Ni-WO_x催化剂上正庚烷的加氢异构化反应

采用浸渍法制备了Ni-WOx催化剂,在常压连续流动固定床反应器上考察了Ni-WOx催化剂对正庚烷加氢异构化反应的催化性能,讨论了焙烧温度、Ni含量、还原温度和反应条件对Ni-WOx催化剂性能的影响,采用X射线衍射对Ni-WOx催化剂进行了表征。实验结果表明,当焙烧温度为800℃、还原温度为525℃、Ni质量分数为2%时,Ni-WOx催化剂的性能较好,催化剂的活性组分主要为WO2。在300℃、正庚烷重时空速0.68h-1、H2流量18mL/min、反应时间6h的条件下,在该催化剂上正庚烷的转化率达到49.39%,异构庚烷选择性达87.34%。正庚烷在该催化剂上按双功能机理进行加氢异构化反应。     

磷钼酸改性Ni催化剂上秸秆液化油的加氢脱氧研究

秸秆是重要的农弃物资源,催化秸秆液化油加氢脱氧提高燃油品质,这对于优化利用农弃物资源和开发新能源都具有十分重要的意义。以γ-Al_2O_3为载体,通过浸渍法制备了负载型Ni催化剂(Ni/γ-Al_2O_3)和磷钼酸改性的Ni催化剂(Ni/γ-Al_2O_3-HMoP),采用氮气吸附(BET)、X射线衍射(XRD)、程序升温还原(H_2-TPR)和程序升温脱附(NH_3-TPD)对催化剂的物性进行了表征,并考察了磷钼酸对催化剂在秸秆液化油催化加氢精制中的性能的影响。结果显示,磷钼酸改性可有效提高催化剂对秸秆液化油的催化加氢脱氧活性。磷钼酸改性一方面可增加活性金属在催化剂载体上的分散,并使Ni活性粒子在载体微孔内尺寸大小趋于均匀,有利于活性组分Ni的分散,使催化剂具有更好的选择性和催化稳定性;另一方面,引入的磷钼酸与镍盐发生相互作用,提高了镍的还原性和活性位数量。秸秆液化油的加氢脱氧反应结果显示,在10%Ni/γ-Al_2O_3-HMoP-3催化剂上,温度250℃,氢气压力4.5MPa,秸秆液化油的催化加氢脱氧反应较为彻底,精制油颜色明显变浅。     

正庚烷在分子筛负载杂多酸催化剂上的异构化

 采用浸渍法制备了分子筛负载杂多酸催化剂Ni-SiW₁₂/MCM-41，在常压连续固定床反应器中考察了其对正庚烷加氢异构化反应的催化性能，讨论了焙烧温度、活性组分含量、还原温度和反应条件对催化剂性能的影响。结果表明，以焙烧温度为400℃制备的含Ni质量分数4%、SiW₁₂质量分数30%的Ni-SiW₁₂/MCM-41催化剂在还原温度400℃、反应温度300℃、反应时间6h的条件下，催化正庚烷加氢异构化反应的性能较好，正庚烷转化率可达18.5%，异构化选择性可达74%。     

铂锡重整催化剂体系下正庚烷转化规律研究

以链烷烃中较难转化的正庚烷为模型化合物,考察碱金属K、稀土Ce和K、双稀土金属（Ce和Eu）对铂锡重整催化剂体系下正庚烷转化的影响。结果表明：与铂锡催化剂相比,添加0.045%、0.060%的K,使得催化剂载体强L酸量下降,有利于抑制裂解产物,510 ℃裂解产物下降约5百分点,同时异构烷烃选择性上升约7百分点;添加0.28%Ce和0.010%、0.030%的K,510 ℃时裂解产物选择性下降4.2~7.1百分点,异构烷烃选择性上升7.4~9.8百分点,但随着反应温度升高对正庚烷转化的影响有一定程度的削弱;添加双稀土金属后,在较低反应温度（510 ℃）下能够有效降低裂解产物选择性、提升异构烷烃选择性,随着反应温度升高,双稀土对正庚烷转化的影响显著削弱。     

铂锡重整催化剂体系下正庚烷转化规律的研究

以链烷烃中较难转化的正庚烷为模型化合物,考察碱金属K、稀土Ce和K、双稀土金属(Ce和Eu)对铂锡重整催化剂体系下正庚烷转化的影响。结果表明:与铂锡催化剂相比,添加0.045%、0.060%的K,使得催化剂载体强L酸量下降,有利于抑制裂解反应,510℃时的裂解产物收率下降约5百分点,同时异构烷烃选择性上升约7百分点;添加0.28%Ce和0.010%、0.030%的K,510℃时的裂解产物选择性下降4.2~7.1百分点,异构烷烃选择性上升7.4~9.8百分点,但随着反应温度升高则对正庚烷转化的影响有一定程度的削弱;添加双稀土金属后,在较低反应温度(510℃)下能够有效降低裂解产物选择性、提升异构烷烃选择性,随着反应温度升高,双稀土对正庚烷转化的影响显著削弱。     

分子筛结构及磷改性对催化苯与乙醇烷基化反应性能的影响

采用BET，NH3-TPD，Py-IR方法对Mor，Beta，SAPO-11，HZSM-5四种沸石原粉进行表征，在连续流动固定床反应装置上对这四种沸石催化剂进行苯与乙醇烷基化反应活性评价，并比较了四种沸石催化剂在相同反应时间下的积炭量。结果表明，Mor和Beta沸石失活快，SAPO-11沸石反应活性低，而HZSM-5沸石具有较高的反应活性和较长的寿命，是比较合适的催化剂；相同反应时间下四种沸石催化剂的积炭量由高到低的顺序为：Mor＞Beta＞SAPO-11＞HZSM-5。针对HZSM-5沸石催化剂乙苯选择性低的问题，考察了不同含量磷改性HZSM-5沸石催化剂的催化性能。结果表明，质量分数为3%磷改性HZSM-5催化剂的效果最佳，苯的转化率变化不大，乙苯选择性比未改性的催化剂提高了约20%。     

正庚烷在Ni2P/SAPO-11催化剂上的加氢异构化反应性能

采用次磷酸镍过量浸渍-分解法制备了Ni2P/SAPO-11催化剂,通过低温N2吸附-脱附、XRD、HRTEM等分析手段对催化剂进行了表征。以正庚烷为原料,在固定床微反装置上考察了反应条件、Ni2P负载量对正庚烷异构化反应性能的影响,并与Pt/SAPO-11催化剂进行了对比。结果表明：Ni2P/SAPO-11催化剂具有与Pt基催化剂相当的异构化选择性,但异构化活性和芳构化选择性较低;Ni最佳负载量（w）为4%,优化的反应条件为：反应温度400 ℃、压力0.5 MPa、氢烃体积比500、体积空速1 h-1,在此条件下正庚烷的转化率为73.0%,异构化选择性为90%。     

Ni/N-rGO催化苯酚选择性加氢制备环己酮性能

以自制氧化石墨(GO)为原料,尿素为氮源,通过水热法制备了氮掺杂还原氧化石墨烯(N-rGO)载体,采用浸渍法制得不同镍负载量Ni/N-rGO催化剂,采用N₂吸附-脱附、XRD、SEM等手段对Ni/N-rGO催化剂进行表征分析,考察催化剂制备条件(活性组分负载量、尿素添加量、H₂还原温度)和反应条件(反应温度、反应压力、反应时间)对Ni/N-rGO催化剂催化苯酚选择性加氢制备环己酮的影响。结果表明：在活性组分负载质量分数为20%、尿素/GO质量比为30、H₂还原温度为450 ℃的条件下制备的20%Ni/N-rGO催化剂具有较大的比表面积和适宜的孔结构,金属镍分散相对均匀;在反应温度为150 ℃、反应压力为0.4 MPa、反应时间为2.0 h、20%Ni/N-rGO催化剂/苯酚质量比为0.35的最佳条件下,苯酚转化率为91.93%,环己酮选择性为61.75%;20%Ni/N-rGO催化剂重复使用5次后催化性能下降较明显,苯酚转化率降至82.17%,环己酮选择性降至50.93%。     

含助剂Ni(Co)磷化钨催化剂柴油加氢精制性能

 采用共浸渍和氢气程序升温还原的方法,以γ-Al2O3为载体,分别制备了WO3负载量为30%的含助剂Ni、Co和Ni/Co双助剂的磷化钨催化剂,对催化剂进行了XRD、BET和TG表征,评价了催化剂的柴油HDS和HDN活性。结果表明,Co和Ni均对磷化钨催化剂催化柴油HDS反应有助催化作用;而加入Co和适量的Ni对磷化钨催化剂催化柴油HDN反应有利。反应温度为360℃时,分别加有5%质量分数助剂Ni和助剂Co的2个磷化钨催化剂上柴油HDS转化率分别为59.15%和58.24%,而其上柴油HDN转化率分别为55.41%和66.79%。Ni、Co质量分数分别为3%和1%的双助剂磷化钨催化剂具有相对最高的柴油HDS和HDN活性,反应温度为360℃时,其HDS与HDN转化率分别达到62.44%和57.61%。催化剂对柴油的HDS和HDN催化活性不仅与载体表面W物种的磷化程度及活性组分的分散度有关,具有类似-Al-O-W-P结构的物种可能也是影响反应性能的一个重要因素。     

分子筛镍基催化剂对1,4-丁炔二醇加氢制1,4-丁烯二醇催化性能研究

采用等体积浸渍法将Ni分别负载在USY,ZSM-5,SBA-15,Al₂O₃载体上制备Ni质量分数为17%的负载型镍基催化剂,分别用X射线衍射、N₂吸附-脱附、H₂程序升温还原以及NH3程序升温脱附对催化剂进行表征,并考察其在氢气压力为4 MPa、反应温度为120 ℃、不同反应时间下催化1,4-丁炔二醇（BYD）加氢制1,4-丁烯二醇(BED)的加氢性能。结果表明：在基于不同载体的催化剂作用下BYD转化率存在较大差异;其他条件相同时,Ni/SBA-15作用下反应2.5 h时的BYD转化率达到97.8%,BED选择性为98.7%,且2-羟基四氢呋喃（HTHF）的选择性最低,这与Ni/SBA-15具有较大的比表面积和平均孔径、良好的活性金属组分镍分散性和较弱的酸性有关。     

工艺条件对铂锡重整催化剂上正庚烷转化规律的影响

以链烷烃中较难转化的正庚烷为模型化合物,在铂锡双金属催化剂作用下考察反应温度以及空速对正庚烷转化规律的影响。结果表明:在体积空速为10h~(-1)、氢油体积比为1 000、反应压力为700kPa的条件下,以铂锡双金属为重整催化剂,当反应温度为560℃时,正庚烷转化率为98.67%,甲苯选择性为51.71%,高温有利于正庚烷转化;低空速有利于脱氢环化反应,当体积空速为2h~(-1)、反应温度为540℃、其余条件相同时甲苯选择性为52.23%,较低空速有利于正庚烷脱氢环化生成甲苯。     

Pt-SiW/DUSY催化剂上正庚烷临氢异构化反应的研究

 用浸渍法制备了脱铝USY负载12-硅钨酸(SiW)和贵金属Pt的双功能催化剂。采用XRD和IR对催化剂进行了表征，并采用常压固定床反应器，考察了催化剂的正庚烷临氢异构化反应性能，与USY同时负载SiW和Pt的催化剂进行比较。结果表明，脱铝USY负载SiW和Pt双功能催化剂表现出较高的异构化反应活性和选择性，而以纯USY为载体的催化剂反应活性很低。当脱铝USY催化剂Pt负载量为1.0%(质量分数)和硅钨酸负载量为15%(质量分数)，反应温度为230℃时，正庚烷转化率达到72.1%，异构化产物选择性为83.0%。     

碱金属改性对Pd-Au/Al2O3催化剂上异戊二烯选择加氢性能的影响

采用等体积浸渍法制备出了不同K2O、Li2O含量的Pd-Au/Al2O3催化剂,采用低温氮吸附法、FT-IR、H2-TPR等方法进行了表征研究。吡啶吸附红外光谱表征结果表明,催化剂表面只有L酸,无B酸,K2O改性比Li2O改性催化剂的表面酸性弱。H2-TPR表征结果表明,催化剂表面形成了Pd-Au二元合金,加入碱金属改性后,催化剂的还原峰向高温方向移动。以异戊二烯的模型化合物为原料评价了自制的改性Pd-Au/Al2O3催化剂的选择加氢性能,结果表明：催化剂经过Li2O改性后,异戊二烯的转化率和单烯烃选择性提高,而用K2O改性时,异戊二烯的转化率降低,单烯烃选择性提高; 采用K2O-2催化剂,在反应温度为70 ℃时异戊二烯的转化率为90.0%,单烯烃的选择性为86.0%。     

稀土修饰ZSM-5对氯代甲烷制备低碳烯烃的催化性能

以稀土硝酸盐为前躯体,采用等体积浸渍法制备了一系列稀土修饰ZSM 5催化剂(RE/ZSM 5);利用XRD、N2吸附 脱附、SEM、NH3 TPD等手段表征了所制备RE/ZSM 5的物理化学性质,并考察了其对氯甲烷制低碳烯烃(MeXTO)反应的催化性能。结果表明,稀土修饰可以调节ZSM 5的酸性,降低催化剂的酸量和酸强度,从而提高催化剂催化MeXTO的稳定性和产物中低碳烯烃选择性。在一系列RE/ZSM 5中,Ce/ZSM 5在MeXTO反应中表现出较高的催化活性,得到较高低碳烯烃选择性,同时具有相对较长的使用寿命。在450℃、质量空速045 h-1条件下,2Ce/ZSM 5催化MeXTO的氯甲烷转化率高达976%,总的低碳烯烃选择性达776%;反应52 h后,低碳烯烃收率仍维持在43%。     

改性铂锡重整催化剂上甲基环戊烷的转化规律

以五元环烷烃中最难转化的甲基环戊烷为模型化合物,考察了碱金属K、稀土金属以及反应温度对甲基环戊烷转化的影响规律。结果表明:在铂锡双金属催化剂下,510℃以上高温有利于甲基环戊烷的转化,但在实验温度范围内对脱氢异构产物苯的选择性影响不大,高温和低空速更促进裂解反应;添加适量碱金属K,降低了催化剂的酸性,裂解反应减弱,液体收率增加,甲基环戊烷转化率有所下降,产物苯的选择性未受到显著影响;添加稀土金属,甲基环戊烷裂解反应减弱,液体收率增加,较低空速条件下510℃时苯的选择性略有升高,较高空速下转化率降低,540℃时苯选择性下降明显。     

Co/WO3/ZrO2催化正辛烷临氢异构化反应性能

 用分步浸渍法制备Co/WO3-ZrO2催化剂,并在连续流动固定床反应器上考察了Co/WO3-ZrO2催化正辛烷临氢异构化反应性能。讨论了催化剂制备条件（W含量、焙烧温度、Co含量）及反应条件（还原温度、反应温度、重时空速）对正辛烷异构化催化性能的影响,采用XRD、BET对Co/WO3-ZrO2催化剂进行了表征。实验结果表明,当w(W)=15%、Co=2%时,所制备的Co/WO3-ZrO2催化剂对正辛烷异构化反应的催化活性可达到21.98%,选择性可达到93.96%。