己二酸二甲酯加氢制1,6-己二醇催化剂工业侧线研究

采用共沉淀法制备新型Cu基己二酸二甲酯加氢制1,6-己二醇催化剂,在工业侧线试验装置上,考察入口温度、反应压力、氢酯物质的量比和液相空速等工艺条件的影响,完成1 000 h稳定性试验。结果表明,在入口温度210℃、反应压力≥5.0 MPa、空速(0.1~0.2)h~(-1)和氢酯物质的量比≥170条件下,己二酸二甲酯转化率大于99%,1,6-己二醇选择性97%,催化剂性能稳定,显示了良好的工业应用前景。     

乙酸仲丁酯加氢制仲丁醇的研究

选用自制Cu-Zn-Al催化剂对乙酸仲丁酯加氢反应进行考察。研究了反应温度、压力、体积空速、氢酯物质的量比等对其转化率和选择性的影响。结果表明:反应温度180~190℃,压力5~8MPa,体积空速0.25 h-1,氢油物质的量比≥60∶1,酯加氢转化率≥99.90%,目标产物选择性≥99.80%(仲丁醇+乙醇)。加氢产物经分离提纯可获得满足甲乙酮生产指标要求仲丁醇的同时副产增值乙醇,技术路线可行。     

Pd催化剂上乙二醇加氢提高紫外透光率的研究

采用Pd催化剂开展乙二醇加氢精制提高产品紫外透光率的研究。考察精制过程中反应温度、反应压力、空速和氢醇物质的量比等因素对乙二醇紫外透光率的影响。研究结果表明,在反应温度(50~80)℃、反应压力(0.5~0.6)MPa、体积空速(3~8)h^(-1)和氢醇物质的量比0.03~0.05条件下,可将原料乙二醇220 nm、275 nm和350 nm处的紫外透光率从47.02%、83.55%、97.70%分别提高至77%、94%、99%以上。400 h稳定性研究结果显示,催化剂稳定性良好。     

Cu/SiO_2催化草酸二甲酯加氢制乙醇酸甲酯的反应性能

为了开发一种可持续发展的乙醇酸甲酯工业生产路线,对草酸二甲酯加氢制乙醇酸甲酯的串联反应体系进行了热力学分析,并采用铜/二氧化硅为催化剂,在内径为20 mm的不锈钢固定床反应器中考察了氢酯比、反应压力、反应温度、反应空速等工艺条件对草酸二甲酯转化率及乙醇酸甲酯选择性的影响。结果表明:提高氢酯比、反应压力、反应温度和降低草酸二甲酯空速,有利于提高草酸二甲酯的转化率,但是乙醇酸甲酯选择性下降。在氢酯比40~60、压力2~2.5 MPa、反应温度453~473 K、空速0.3~0.7 mg/(g-Cat·h)的较佳工艺条件下草酸二甲酯的转化率大于80%,乙醇酸甲酯的选择性大于80%。     

铜锌铝锰催化剂上二氟乙酸乙酯加氢制备2,2-二氟乙醇

采用金属Mn对铜锌铝催化剂进行改性,以二氟乙酸乙酯加氢制备2,2-二氟乙醇的反应体系评价催化剂性能,考察工艺条件对催化剂上二氟乙酸乙酯转化率和2,2-二氟乙醇选择性的影响。结果表明,反应温度对催化剂活性影响最大,其次是氢酯比,反应压力和原料空速对产物的选择性影响较小。在反应温度200℃、反应压力4.0 MPa、空速0.1 mL·(g·h)~(-1)和氢与酯物质的量比为60条件下,2,2-二氟乙醇选择性100%,二氟乙酸乙酯转化率72.3%。催化剂稳定性好,连续运行900 h仍然保持较好的催化活性。     

Cu/ZnO/Al_2O_3催化剂用于醋酸仲丁酯加氢制备仲丁醇联产乙醇

采用固定床反应器,研究共沉淀法制备的Cu/ZnO/Al_2O_3催化剂用于醋酸仲丁酯催化加氢制备仲丁醇联产乙醇的催化性能,并考察反应温度、氢酯物质的量比、反应压力和空速对反应的影响。结果表明,Cu/ZnO/Al_2O_3催化剂表现出优良的催化性能,在反应温度210℃、氢酯物质的量比15、反应压力4.0MPa和空速1.0h-1条件下,醋酸仲丁酯转化率大于99%,仲丁醇选择性大于99%,乙醇选择性大于97%。推测Cu/ZnO/Al_2O_3催化剂上醋酸仲丁酯加氢制备仲丁醇联产乙醇的反应网络,仲丁醇与乙醇的脱氢反应和脱水反应、烯烃饱和加氢反应和酯交换反应是该体系在Cu/ZnO/Al_2O_3催化剂上存在的主要副反应。     

Pd/C催化剂氢解α,α-二甲基苄醇制异丙苯

采用等体积浸渍法将活性组分钯负载在活性炭载体上,经化学还原制备负载Pd/C催化剂。将制备的Pd/C催化剂用于α,α-二甲基苄醇氢解制异丙苯反应,考察不同活性炭载体和热氢活化处理温度对催化剂性能的影响。结果表明,采用比表面积适中和孔容较大的活性炭作为催化剂载体,并在250℃进行热氢处理的催化剂具有良好的反应活性。比较适宜的工艺条件为:入口温度(140~160)℃,反应压力(2.0~3.0)MPa,氢油体积比200~300,空速4.0 h-1。催化剂寿命试验中,α,α-二甲基苄醇转化率99.00%,异丙苯选择性大于99.50%,催化剂稳定性优良,具有良好的工业应用前景。     

马来酸二甲酯加氢制1,4-丁二醇工艺研究

研究了马来酸二甲酯(DMM)加氢工艺条件对反应结果的影响,试验结果表明提高温度、压力及降低DMM进料空速有利于DMM转化率的提高.优化的工艺条件为:温度170～180℃,压力6.0MPa-体积空速0.1～0.25 h-1.工业侧线试验结果表明,在温度170℃、压力6.0MPa、DMM空速0.13 h-1、氢酯摩尔比300:1等条件下,催化剂级配装填,转化率≥99.5%,总有效选择性≥99.0%,催化剂稳定性好.     

逆水煤气变换催化剂的制备及反应性能

为解决逆水煤气变换反应环境下催化剂抗还原性和稳定性较差的问题,采用浸渍法和共沉淀法制备了Mn基催化剂,对逆水煤气变换反应进行了热力学分析和催化剂初步筛选,初步考察了不同反应温度、反应压力、氢碳体积比和气体空速下的催化活性和反应选择性,并进行了催化剂稳定性评价和物化表征。结果表明,与浸渍法相比,共沉淀法制备的催化剂性能较好。适宜的逆水煤气变换反应条件为550~600℃,常压~0.5 MPa,氢碳体积比1~1.5,空速10 000~15 000 h-1。在入口温度580℃,压力0.5 MPa,氢碳体积比1.5和气体空速6 000 h-1的条件下,CO2转化率达45%,CO选择性为90%。催化剂500 h稳定性良好,这主要是由于形成了稳定的Mn基尖晶石活性相。     

草酸二甲酯加氢合成乙二醇Cu/SiO_2催化剂的稳定性试验研究

合成气经草酸二甲酯加氢制乙二醇技术在工业应用过程中存在一些技术难题,其中草酸二甲酯加氢制乙二醇催化剂的稳定性是制约该技术发展的瓶颈。以Cu/SiO_2草酸二甲酯加氢催化剂A为研究对象,通过2 600 h的稳定性实验研究,考察反应温度对草酸二甲酯转化率、乙二醇选择性以及产物中乙醇酸甲酯含量的影响,为合成气经草酸二甲酯制乙二醇技术的工业应用优化提供重要的技术支持。结果表明,当反应压力2.8 MPa、空速(0.3~0.5)h-1、氢酯物质的量比120~140和反应温度216℃时,草酸二甲酯转化率近100%,乙二醇选择性大于95.0%,产物中乙醇酸甲酯质量分数小于0.5%,Cu/SiO_2催化剂A稳定性较好。     

锰、锆对铜锌铝催化剂结构的影响及其对己二酸二甲酯加氢制备1,6-己二醇的催化性能

考察锰、锆助剂对铜锌铝催化剂己二酸二甲酯选择加氢制1,6-己二醇的影响,通过XRD、SEM、N_2吸附-脱附、H_2-TPR和XPS研究催化剂物化性能。结果表明,锰、锆助剂均有效提高催化剂活性,同时引入两种助剂,催化剂活性和产物选择性进一步提高,表现出较强的协同效应。在入口温度200℃、反应压力5.0 MPa、空速0.2 h~(-1)和氢酯物质的量比170条件下,对CuZnMnZr/Al催化剂进行活性及稳定性考察,催化剂稳定运行500 h,己二酸二甲酯转化率99%,1,6-己二醇选择性98%。     

Cu/HMS催化剂上丙二酸二乙酯催化加氢制备1,3-丙二醇

目前工业上生产1,3-丙二醇的方法存在一定局限性,为了开发出避免醛类副产物生成的1,3-丙二醇合成工艺,在高压连续固定床反应器上,以丙二酸二乙酯为原料,使用Cu/HMS催化剂催化加氢制备1,3-丙二醇。考察了原料液浓度、氢酯摩尔比、液时空速、反应温度、反应压力对反应的影响,之后进一步考察了催化剂的稳定性,并通过XRD及TEM表征分析了催化剂失活的主要原因。结果表明：在原料液质量分数7.5%、氢酯摩尔比400、液时空速1.8h^-1、反应温度200℃、反应压力1.8MPa的工艺条件下,催化剂表现出了较佳的催化加氢性能,丙二酸二乙酯转化率为93.4%,1,3-丙二醇收率可达到52.8%。反应120h后催化剂完全失活,结合XRD及TEM表征,认为粒径增大、活性组分流失或被部分氧化为Cu⁺是催化剂失活的主要原因。     

单斜相与四方相混合晶相组成ZrO2负载镍催化剂催化顺酐选择性加氢

通过调控水热法制备条件制备同为单斜相和四方相混合晶相组成、但织构性质和表面结构性质不同的两种ZrO_2载体,采用浸渍法制备镍质量分数为10%的Ni/ZrO_2催化剂,考察不同反应温度[(150～240)℃]和氢气压力[(3～7)MPa]条件下两种ZrO_2载体负载镍催化剂的顺酐加氢性能。采用XRD、H_2-TPR、H_2-TPD和拉曼光谱等对催化剂进行表征。结果表明,与镍物种发生较强相互作用的ZrO_2负载镍催化剂具有较高的■键加氢活性与选择性,几乎没有■加氢活性,在所考察的反应温度和反应压力范围,催化剂上丁二酸酐选择性均高于95.1%,γ-丁内酯选择性均低于4.9%。与之不同,与镍物种发生较弱相互作用的ZrO_2负载镍催化剂具有较弱的■键加氢活性,然而,该催化剂表现出一定的■加氢活性,并且其■加氢活性随反应温度或反应压力的提高而显著提高。在反应温度240℃、氢气压力5 MPa条件下,γ-丁内酯选择性高达60.6%。推测晶相组成相似的两种ZrO_2载体负载镍催化剂明显的■加氢性能差异与其表面结构性质不同有关。     

铜基催化剂催化乙酸甲酯加氢制燃料乙醇实验研究

研究考察了实验室制备的铜基催化剂对乙酸甲酯(MeOAc)催化加氢的催化性能,结果表明Cu/ZnO催化剂效果较差,而添加Al元素的Cu-ZnO/Al₂O₃催化剂效果较好。同时采用单管反应器研究了MeOAc催化加氢制乙醇的反应性能,采用30~60目Cu-ZnO/Al₂O₃(Ⅱ)催化剂,通过实验考察了温度、空速、进料配比和压力4个因素对反应活性和选择性的影响。结果表明,反应温度230℃,高H₂/MeOAc配比和低空速有利于反应,考察的压力范围对反应影响不显著,获得的最高转化率达0.954,对应的选择性为0.974,而获得的最高选择性达0.989,对应的转化率为0.920,具有工业开发价值。对于难分离的甲醇和乙酸乙酯,提出了低温分离的气相色谱方法,具有很好的基线分离效果。     

N-乙基哌嗪合成催化剂及工艺

采用共沉淀法制备CuZnAl复合催化剂,借助N₂吸附-脱附、TG-DTA、XRD和H₂-TPR对催化剂进行表征分析,在固定床反应器中考察反应条件对催化剂性能的影响以及在优选条件下的催化剂活性稳定性。结果表明,CuZnAl复合催化剂具有介孔特征,比表面积和孔径较大,前驱体经500 ℃活化,阴离子基团分解完全,晶体成型,热稳定性好,主活性组分以CuO和CuAl₂O₄尖晶石形式存在,250 ℃条件下经H₂还原为活性相Cu⁰粒子。合成N-乙基哌嗪的适宜条件为:反应温度180 ℃,反应压力2.5 MPa,空速0.5 h^-1,在此条件下连续运行32 d,哌嗪转化率大于85%,N-乙基哌嗪选择性大于95%。     

碳二前脱丙烷前加氢催化剂PEC-21在中国石油大庆石化公司的工业试验

由中国石油石油化工研究院自主开发的碳二前脱丙烷前加氢催化剂PEC-21在中国石油大庆石化公司270 kt·a^-1装置上首次工业试验,工业试验期间催化剂表现出开工时间短和开工稳定性好的特点;1 600 h长周期运行期间,在一段反应器反应压力3.5 MPa和入口温度64.5 ℃工艺条件下,平均乙炔转化率55.7%,乙烯选择性94.8%,丙烯选择性97.8%,表明PEC-21催化剂具有优异的活性、选择性及稳定性,整体运行性能达到国际先进水平。