甲烷氧化偶联剂乙烯放大实验中催化剂稳定性的研究

用Ｌａ－Ｂａ－Ｏｘ－助剂作为甲烷氧化偶联催化剂，研究了从０．５ｍｌ放大到３０ｍｌ和２００ｍｌ装量时催化剂的稳定性，实验表明，在催化剂装量利大时用薄导反应器通过反应条件的合理调整（如适当地降低反应空速与反应管外加热的温度等），使２００ｍｌ装量的催化剂反应床层热点温度与０．５ｍｌ催化剂床层的热点温度相差≤６０℃，从而在ＣＨ４：Ｏ２＝（４．７５～５．０８）：１，ＣＨ４空速５０００ｈ＾－１，催化剂床层加热     

甲烷氧化偶联制乙烯放大实验中催化剂稳定性的研究

用Ｌａ－Ｂａ－Ｏｘ－助剂作为甲烷氧化偶联催化剂，研究了从０．５ｍｌ放大到３０ｍｌ和２００ｍｌ装量时催化剂的稳定性。实验表明，在催化剂装量放大时用薄层反应器和通过反应条件的合理调整（如适当地降低反应空速与反应管外加热的温度等），使２００ｍｌ装量的催化剂反应时床层热点温度与０．５ｍｌ催化剂床层的热点温度相差≤６０℃，从而在ＣＨ４∶Ｏ２＝（４．７５～５．０８）∶１、ＣＨ４空速５０００ｈ－１、催化剂床层热点温度８４０℃条件下，实现了２００ｍｌ装置催化剂的１０００ｈ稳定运转，其Ｃ２选择性和收率分别保持在６２．４％～７１．９％和１６．５％～１７．３％，甲烷转化率为２３．５％～２６．６％。该结果与０．５ｍｌ催化剂装量的１０００ｈ稳定性实验结果基本一致。反应前后催化剂的结构和物性变化对催化剂活性影响不大     

薄层固定床反应器中甲烷氧化偶联反应热效应的研究

研究了甲烷氧化偶联制乙烯强放热反应在催化剂装量为２００ｍｌ的薄层床中的起燃条件、甲烷空速、ＣＨ４／Ｏ２比、床层高度、反应时间等与床层温升和催化剂活性的关系，得出在床层高度为３０～５４ｍｍ的薄层床中，反应可平稳地进行，反应的最高温区在气体进催化剂层人口以下１５～３０ｍｍ内，床层厚度的增加对Ｃ２收率影响不大，但Ｃ２选择性下降。床层最高温度随甲烷空速升高而增加，最高温区增宽。ＣＨ４／Ｏ２比增加温度降低，Ｃ２选择性增高。用预热与加强保温的办法，该反应在薄层床反应器中可能实现自热反应。     

固定床反应器MgO／BaCO_3甲烷氧化偶联催化剂的稳定性

报道在催化剂装量３０ｍｌ的环形固定床和直管固定床两种反应器上，ＭｇＯ／ＢａＣＯ３催化剂甲烷氧化偶联反应的５００ｈ稳定性试验结果。采用甲烷和纯氧为原料气，水蒸汽为稀释剂的共进料模式。试验结果表明，ＭｇＯ／ＢａＣＯ３催化剂在５００ｈ稳定性试验中一直保持着较高的催化活性，在直管固定床反应器上，Ｃ２烃收率１６．３％，Ｃ２烃选择性６５．０％。在环形固定床反应器上，Ｃ２烃的收率１７．３％，Ｃ２烃选择性６７．０％。为了控制反应速度，水蒸汽作为稀释气引入到反应中。水蒸汽在反应中可分散和带走催化剂床层过多的反应热，减小床层温差。ＸＲＤ结果表明，反应后的催化剂与新鲜催化剂的结构基本一致，说明催化剂具有稳定的催化活性的原因，应归属于其结构的稳定性和具有一定的抗水蒸汽性能。还考察了不同甲烷空速、反应器管壁温度、水蒸汽含量对反应性能的影响。     

氯乙酸合成新技术的研究

在自行设计的试验装置上，进行了以乙酸酐作催化剂及少量助催化剂催化氯化乙酸合成氯乙酸的研究，得到较好的小试工艺条件：乙酸酐加入量７．０％～１１．０％，助催化剂加入量０．５％～１．０％，氯气过量，反应温度１０５～１１０℃，反应时间６～７ｈ。经结晶分离后，可得收率为８５．３０％、氯乙酸的质量分数ｗＭＣＡ＞９８．５、二氯乙酸质量分数ｗＤＣＡ＜１．０％的优级氯乙酸产品。并成功地进行了工业化试验，其收率达８９．５０％，产品质量达到ｗＭＣＡ９７．５％～９９．１％、ｗＤＣＡ０．４％～１．０％、结晶颗粒长３～８ｍｍ、直径１～２ｍｍ的高质量产品。     

Mg调变Ni基催化剂上甲烷部分氧化制合成气

在固定床流动反应装置上考察了不同反应条件对Ｍｇ调变Ｎｉ基催化剂反应性能的影响。当催化剂床层径高比约为２,空速２０×１０５ｈ－１,床层最高温度９４０℃,Ｖ（ＣＨ４）／Ｖ（Ｏ２）＝２０时,甲烷转化率９７％,ＣＯ选择性９８％,Ｈ２选择性接近１００％。５００ｈ的稳定性考察结果表明,甲烷转化率大于９０％,ＣＯ及Ｈ２选择性均大于９５％。反应后的催化剂经ＳＥＭ分析没观察到积炭。     

W-Mn/SiO _2甲烷氧化偶联催化剂流化床的放大研究

在催化剂装量为２００ｍＬ的不锈钢流化床反应器上，Ｗ－Ｍｎ／ＳｉＯ２催化剂甲烷氧化偶联反应性能及稳定性试验结果表明，在甲烷空速为７０００ｈ－１，反应温度为８００℃，原料中氧含量为１１．８％时，Ｃ２烃选择性和收率分别可达８２．６％和１７．８６％；反应温度为８７５℃，Ｏ２含量为１５．１％时，Ｃ２烃收率和选择性分别为１９．４％和７５．７％。在４５０ｈ稳定性试验中，Ｃ２烃的收率和选择性一直在１７％和７０％以上。另外，用ＸＲＤ、ＩＣＰ－ＡＥＳ和ＢＥＴ等手段分别对新鲜催化剂和经稳定性试验后的催化剂进行了表征。     

甲醇裂解做内燃机燃料裂解催化制的研究

在固定床连续流动式反应装置上评选出了三种不同类型的甲醇裂解催化剂。这些催化剂在液体空速１．５～４．５ｈ￣－１、温度２５０～４５０℃、压力０．５ＭＰａ的条件下使甲醇单程转化率达到９５％以上。产品气主要是ＣＯ和Ｈ＿２气，（Ｈ＿２／ＣＯ≈２）及少量ＣＯ＿２、ＤＭＥ（二甲醚）和水等杂质，产气组成稳定。其中一种催化剂在２０ｍｌ规模的反应装置上间歇累计运转了１０００ｈ，性能稳定。将该催化剂放大到１立升规模，在相同条件下，可以重复小试结果。该催化剂具有机械强度高，热稳定性好，抗积炭等特点，有可能在汽车用发动机代用燃料的制备中应用。     

固载杂多酸催化剂PW_(12)/C催化合成二甘醇二苯甲酸酯

用自制的固载杂多酸催化剂ＰＷ１２／Ｃ复相催化合成增塑剂二甘醇二苯甲酸酯（ＤＥＤＢ），通过试验确定了合成ＤＥＤＢ的适宜工艺条件为：苯甲酸３０ｇ，二甘醇１０．４ｍｌ，催化剂用量为苯甲酸质量的０．７％，带水剂Ｎ２流量２００ｍｌ／ｍｉｎ，反应温度１８０℃，反应时间３ｈ，在此条件下酯化率可达９８．５％。重复试验表明该催化剂具有良好的稳定性。     

负载乙基桥二氯二茚合锆的研究

考察了影响乙基桥二氯二茚合锆负载的各种因素。试验证明载体硅胶处理和助剂甲基铝氧烷的负载是决定负载乙基桥二氯二茚合锆催化剂性能的重要因素。负载过程中加入有机交联剂可使负载茂金属催化剂的载锆量提高４７％～６８％。当Ｅｔ（Ｉｎｄ）２ＺｒＣｌ２浸渍液浓度在１０～２０μｍｏｌ／ｍｌ，负载６～１２ｈ时载锆量最大。载锆量为０．５５％～０．６０％的负载Ｅｔ（Ｉｎｄ）２ＺｒＣｌ２催化剂催化乙烯淤浆聚合活性最佳。     

催化裂化柴油管式液相加氢的实验研究

采用管式反应器实验装置进行催化裂化柴油(LCO)液相加氢反应。在单反应管模式下,考察了反应压力、混氢量、空速、温度对加氢反应的影响及混氢量对催化剂床层热点温度的影响;在双反应管串联模式(中间补氢)下,考察了不同混氢量对加氢反应的影响。结果表明,单反应管催化裂化柴油液相加氢反应较为适宜的条件为压力65 MPa、混氢量(质量分数)056%、空速20 h-1、温度360℃;管式反应器液相加氢的催化剂床层热点温差在10～20℃之间,热点温度出现在床层高度的15%～30%范围,最为合适的补氢点应在热点温度高峰出现下落趋势处。采用双反应管串联装置进行催化裂化柴油液相加氢反应,可使脱硫率、脱氮率均达到90%以上。     

合成气直接制取低碳烯烃单管扩大试验Ⅰ．反应工艺的研究

将小试开发成功的Ｋ－Ｆｅ－ＭｎＯ／Ｓｉｌｉｃａｌｉｔｅ－２催化剂进行了１．８Ｌ的单管扩大试验，采用强制盐浴循环加热及导热，可有效控制ＣＯ加氢的强放热效应，使催化剂床层温差控制在２０℃以内，取得很好的效果，成功地进行了合成气制低碳烯烃的单管扩大试验，Ｋ－Ｆｅ－ＭｎＯ／Ｓｉｌｉｃａｌｉｔｅ－２催化剂的ＣＯ加氢制低碳烯烃性能可达到并超过小试结果，表明控制催化剂床层温差是确保合成气直接制取低碳烯烃单管扩大试验的关键。此外，根据催化剂床层高温区轴向位移的速度可推测催化剂的单程寿命。     

乙醇脱水制乙烯等温固定床反应器的模拟

采用半经验的乙醇脱水制乙烯反应动力学模型,建立了乙醇脱水制乙烯等温固定床反应器的一维模型。利用工业生产数据对所建模型进行了验正,反应器出口温度、乙醇转化率、乙烯选择性的计算值与实际值的偏差分别是-1.65 K,-0.66%,0.43%。采用该模型模拟了加热介质温度、进料空速、乙醇含量对反应器轴向温度分布、乙醇转化率和乙烯选择性的影响。模拟结果表明,加热介质温度在643～683 K内可得到较好的反应器轴向温度分布和乙醇脱水反应结果;适宜的进料空速为0.6 h~(-1),进料空速过高乙醇转化率降低;乙醇含量高有利于提高乙烯的选择性。     

浆态床反应器中熔铁催化剂的费托合成反应性能

研究了浆态床反应器中熔铁催化剂的费托合成反应性能,并与固定床反应器进行了比较。实验结果表明,熔铁催化剂在浆态床反应器中具有较好的费托合成反应活性和良好的稳定性;与固定床反应器相比,浆态床反应器中CH4和CO2的选择性明显降低。考察了反应温度、反应压力、合成气空速、合成气n(H2)∶n(CO)对浆态床反应器中熔铁催化剂费托合成反应性能的影响。实验结果表明,适当调变反应条件,可有效提高熔铁催化剂的费托合成反应活性,并使产物分布得到优化。在n(H2)∶n(CO)=1.6、2.0M Pa、250℃、GHSV=3 000h-1的条件下运行900h,浆态床反应器中CO的转化率达92%左右,CH4的选择性为5%左右,CO2的选择性为40%左右。     

磁稳定床反应器中己内酰胺加氢精制应用研究

采用工业原料在6 kt/a中试装置上对以镍系非晶态合金为催化剂的磁稳定床反应器中己内酰胺的加氢精制过程进行了研究,考察了各种操作参数对反应结果的影响以及催化剂的稳定性。试验结果表明,己内酰胺水溶液经预溶氢后磁稳定床反应器加氢精制或气液固三相磁稳定床反应器加氢精制,在氢液体积比0.7-1.5、反应温度80-100℃、反应压力0.4-0.9 MPa、空速30-50 h-1、磁场强度15-32 kA/m的条件下,加氢后溶液的高锰酸钾值(PM)从50 s提高到2 000 s以上,催化剂寿命达3 200 h以上;与工业上搅拌釜式己内酰胺加氢精制工艺相比,催化剂耗量可降低60％。     

反应氛围对RBS-1分子筛催化剂上气相Beckmann重排反应的影响

在常压连续流动固定床反应装置上，考察了反应温度、环己酮肟质量空速（MHSV）、溶剂种类、环己酮肟浓度、载气流量、水的质量分数等反应条件或反应氛围对环己酮肟气相Beckmann重排反应的影响。结果表明，低碳醇适宜作反应溶剂；环己酮肟浓度和载气流量对反应性能有较大影响；反应物料中加入少量水可降低催化剂的失活速率，并可改善己内酰胺的选择性。在微型固定床反应装置上得到的优化反应工艺条件为：催化剂用量0．375g，反应压力101．3kPa，反应温度653～663K，反应物溶剂为乙醇，环己酮肟的MHSV为1～2h^-1，环己酮肟的质量分数为33％～44％，N2载气流量为30-45ml／min。     

天然气中有机硫固定床转化催化剂的研究

针对川东北高含硫气田开发中的高浓度有机硫问题,利用多元金属络合固定床转化催化剂制备技术,研究开发了天然气中气相固定床羰基硫（COS）水解催化剂,实验考察了催化剂在不同温度、空速、气体组成下的水解转化率影响,根据研究结果推荐了天然气中COS水解催化剂的使用条件。以川东北高含硫气田胺液吸收塔出口湿净化气为基础,当COS质量浓度为200～300mg/m~3时,考察了催化剂连续运行200h的COS水解性能稳定性。结果表明,COS水解率大于97%,反应器出口COS质量浓度小于10mg/m~3。天然气中气相固定床催化水解技术和配套水解催化剂可用于解决川东北高含硫气田以COS为主的有机硫脱除处理,使商品天然气达到GB 17820-2018《天然气》中总硫质量浓度小于20mg/m~3的要求。