镍基催化剂催化正己烷异构化性能及热稳定性

采用干混和等体积浸渍法分别制备了NiB/Hβ、NiP/Hβ和Ni-HPWMo/Hβ3种烷烃异构化催化剂,并采用XRD、SEM、NH₃-TPD等手段对催化剂进行表征,考察了3种催化剂催化正己烷异构化的反应性能、热稳定性及650 ℃再生后催化异构化性能。结果表明：虽然3种催化剂均具有催化正己烷异构化的活性,但Ni-HPWMo/Hβ、NiB/Hβ的热稳定性较差,而且NiB/Hβ的催化裂解性能较强,导致裂解产物增多;在650 ℃下模拟工业条件再生后,Ni-HPWMo/Hβ和NiB/Hβ催化性能明显降低,NiP/Hβ依旧能保持稳定的催化异构化活性。通过对比3种镍基烷烃异构化催化剂的热稳定性及模拟再生性能,表明NiP/Hβ催化剂具有一定的工业应用前景。     

硼掺杂NiPB/Hβ催化剂催化正己烷异构化反应

采用混捏法制备了一种新型硼(B)掺杂NiPB/Hβ催化剂并用于催化正己烷异构化反应。采用X-射线衍射(XRD)、NH₃-TPD和H_2-TPR、傅里叶变换红外光谱(FT-IR)、透射电子显微镜(TEM)等分析手段对不同NiPB负载量的催化剂晶相、酸性质及孔径结构等进行了表征分析。结果表明：Hβ负载NiPB后增强了催化剂的表面酸性,当NiPB负载质量分数不超过10%时,其在Hβ载体表面分布均匀。研究了NiPB/Hβ催化剂催化正己烷异构化的适宜反应条件。结果表明：在反应温度300 ℃、反应压力2 MPa、质量空速为1 h^-1及氢/油摩尔比为4的反应条件下,NiPB/Hβ催化剂表现出良好的催化正己烷异构化反应性能,正己烷转化率及异构烷烃总收率、选择性分别可达79.93%,78.34%和98.01%。高温烧焦可有效去除催化剂表面的积炭,在一定程度上实现催化剂的再生,使用烧焦再生后的NiPB/Hβ催化剂催化正己烷异构化反应,正己烷的转化率和异构烷烃总收率分别可达63%和62%。     

NiH/Hβ催化剂的制备及催化正己烷异构化性能

采用浸渍还原法制备了一种新型镍氢化物/分子筛（NiH/Hβ）烷烃异构化催化剂，考察了催化剂制备条件及反应条件对其催化正己烷异构化性能的影响。结果发现，当活性组分质量分数为0.5%，反应温度为300 ℃，反应压力为2.0 MPa，氢/油摩尔比为4.0及质量空速为1.0 h^-1时，NiH/Hβ催化剂催化正己烷异构化活性最优，正己烷的转化率为83.0%，异构烷烃的选择性与收率分别达到78.6%、65.2%。根据实验结果，提出了NiH/Hβ催化剂催化正己烷异构化反应机理，证明NiH金属活性中心具有良好的加氢/脱氢功能。     

制备条件对β-Mo_2C/β沸石催化剂结构及其正己烷异构化活性的影响

以钼酸铵为钼源,正己烷和正庚烷作为渗碳剂,采用浸渍法和程序升温法制备了β-Mo2C/β沸石催化剂,考察了制备条件对催化剂正己烷异构化反应活性的影响。结果表明,以正己烷为渗碳剂,碳化升温速率为1℃/min,碳化终温为650℃,碳化原料氢烃体积比为1800,碳化钼负载量为15%时,制得的催化剂活性最佳,正己烷转化率、异构化选择性及异构产物收率分别为82.96%,71.56%和59.36%。     

改性β沸石负载碳化钼催化剂上正己烷的异构化

通过碱溶液适度处理β沸石来增大其孔径,以(NH4)6Mo7O24·4H2O为钼源,以正己烷为碳源,制备了改性β沸石负载碳化钼催化剂。XRD,BET,FTIR分析结果表明,制备的改性β沸石具有高比表面积和大孔径,利用正己烷作为碳源得到了对异构化具有活性的β-Mo2C催化剂。以正己烷为模型反应物,考察了反应温度、压力、空速和氢烃比对β-Mo2C/β沸石催化剂临氢异构化反应性能的影响。结果表明,β沸石负载碳化钼催化剂上的正己烷异构化的最优反应条件为：反应温度265 ℃, 反应压力1.5 MPa,体积空速1.0 h-1,氢烃体积比200。在该条件下,当正己烷转化率为80.97%时,异构化选择性和异构产物收率分别为72.53%和58.73%。     

Pt-SO42-/ZrO2-Al2O3催化正己烷异构化反应动力学模型

采用共沉淀法制备SO₄^2-/ZrO₂-Al₂O₃,等体积浸渍法制备Pt-SO₄^2-/ZrO₂-Al₂O₃固体超强酸催化剂,采用5mL连续固定床反应装置评价了反应温度、反应压力、氢/油体积比和体积空速对Pt-SO₄^2-/ZrO₂-Al₂O₃催化剂催化正己烷临氢异构化反应活性的影响。进行拟一级动力学模型验证,建立正己烷异构化一级反应网络动力学模型。结果表明：增加反应压力和体积空速,正己烷转化率降低;随着氢/油体积比、反应温度的升高,正己烷转化率提高。在180～200℃范围内,正己烷在Pt-SO₄^2-/ZrO₂-Al₂O₃催化剂上的临氢异构化反应可以视为简单拟...     

Mo2C/SAPO-11催化剂上正己烷的异构化

本实验利用程序升温还原法制备了SAPO-11负载碳化钼催化剂.XRD分析表明,利用正己烷作为碳源得到了对异构化具有活性的β-Mo2C.通过连续流动固定反应装置,以正己烷为模型反应物,考察了反应温度、压力、空速和氢烃比对β-Mo2C/SAPO-11催化剂临氢异构化反应性能的影响.结果显示,SAPO-11负载碳化钼催化剂上的正己烷异构化的最适宜反应条件为温度380℃, 压力1.5 MPa,体积空速1.0 h-1,氢烃体积比200∶ 1.最适宜条件下反应物转化率为82.19%时,选择性和异构物收率分别达到73.57%和60.47%.     

稀土Ce改性Pt/Hβ-HZSM-5异构化催化剂的性能

采用共浸渍法制备了不同Ce含量改性的Ce-Pt/Hβ-HZSM-5异构化催化剂。通过BET,XRD,NH_3-TPD,Py-IR,TEM等手段对催化剂试样进行了表征,在固定床微反装置上考察了催化剂对正己烷的异构化反应活性。实验结果表明,稀土助剂Ce的引入导致催化剂的比表面积和孔体积降低,B酸量和总酸量增加,活性Pt物种的分散性得到改善,优化了催化剂的正己烷异构化性能。在反应压力1.5 MPa、体积空速1 h~(-1)、氢油体积比500、反应温度280℃的条件下,Ce含量1%(w)、Pt含量0.4%(w)的Ce-Pt/Hβ-HZSM-5催化剂活性最高,正己烷转化率为81.90%,异构化率为81.78%。     

Mo2C/SAPO-11催化剂上正己烷异构化反应研究

利用程序升温还原法制备了SAPO-11负载碳化钼催化剂。XRD分析表明,利用正己烷作为碳源得到了对异构化具有活性的β-Mo2C。通过连续流动固定床反应装置,以正己烷为模型反应物,考察了反应温度、压力、空速和氢烃体积比对β-Mo2C/SAPO-11催化剂临氢异构化反应性能的影响。结果显示,SAPO-11负载碳化钼催化剂上的正己烷异构化的最适宜反应条件为温度380℃, 压力1.5MPa,体积空速1.0h-1,氢烃体积比200:1。在适宜条件下反应物转化率为82.19%,异构物选择性和收率分别达到73.57%和60.47%。     

正己烷在β沸石负载碳化钼催化剂上的异构化研究

利用程序升温还原法制备了β沸石负载碳化钼催化剂。XRD分析结果表明，利用正己烷作为碳源得到了对异构化具有活性的β-Mo2C。通过连续流动固定反应装置，以正己烷为模型反应物，考察了反应温度、压力、空速和氢烃比对β-Mo2C/β沸石催化剂临氢异构化反应性能的影响。结果表明，在反应温度270～275 ℃、 压力1.0～1.5 MPa、体积空速1.0～1.5 h-1、氢烃体积比200:1的条件下，当正己烷转化率为80%时，选择性和异构体收率分别达到71%和57%。     

改性β沸石负载碳化钼催化剂上正己烷的异构化

本实验通过碱溶液适度处理β沸石来增大其孔径,制备了β沸石负载碳化钼催化剂.XRD、BET、FTIR分析表明,制备出了高比表面积大孔径的β沸石.XRD分析表明,利用正已烷作为碳源得到了对异构化具有活性的β-Mo2C.以正己烷为模型反应物,考察了反应温度、压力、空速和氢烃比对β-Mo2C/β沸石催化剂临氢异构化反应性能的影响.结果显示,β沸石负载碳化钼催化剂上的正己烷异构化的最优反应条件为温度265℃,压力1.5 MPa,体积空速1.0 h1,氢烃体积比200:1.最优条件下当反应物转化率为80.97%时,选择性和异构物收率分别达到72.53%和58.73%.     

氯化条件对正己烷异构化Pt/Al2O3催化剂性能的影响

采用浸渍法制备了Pt/Al2O3催化剂,在250和300℃下氯化不同时间,得到两个系列的Pt/Al2O3 Cl催化剂。采用BET、NH3 TPD、Py IR等方法表征了制备的催化剂。以正己烷为原料,在反应温度140℃、压力20 MPa、体积空速12 h-1、氢/油摩尔比2的条件下,考察了Pt/Al2O3 Cl催化剂的异构化催化活性和异构产物选择性。结果表明,在相同温度下,氯化时间越长,Pt/Al2O3 Cl的比表面积越小,孔径越大。在250℃氯化时,氯化时间越长,催化剂酸量和氯质量分数越高,催化正己烷异构化活性和异构产物选择性越高;但在300℃氯化时,氯化时间超过1 h,所得Pt/Al2O3 Cl的酸量和氯质量分数下降,催化性能变差。氯化后的Pt/Al2O3 Cl催化剂只有L酸位,经异构化反应评价后催化剂既有L酸又有B酸。300℃氯化1 h最佳,所得Pt/Al2O3 Cl催化正己烷异构化的转化率为8405%,2〖DK〗,2 二甲基丁烷选择性为2654%;连续运行300 h,催化剂活性几乎不改变。     

Mo2C/MoO2-ZrO2催化剂上正己烷异构化

以十六烷基三甲基溴化铵（CTAB）和聚乙二醇20 000（PEG20 000）为模板剂,采用共沉淀法制备前躯体MoO3/ZrO2,然后使用程序升温法,以正己烷为碳源,制备了Mo2C/MoO2-ZrO2催化剂。XRD和BET分析结果显示,催化剂具有明显的β-Mo2C特征峰和适宜的孔径孔体积。以正己烷为原料,在连续流动的固定床反应装置上,通过改变温度、压力、体积空速以及氢烃体积比等参数,考察了该催化剂的异构化性能。结果表明,Mo2C/MoO2-ZrO2上的正己烷异构化优化反应反应温度380 ℃、反应压力2.5 MPa、体积空速1.0 h-1、氢烃体积比400:1,在此条件下的正己烷转化率达到67.5%,异构化选择性和异构化收率分别为82.5%和55.7%。     

正己烷异构化Pt/SZA催化剂构效关系研究

采用等体积浸渍法制备了Pt/SZA固体超强酸催化剂,采用X射线衍射、N₂吸附-脱附、NH₃程序升温脱附等方法对催化剂进行了表征,并考察了超强酸高温处理和载硫量对其催化正己烷异构化性能的影响。结果表明：适宜的超强酸焙烧温度为550 ℃,催化剂载硫量（w）为3.15%,此时制备的Pt/SZA催化剂抑制了单斜晶相ZrO₂的生成,具有适宜的孔结构性质和较多的酸中心;在相同反应条件下,催化剂催化正己烷异构化活性最高,且具有优良的异构产物分布。     

NiP/ZSM-5催化异构化及芳构化

以正辛烷作为探针分子 ,在连续微反装置上考察了不同浸渍法改性NiP/ZSM -5催化剂的异构化和芳构化的反应性能 ,探讨了工艺条件对择形催化反应的影响。结果表明 ,改性后的NiP/ZSM -5催化剂表现出较高的转化活性。在压力 1 2MPa、温度 3 2 0℃、氢 /烃体积比为 40 0 /1、液态空速 4h- 1 的最佳反应条件下 ,正辛烷反应的转化率、液体产物收率、异构化和芳构化产物的选择性分别为 79 80 %、41 83 %、10 83 %和 17 79%。与分步浸渍法相比 ,采用共浸渍法制备的催化剂上B酸和L酸分布更为均衡 ,因而表现出更好的反应性能。     

Pt-SO42-/ZrO2-Al2O3固体超强酸催化剂的研究

采用共沉淀法制备ZrO₂-Al₂O₃,用硫酸溶液浸渍ZrO₂-Al₂O₃制备SO₄^2-/ZrO₂-Al₂O₃,采用等体积法浸渍氯化铂溶液制备Pt-SO₄^2-/ZrO₂-Al₂O₃固体超强酸催化剂。采用N₂吸附-脱附、X射线荧光、X射线衍射、NH₃ 程序升温脱附、吡啶吸附红外光谱等表征了不同Pt-SO₄^2-/ZrO₂-Al₂O₃催化剂的孔结构、晶相结构和酸性质,以正己烷为原料评价Pt-SO42-/ZrO₂-Al₂O₃催化剂上的反应转化率和异构化活性。结果表明：Al₂O₃质量分数为5%、SO₄^2-/ZrO₂-Al₂O₃焙烧温度为650 ℃、硫酸加入量（w）为15.0%时,Pt-SO₄^2-/ZrO₂-Al₂O₃催化剂四方晶相ZrO₂含量最高,总酸量和B酸量最多,正己烷转化率和异构化率最高。在反应温度240 ℃、反应压力2.0 MPa、体积空速1.0 h^-1、氢油体积比700的条件下,Pt-SO₄^2-/ZrO₂-Al₂O₃催化剂上的正己烷转化率为88.72%,异构化率为80.07%。     

伊利石合成SAPO-11分子筛及其临氢异构化性能

以酸洗伊利石为原料,采用水热法合成SAPO-11分子筛,采用等体积浸渍法制备成型SAPO-11分子筛催化剂,采用XRD、N₂吸附-脱附、SEM和TEM等分析手段对SAPO-11分子筛样品进行了分析表征,考察合成条件对合成SAPO-11分子筛晶相结构的影响,并以正辛烷为模型化合物评价了成型SAPO-11分子筛催化剂的临氢异构化反应性能。结果表明：以酸洗伊利石为原料合成SAPO-11分子筛的最佳条件为：晶化温度180 ℃,晶化时间36 h,n(SiO₂)/n(Al₂O₃)=0.5,n(P₂O₅)/n(Al₂O₃)=1.2,n(模板剂)/n(SiO₂)=3.5;在反应压力1.5 MPa、反应温度360 ℃、质量空速1.5 h^-1、V(H₂)/V(正辛烷)=300的条件下,以正辛烷为模型化合物在Ni/SAPO-11分子筛催化剂作用下进行临氢异构化反应,正辛烷转化率为52.94%、异构体收率为42.95%、单支链异构体的选择性为74.28%、双支链异构体的选择性为6.85%,该催化剂异构化反应性能较好。     

催化材料对加氢裂化尾油催化裂解异构化反应的影响

利用小型固定流化床催化裂化试验装置,研究了ZSP分子筛催化剂、Y分子筛催化剂及其混合体系对加氢裂化尾油催化裂解产物分布的影响,探究了不同催化材料对催化裂解过程中异构化反应的作用,以及对催化裂解过程中裂化、芳构化、氢转移反应的影响。提出以汽油馏分产物组成表征催化裂解产物异构化程度的异构化指数ISOI。结果表明：随着催化剂中择形分子筛比例增加,催化裂解过程中异构化反应程度降低,裂化反应程度增加,氢转移反应程度降低,芳构化反应程度降低;采用100%ZSP分子筛催化剂时,加氢裂化尾油产物中裂化气异构化指数B_G1为1.13,汽油异构化指数ISOI为0.83,异构烃类产率降至29.45%,乙烯的单程产率可达7.22%,丙烯的单程产率可达23.66%;相比于Y分子筛,ZSP分子筛有助于降低加氢裂化尾油催化裂解过程中异构化产物的产率,增产低碳烯烃。     

C5/C6烷烃异构化催化剂制备及性能研究

以工业丝光沸石为载体,采用等体积浸渍法制备了C₅/C₆正构烷烃中温异构化催化剂。采用微型固定床反应器,以正戊烷、正己烷为模型化合物,考察反应温度、反应压力、液时体积空速和氢油比对催化剂异构化性能的影响。结果表明,正构C₅、C₆烷烃异构化的适宜反应条件为：反应温度280 ℃、反应压力2 MPa、体积空速1.0 h-1、氢油摩尔比2.77。此条件下,C₅、C₆异构化率分别为67.3%和85.2%。以工业装置重整拔头油为原料进行试验,液体收率保持在96.0%左右,C₅、C₆异构化率分别为67.5%和85.7%,C₆异构选择性为19.9%。以重整拔头油为原料的600 h长周期评价试验结果表明,该催化剂异构化性能稳定。     

铝改性固体酸催化剂的制备及其在正己烷异构化中的反应性能研究

以拟薄水铝石为黏结剂,采用混捏法分别制备了负载金属钯的丝光沸石型催化剂和SO^2-₄/ZrO₂型超强酸催化剂。利用X射线衍射、N₂物理吸附、NH₃程序升温脱附和H₂程序升温还原等分析手段对催化剂进行了表征,并且利用正己烷异构化反应评价催化剂的催化性能。结果表明,Al的加入不会影响丝光沸石的晶型和微孔特性;对超强酸来说,Al的添加可以稳定锆的四方晶型并增大其比表面积,有利于反应的进行。相比于丝光沸石,超强酸具有更加广泛的酸强度分布,并且Al的添加对催化剂酸性有显著影响。正己烷异构化反应表明：超强酸催化剂的最佳反应温度比丝光沸石低110℃左右。当氧化铝添加量达到25%（质量分数）时,超强酸催化正己烷异构化反应转化率可稳定在90%以上,2,2-二甲基丁烷（2,2-DMB）的选择性稳定在38%以上。