乙炔选择性加氢Pd⁃Ag催化剂上C4烯烃生成规律

针对乙炔选择性加氢Pd⁃Ag催化剂表面绿油生成导致催化剂失活的关键问题，运用XRD和H2⁃TPR表征催化剂的组成及结构性质，运用10 mL固定床高压加氢装置考察了Pd⁃Ag催化剂的乙炔选择性加氢性能及反应过程中绿油前驱体C4烯烃的形成规律。结果表明，不同制备工艺的Pd⁃Ag/Al2O3催化剂乙炔加氢活性存在明显差异，这主要取决于Pd在催化剂表面的分散形式，助剂Ag和活性中心Pd之间紧密的混合可增强电子和几何效应，形成更多的Pd⁃Ag合金相，降低了催化剂的加氢活性，但增加了催化剂的稳定性；而C4烯烃生成量与催化剂活性呈正相关，催化剂活性越高生成的C4烯烃越多，研究结论揭示了Pd⁃Ag催化剂的失活机制，对催化剂的改性和工艺条件优化具有重要的指导价值。     

乙酰丙酮配体对SnCl2/AC催化乙炔氢氯化反应的影响

负载型SnCl₂是一种无汞乙炔氢氯化催化剂,为了增强SnCl₂催化剂的乙炔氢氯化反应性能,通过引入乙酰丙酮配体(acetylacetone)制备了5.0%Sn(acac)₂Cl₂/AC催化剂,并对催化剂的物化性能进行了分析。结果表明,在乙炔体积空速为90 h^-1、乙炔与HCl物质的量比为1∶1.1、反应温度为170 ℃的条件下,5.0%Sn(acac)₂Cl₂/AC催化剂的乙炔转化率达到96%,高于5.0%SnCl₂/AC催化剂的乙炔转化率;结合反应前后催化剂的性能表征,证实引入乙酰丙酮配体可增强SnCl₂催化剂的乙炔吸附能力,同时还可起到抑制反应过程中锡流失的作用,有效地提高了SnCl₂催化剂的反应活性和稳定性。     

V2O5/g⁃C3N4催化剂的制备及其模拟油中硫化物的脱除

以三聚氰胺、偏钒酸铵、硼酸为前驱体,通过煅烧法制备V₂O₅/g⁃C₃N₄催化剂。采用XRD、FT⁃IR、XPS、SEM和BET等技术对催化剂的结构与形貌进行表征。以V₂O₅/g⁃C₃N₄为催化剂,乙腈为萃取剂,H₂O₂为氧化剂对模拟油中二苯并噻吩（DBT）的脱除进行考察。探究了反应温度、催化剂质量、萃取剂体积、n(H₂O₂)/n(S)以及不同硫化物等因素对脱硫效果的影响。在模拟油体积为5.0 mL、萃取剂乙腈体积为3.0 mL、n(H₂O₂)/n(S)=8、催化剂质量为0.02 g、反应温度为30 ℃和反应时间为60 min的最佳条件下,DBT的脱除率达到91.9%,经过5次催化剂再生后脱硫率仍可以达到85.7%。     

载体活化对PW12/炭化树脂催化剂醚化活性的影响

以大孔强酸性阳离子交换树脂为前驱体制备了炭化树脂, 以此为载体, 通过负载磷钨酸(PW_l2)制备了炭化树脂载磷钨酸催化剂。考察了炭化树脂活化条件对表面性能和磷钨酸负载量及负载牢固程度的影响。固体酸催化剂PW_l2在炭化树脂吸附过程中受预处理的影响。实验结果表明, HNO₃ 活化效果好于HCl、H₂SO₄和H₃PO₄ , HNO₃ 处理液的最佳浓度为4.5 mol/ L。在反应温度为70 ℃、醇烯摩尔比为1 .1 、压力为1 .0 MPa 、空速为1.0 h^-1的条件下进行了催化裂化轻汽油与甲醇的醚化试验, 叔碳烯烃转化率达到56.68 %, 高于D005 阳离子交换树脂催化剂。     

C3N4/AC结构对二氯乙烷催化热裂解性能的影响

采用等摩尔浸渍法,利用含相同物质的量氮的氰胺、硫脲、尿素作为前驱体,以活性炭为载体制备C3N4/AC催化剂。运用固定床反应器评价了C3N4/AC催化剂对1,2⁃二氯乙烷催化热裂解的反应性能,并采用SEM、XRD、BET、XPS、TGA表征了催化剂形貌、结构及表面组成等性质。结果表明,0.110 mol前驱体制备的催化剂初始活性和选择性都接近100%,但催化剂稳定性差异明显,以尿素为前躯体制备的C3N4/AC催化剂稳定性最高。然而,通过降低前驱体负载量合成的C3N4/AC催化剂结构与形貌及催化裂解性能均有差异。当负载量降到每10 g活性炭负载0.057 mol的氮时,以尿素为前躯体制备的C3N4/AC催化剂对1,2⁃二氯乙烷裂解催化活性较好、稳定性最高。不同前驱体合成的氮化碳形貌不同,硫脲、氰胺虽然可获得更多的氮化碳,但是所形成的氮化碳容易团聚从而影响了催化活性,尿素是用于该催化剂合成最优的前驱体。     

含氮聚合物催化剂的制备及乙炔氢氯化性能研究

以多聚甲醛、1,3,5?三甲基苯和对苯二胺为C源和N源聚合制得CN _y 前驱体,经焙烧制成N掺杂C催化剂,并研究经由不同焙烧温度制得的N掺杂C催化剂对乙炔氢氯化反应性能的影响。结果表明,CN _y ?700?1催化剂反应活性最高,在乙炔与氯化氢体积比 1.0∶1.1、反应温度280 ℃、乙炔体积空速90 h^-1的反应条件下,乙炔转化率可高达89.8%。通过催化剂表征发现,催化剂的活性与比表面积、孔体积和吡咯N相对含量有关,与吡咯N原子结合的碳原子是其活性位点;在一定温度范围内,升高焙烧温度可使催化剂产生较大的比表面积,吡啶N也一定程度转化为吡咯N;催化剂失活的主要原因是积碳。     

氧化⁃萃取法脱除减黏裂化柴油中硫化物

采用氧化⁃萃取法对减黏裂化柴油进行脱硫研究。使用O₃为氧化剂,甲酸为催化剂,并用极性有机溶剂萃取分离柴油中含硫化合物氧化反应生成的亚砜、砜类等极性氧化物。考察了反应体系中氧化时间、氧化温度、萃取剂油体积比以及甲酸质量分数对柴油脱硫率的影响,并确定了最佳工艺条件。结果表明,在氧化⁃萃取工艺条件下,减黏裂化柴油的硫质量分数由4 980 μg/g降低至490 μg/g,脱硫率为90%。通过对减黏裂化柴油氧化前后的性质对比可知,氧化⁃萃取法可以改善减黏裂化柴油的色度和酸值等性能。     

低温催化裂化汽油非加氢催化剂的研制

采用Hβ 沸石为载体, 以非贵金属Ni , W 为活性组分, P 为助剂低温合成FCC 汽油非加氢催化剂, 并利用氯化处理方法对载体进行改性研究, 考察氯化温度、氯化时间对催化性能的影响。应用BET 法表征, 确定改性条件对载体物化性质的影响, 在微型反应装置上分析催化剂的降烯烃的能力。结果表明, 当氯化温度为600 ℃, 氯化时间为6 h 时, 所得催化剂活性较高, 稳定性较好, 能持续运行2 000 h , 分析反应温度对产品分布的影响, 在110℃的低温条件下, 汽油中的烯烃体积分数下降了18 .2 %, 同时硫脱除率高达35 .4 %, 且催化剂再生性能较好, 再生后仍保持较高的催化活性。     

固体超强酸催化剂SO2 -4 / ZrO2 在缩醛反应中的应用

以纳米氧化物为前驱体制备的固体超强酸催化剂SO₂ ^-4 / ZrO₂ , 其Hammett 酸强度常数小于-12 .14。将SO₂ ^-4 / ZrO₂ 用于催化苯甲醛与乙酸酐的缩醛反应, 经红外光谱、气相色谱、核磁、熔点测定证明得到的缩醛具有较高的纯度。通过均匀设计实验, 考察催化剂制备过程中焙烧温度、硫酸浓度、浸泡时间和活化温度对缩醛产率的影响。优化出缩醛产率最高的催化剂制备条件为:焙烧温度为300 ℃, 浸渍液中硫酸的浓度为4 .5 mol/ L, 浸泡时间为1.0 h , 活化温度为305 ℃, 缩醛产率为93.6%。红外光谱和热重分析表明,SO₂ ^-4 / ZrO₂ 超强酸中SO₂ ^-4 吸附量大。重复实验表明使用10 次后,SO₂ ^-4 / ZrO₂ 仍保持较高的催化活性, 且催化剂易处理, 易再生。     

用环境友好催化剂合成乙酸环己酯的研究

阐述了以SO₂^-4 -TiO₂/Al₂O₃ 固体超强酸为催化剂, 以乙酸和环己醇为原料合成乙酸环己酯, 探讨了影响酯化反应的各种因素, 得出了酯化反应的最佳合成条件:催化剂的焙烧温度为500 ℃, n(乙酸)∶n(环己醇)为2.0 ∶1 , 催化剂质量为2 .0 g , 带水剂环己烷15 mL , 反应时间2 h 。在最佳合成条件下, 酯收率达到94 .1 %。     

Sn-Bi-Co@AC催化剂在乙炔氢氯化反应中的应用

以活性炭为载体,SnCl4 为活性组分,添加不同含量的BiCl3 以及CoCl3,制备出了Sn@AC、Sn-Bi@AC、Sn-Bi-Co@AC系列乙炔氢氯化催化剂。运用XRD、物理吸附仪对催化剂微观结构进行了表征,并在常压固定床反应器上进行了乙炔氢氯化反应性能评价。研究发现,浸渍法合成的Sn-Bi-Co@AC催化剂中,SnCl4 负载量为 0%,BiCl3 负载量为5%,CoCl3 负载量为10%时,催化剂性能最优,乙炔转化率和氯乙烯的选择性可分别维持在90%和95%以上长达100h。通过对比三组催化剂失活前后织构性质数据的变化,发现Sn-Bi-Co@AC复合催化剂在失活后比表面积和孔容变化最小,这表明BiCl3 和CoCl3 的加入可以有效降低反应过程中催化剂表面积碳的产生,从而提高了催化剂的寿命。     

乙炔氢氯化反应无汞催化剂的制备及应用

以硝酸处理过的椰壳活性炭做载体,锡、铜等金属氯化物为活性组分,采用等体积溶液浸渍法制备了用于乙炔氢氯化反应的无汞Sn-Cu/C催化剂和不同助剂添加量的Sn-Cu-M/C催化剂,并用X射线衍射（XRD）和物理化学吸附仪对其进行了表征。采用常压固定床反应器考察了催化剂的优化反应工艺条件。结果表明．采用酸处理后的活性炭的比表面积与孔径都有明显增加,且催化剂的金属活性组分在载体表面分散均匀。优化反应工艺条件为：反应温度170℃,体积空速30 h-1,原料配比V （HCl）/V （C2 H2）＝1．05。在该条件下考察催化剂的催化反应性能,结果表明,S n-C u/C催化剂的初活性可以达到98％以上,选择性达99％。在添加不同量的助剂组分后,在同样反应条件下,催化剂的活性及稳定性均有较大提高,在反应近20 h后,催化剂乙炔转化率达到98％,选择性达到99％。     

乙炔氢氯化固定床反应器的模拟分析

根据对乙炔氢氯化反应动力学以及工业装置实际运行状况的分析,建立固定床反应器拟均相二维有效扩散数学模型.结合中试经验数据,采用Crank-Nicholson方法求解方程并对工业固定床反应器进行模拟计算.模拟结果显示,计算所得固定床内温度和转化率分布与工业数据相符.利用模型计算结果分析发现,当催化剂活性水平较低时,乙炔空速和催化剂活性对反应结果有较大影响,将两者进行关联,可以建立不同催化剂活性水平下的最佳乙炔空速计算公式.通过对工业条件下不同管壁温度和不同反应管尺寸的模拟分析,可知现在工业上设置的管壁温度98 ℃和反应管尺寸51 mm×3.5 mm都是合理的.     

CuCl催化对甲基溴苯和苯酚的C-O偶联反应

研究了一种合成1⁃甲基⁃4⁃苯氧基苯的方法,在碱为K3PO4、反应溶剂为1,4⁃二氧六环、反应温度为110 ℃、反应时间为12.0 h的条件下,CuCl催化对甲基溴苯和苯酚,构建新的C－O,实现偶联反应。反应有较强的选择性,在最佳的反应条件下可以获得1⁃甲基⁃4⁃苯氧基苯的收率为72%。进一步利用核磁共振（NMR）对其产物1⁃甲基⁃4⁃苯氧基苯进行表征,确认目标产物结构。     

温和条件下催化合成2⁃苯硫基乙醇

以苯硫酚和碳酸乙烯酯为原料,1,5⁃二氮杂二环[4.3.0]壬⁃5⁃烯（DBN）为催化剂,合成了2⁃苯硫基乙醇。研究了催化剂种类及其物质的量、反应时间、反应温度等条件对反应的影响。结果表明,在DBN为催化剂、n（苯硫酚）/n（DBN）=100、反应时间为10 min、反应温度为50 ℃时,2⁃苯硫基乙醇的转化率达到90%以上;当反应温度为90 ℃时,可获得100%的转化率,该合成路线催化剂的选择性均为100%。根据软硬酸碱理论对反应机理进行了探讨。     

不同钼基催化剂抑焦效果的对比分析

采用自制的水溶性钼基催化剂和油溶性钼基催化剂原位分解制备了MoS2（标记为MoS2⁃1和MoS2⁃2）,并对两类MoS2进行XRD分析、粒度分析和SEM形貌分析表征以及反应性能评价,以探讨在悬浮床加氢反应中的抑焦效果。高压釜评价结果表明,加入油溶性催化剂时的转化率和生焦量均优于加入水溶性催化剂。XRD分析结果表明,MoS2⁃1的结晶状态较差,MoS2⁃2的各特征峰尖锐,结晶状态良好,可以活化氢分子为活化氢,降低生焦率。SEM和粒度分析结果表明,MoS2⁃2的直径以1~5 μm为主,MoS2⁃1直径以6~10 μm为主,MoS2⁃2粒径较小,粒度分布比较均匀,可提供更多的加氢活性中心提高反应的转化率。