂。在微型固定床反应器中对催化剂的甲烷氧化偶联反应性能进行了评价。采用XRD和TPR对催化剂的结构进行了表征。考察了反应条件对催化性能的影响。催化活性评价结果表明,在较大的空速下,M-W-Mn/SiO2/堇青石整体式催化剂具有较好的甲烷氧化偶联反应性能,其中活性最好的4%Ce-5%Na2WO4-2%Mn/SiO2/堇青石整体式催化剂,在甲烷转化率为32.9%时,甲烷转化率和C2烃选择性之和可达82.9%。XRD结果显示,M-W-Mn/SiO2/堇青石整体式催化剂除了堇青石的特征峰以外,存在α-方石英、Na2WO4、Mn2O3以及一些氧化物的物相。TPR结果显示,催化剂的各活性组分之间存在一定的相互作用,从而对催化剂的甲烷氧化偶联催化反应的性能有不同的影响。     

硅铝比对SAPO-34催化剂在甲醇制烯烃反应中催化性能的影响

以四乙基氢氧化铵-三乙胺为模板剂,采用水热法合成了SAPO-34催化剂;研究了不同硅铝比(n(SiO2)∶n(Al2O3))合成的催化剂催化甲醇制烯烃反应的性能;并用XRD,BET,SEM,NH3-TPD等手段对催化剂进行了表征。实验结果表明,当n(SiO2)∶n(Al2O3)=0.30时,SAPO-34的结晶度最大,比表面积为490m2/g,晶粒粒径最大(0.6～1.5μm);随n(SiO2)∶n(Al2O3)的增大,SAPO-34的结晶度减小,比表面积增大,晶粒粒径减小。在反应温度425℃、甲醇的WHSV=1h-1时,以甲醇为原料,对不同n(SiO2)∶n(Al2O3)合成的催化剂的催化性能进行评价结果显示,当n(SiO2)∶n(Al2O3)=0.30时,甲醇转化率达到100.0%,低碳烯烃(乙烯+丙烯)的总选择性最高(达到86.87%),催化活性时间最长(546min);随n(SiO2)∶n(Al2O3)的增大,催化剂对低碳烯烃(乙烯+丙烯)的总选择性降低,催化活性时间缩短。     

丙烯氧化制丙烯酸催化剂在万吨级工业装置上的应用

采用XRD和BET等手段对自制丙烯氧化制丙烯酸催化剂进行了表征;对该催化剂进行了小试、模试和10 kt/a工业装置评价。试验结果表明,一段催化剂主要为CoMO4,Bi2Mo3O12,Bi2MoO6,FeMoO4,Co6Mo12Bi1.5Ox的晶相;二段催化剂主要为MoO3,Mo5O14,(Sb2O)M6O18(M=Mo,W,V)氧化物的晶相。小试评价结果为一段催化剂平均丙烯转化率98.1%、丙烯醛和丙烯酸总收率92.3%、氧化碳总收率3.4%,二段催化剂平均丙烯醛转化率99.7%、丙烯酸收率97.9%、氧化碳收率1.6%;一段和二段催化剂串联后,其模试评价的丙烯酸收率为88.8%,工业装置上运行时丙烯酸收率为88.9%。