FCC汽油选择性HDS催化剂Co-Mo/镁铝尖晶石-Al2O3的研制

 采用镁铝尖晶石(MgAl2O4)对γ-Al2O3进行了改性,并以其为载体,以Co-Mo为活性组元,采用等体积浸渍法制备了一系列MgAl2O4含量不同的CO-MO / MgAl2O4-Al2O3催化剂。以FCC汽油为原料,在高压微反装置上对CO-MO / MgAl2O4-Al2O3催化剂的加氢脱硫活性进行了评价,计算了催化剂的HDS选择性因子。采用低温N2吸附、XRD、NH3-TPD、Py-IR及TPR手段对镁铝尖晶石改性后载体和相应催化剂进行了表征。结果表明,CO-MO / MgAl2O4-Al2O3催化剂具有较高的HDS活性和较大的HDS选择性因子。镁铝尖晶石的加入减弱了载体的酸性,减弱了金属与载体的相互作用,提高了催化活性,降低了反应温度,从而使催化剂的HDS选择性因子提高。在MgAl2O4-Al2O3载体中镁铝尖晶石质量分数为50%时,其所制备的CO-MO / MgAl2O4-Al2O3的HDS选择性因子达到最大值。     

硅胶键合有机磺酸催化剂的制备与表征

用γ-(甲基丙烯酰氧)丙基三甲氧基硅烷对硅胶表面进行化学改性,引入双键,然后将苯乙烯与改性硅胶键合得到表面含有苯环的硅胶微粒,最后以浓硫酸磺化得到以苯基磺酸基为活性中心的固体酸.采用红外光谱、元素分析对固体酸及其前驱物进行了表征,化学滴定法测得固体酸酸量为2.70 mmol/g.通过邻苯二甲酸二正丁酯的合成反应验证了制得的固体酸的催化活性,经3次使用后仍保持较高活性,邻苯二甲酸二正丁酯收率可达99.6%.     

用芳构化增强的反应吸附剂对催化裂化汽油改质的实验研究

用固相混捏法制备了耦合芳构化功能的反应吸附脱硫催化剂,研究了该催化剂对FCC汽油的改质性能。采用XRD和Py-IR表征了吸附剂的晶体结构和酸性特征,在高压微反装置上对其进行了活性评价,研究了吸附剂组成与工艺条件对FCC汽油改质的影响,结果表明:制备的吸附剂的活性组分由结晶良好的ZnO和ZSM-5分子筛及Ni活性组分构成。随着吸附剂中HZSM-5含量的增加,吸附剂酸性增强,芳构化反应功能提高。工艺条件对FCC汽油改质影响的研究表明,升高温度有利于芳构化反应的进行,但会加速催化剂的结焦失活,影响吸附剂的脱硫效果;增加压力可以使反应中的氢分压升高,减缓吸附剂的失活,有利于反应吸附脱硫,但不利于芳构化反应;增加氢油比可以抑制生焦,保持吸附剂活性,有利于反应吸附脱硫和芳构化反应,但会造成氢耗增加和烯烃饱和;空速增加可提高处理量,但由于原料与吸附剂的接触时间减少,导致反应物分子不能充分与吸附剂上的活性位反应,不利于芳构化和反应吸附脱硫反应的进行。采用研制的芳构化增强的反应吸附脱硫工艺及其吸附剂处理胜华FCC汽油的结果表明,在反应温度为425℃,反应压力为1.0 MPa,氢油比为200∶1,反应空速为6 h-1条件下,达到产物硫质量分数10μg/g以下时,异构烷烃和芳烃含量明显提高,可以较好的保持汽油辛烷值。     

磷镁改性的ZSM-5分子筛催化性能研究

研究了磷、镁改性对ZSM-5分子筛的孔结构和酸性的影响。采用甲苯的歧化反应为探针反应,考察了改性后分子筛催化甲苯选择歧化反应的活性和选择性。结果表明,磷、镁单独改性时,随着负载质量分数的增加,转化率逐渐增加,且大于相同工艺条件下HZSM-5的转化率。当磷质量分数达到3％～5％ 或镁质量分数达到1％时,转化率达到最大值,这时对二甲苯为平衡组成,基本没有选择性。磷镁复合改性时,既可以提高催化剂的选择性,又可以使催化剂的活性不至于降得很低。在磷质量分数为9％、镁质量分数为1％时,改性效果最好。     

磷化镍和磷化钼催化剂的原位XRD研究

 采用共浸渍法制备了负载型和非负载型磷化镍和磷化钼催化剂前驱体,通过程序升温原位还原法制备了催化剂,并采用原位XRD和TPR技术对催化剂的活性相转化过程进行了研究。由表征结果可以推测,Ni的磷化物的生成过程为：(1)Ni2P2O7→Ni;(2)P前驱体还原,并与Ni生成Ni12P5;(3)Ni12P5进一步还原生成Ni2P。Mo的磷化物的生成过程为：(1)MoO3 →MoO2;(2)MoO2 →Mo;(3)P前驱体还原,并与Mo进一步生成MoP。Ni2P/SiO2和非负载型Ni2P催化剂晶相变化规律基本相似;而MoP/SiO2催化剂在700℃时,只发生相转变的趋势,并无晶体生成。对催化剂Ni2P/SiO2和MoP/SiO2在650℃进行预还原,并在压力2MPa、体积空速3h-1、氢/液体积比300/1条件下,以二苯并噻吩(DBT)和喹啉(Q)为模型化合物考察了催化剂Ni2P/SiO2和MoP/SiO2的加氢脱硫和加氢脱氮活性。结果表明,Ni2P/SiO2催化剂的加氢脱硫和脱氮活性远高于MoP/SiO2催化剂。     

FCC原料加氢预处理对催化柴油中硫、氮化合物分布的影响

分别采用气相色谱-脉冲火焰光度检测器（GC-PFPD）及气相色谱-氮化学发光检测器（GC-NCD）对催化裂化柴油中的硫化物和氮化物类型进行了分析,考察了加氢预处理的反应温度对FCC柴油中的硫化物、氮化物的转化规律的影响。结果表明：FCC柴油中的硫化物主要为BTs和DBTs,氮化物主要以非碱性的含氮化合物为主,吲哚类和咔唑类约占总氮含量的98%;加氢预处理后的FCC柴油中的硫化物以BTs为主,4- MDBT 和4, 6- DMDBT含量很少;随着加氢预处理温度的提高,FCC柴油氮化物中的咔唑类逐渐减少,主要以吲哚类为主。     

瞬间弹射蒸汽爆破增强离子液体对水稻秸秆的预处理效果

选取具有不同组分分离效果的离子液体1-乙基-3-甲基咪唑醋酸盐([Emim]Ac)和1-乙基-3-甲基咪唑氯盐([Emim]Cl), 并联用瞬间弹射蒸汽爆破(instant catapult steam explosion, ICSE)对水稻秸秆进行预处理。离子液体导致了组分的重排, 使纤维素更多地暴露于物料表面, 同时减弱了木质素对纤维素紧密交联的程度。ICSE的使用提升了离子液体的预处理效果, 酶解糖收率比单纯使用离子液体升高了14.83%([Emim]Ac)和13.14%([Emim]Cl), 其中ICSE联用[Emim]Ac的糖收率最高达97.00%。采用扫描电镜(SEM)和热重分析仪(TGA)进行物料结构分析, 证实了ICSE联用离子液体有助于破坏物料的致密结构, 增加无定形区, 从而提高酶解糖收率。     

C5/C6烷烃异构化Pt/Al2O3-Cl催化剂的性能

采用浸渍法制备了Pt/Al₂O₃,在300℃、CCl₄氯化1h,制备出Pt/Al₂O₃-Cl催化剂。采用FT-IR、XRD、TEM、CO-IR、Py-IR和TPD等方法表征了催化剂,并与中温型RISO催化剂的催化性能进行比较。结果表明,在氯化处理过程中氯取代了氧化铝的表面羟基,导致3000～3800cm^-1红外吸收峰强度大幅度减小,但催化剂的晶相不发生改变;氯化使Pt粒子的平均粒径增大,粒径分布变宽,金属分散度降低;氯化后金属Pt主要以+2价的PtCl₂的形式出现,其中一部分生成了易升华的PtCl₂·2AlCl₃,从而导致Pt含量降低;氯化后的催化剂上只有L酸,评价后既有L酸,又有B酸;氯化后的催化剂热稳定不高,随着温度升高,3种类型的氯化物相继脱出;Pt/Al₂O₃-Cl相对于中温型RISO催化剂表现出较好的异构化性能,正己烷转化率达88.17%,2,2-二甲基丁烷选择性达29.68%,裂化和氢解几乎没有发生。     

氧化还原电位调控混合糖为底物的丁醇发酵

控制丁醇发酵过程中的氧化还原电位（oxidoreduction potential, ORP）能够大幅提高丁醇产量和果糖利用率,并降低终点有机酸浓度。实验考察了以葡萄糖和果糖混合糖为底物,通过泵入无菌空气控制ORP分别不低于-490、-460、-430及-400 mV丁醇发酵情况。其中,控制ORP不低于-460 mV时,丁醇和总溶剂产量分别达到13.19 g·L^-1及19.71 g·L^-1,相对于不控制ORP的丁醇自然发酵分别提高了139.38%及117.07%,残糖浓度降低至3.20 g·L^-1,糖利用率高达94.18%。该调控策略有效地解决了以葡萄糖和果糖混合糖为底物的丁醇发酵过程中存在的残糖浓度高、丁醇产量低的问题。     

酶催化的多糖酯化反应研究进展

酯化改性可以赋予多糖诸多新的优异性能,拓宽工业应用前景。作为生物催化剂的酶可以在有机溶剂中对多糖进行对映选择性、区域选择性的酯化,具有条件温和、步骤简单、无须基团保护、产物可生物降解等优点,符合绿色化学的理念。本文从酶催化多糖酯合成的影响因素、多糖酯的酶催化制备方法方面综述了酶催化多糖酯化反应的研究进展。