B112催化剂上一氧化碳变换反应工业过程动力学研究

采用“沿程积分拟合法”,在某小合成氨厂变换工段引出的支线上,利用绝热固定床反应器,对B112催化剂上一氧化碳变换反应进行了常压及加压工业过程的动力学研究。通过对不同操作条件下的床层轴向温度分布进行积分拟合,得到了适用于工业条件的过程动力学方程。一氧化碳变换反应 CO+H_2~O(?)CO_2+H_2 是石油化工和煤化工重要的化学反应。国内外学者对许多种铁系催化剂上的该反应进行了动力学研究,推荐了各自的本征或宏观动力学方程。本文采用“沿程积分拟合法”对国产B112催化剂上的一氧化碳变换反应进行工业过程动力学研究。按照该法的要求,实验中需采用与工业实际反应器(绝热固定床反应器)型式相同的小型反应器,在工业条件下,测定不同进口条件的反应器轴向温度分布及出口浓度,通过积分拟合获得工业过程动力学方程。     

逆水煤气变换催化剂的制备及反应性能

为解决逆水煤气变换反应环境下催化剂抗还原性和稳定性较差的问题,采用浸渍法和共沉淀法制备了Mn基催化剂,对逆水煤气变换反应进行了热力学分析和催化剂初步筛选,初步考察了不同反应温度、反应压力、氢碳体积比和气体空速下的催化活性和反应选择性,并进行了催化剂稳定性评价和物化表征。结果表明,与浸渍法相比,共沉淀法制备的催化剂性能较好。适宜的逆水煤气变换反应条件为550~600℃,常压~0.5 MPa,氢碳体积比1~1.5,空速10 000~15 000 h-1。在入口温度580℃,压力0.5 MPa,氢碳体积比1.5和气体空速6 000 h-1的条件下,CO2转化率达45%,CO选择性为90%。催化剂500 h稳定性良好,这主要是由于形成了稳定的Mn基尖晶石活性相。     

水煤气变换催化剂研究新进展

鉴于WGSR在尾气治理过程中的重要性以及在燃料电池电动车上净化原料气(H2)的应用前景。因此，近年来水煤气变换反应再次引起国内外研究者的极大兴趣。目前，许多新颖水煤气变换反应催化剂的研究成为热点。     

在工业镍催化剂上苯气相加氢反应动力学

在常压下,应用内循环式无梯度反应器,研究了在国产工业镍催化剂上苯气相加氢的本征动力学.假设催化剂表面上存在两类不同的活性中心,氢及苯各自吸附在相邻的不同类型的活性中心上,设第一个氢原子加入苯环的步骤为反应速率控制步骤,据此以导出反应的动力学方程,与实验数据颇相符合,平均偏差6.1%.测得的本征反应活化能为13.1kcal/mol.苯的吸附热为9.84kcal/mol,与不存在化学反应时的测定结果相接近.     

对用于水煤气变换反应的水液催化剂的评述

目前,在氨生产中,水煤气变换反应是分段在两种不同的固态催化剂上进行的,但是美国的Battelle太平洋西北实验室,Richland.WA实验室规模的研究采用了水液催化剂来代替固态催化剂以产生水煤气变换反应,它取得以下效果:仅需一个反应容     

逆水煤气变换反应研究进展

逆水煤气变换(RWGS)反应是将二氧化碳(CO₂)加氢转化为甲醇、低碳烯烃、芳烃以及汽油等高附加值化学品和燃料的关键步骤,对于实现CO₂资源化利用具有重要意义。本文综述了近年来RWGS反应的研究进展,包括RWGS反应热力学分析、催化机理、可选择的催化剂种类以及提升催化剂性能策略等方面。文章从热力学角度分析,RWGS反应在高温下有利,而低温下存在甲烷化竞争反应。RWGS反应机理主要包括氧化还原机理以及缔合机理,其中缔合机理包括甲酸盐路径和羧酸盐路径等。相比于其他催化体系,负载型金属催化剂展现出较优异的RWGS反应性能。另外,通过添加碱金属助剂、形成双金属合金以及选择合适载体和减小金属颗粒尺寸以优化金属-载体相互作用等手段可实现低温高效稳定的RWGS反应催化剂的设计开发。     

LB中温变换催化剂宏观动力学研究

在３ＭＰａ、３２０～４６０℃和气体组成（摩尔分率）为ＣＯ０．０５５～０．１３２,ＣＯ２０．０３２～０．１１４,Ｈ２０．２４２～０．４２３,Ｈ２Ｏ０．２７６～０．４０５,Ｎ２０．０７７０．２７１（余为ＣＨ４）条件下,采用磁力搅拌内循环无梯度反应器,对低汽／气比ＬＢ型一氧化碳中温变换催化剂的宏观反应特性进行了实验研究。以Ｍａｒｑｕａｒｄｔ法对实验数据进行非线性参数估值,建立了能良好吻合实验数据的幂函数     

Gold-Supported Catalysts for Medium Temperature-Water Gas Shift Reaction

Water gas shift (WGS) reaction can lead to a reduction of the CO content in the H₂-rich gas derived from HCs reforming to about 0.5–1%. Au-based catalysts supported on CeO₂ and CeO₂-based mixed oxides were prepared, characterized and tested for a potential application in a medium temperature WGS stage. In particular, catalytic activity tests performed with a realistic reformate stream (40% H₂, 20% H₂O, 11% CO₂, 5% CO in He) showed how a 3% Au catalyst supported on CeO₂ + ZrO₂ reached equilibrium conditions at about 400 °C at WSV = 0.333 NL min^?1 g _cat ^?1 .     

Kinetics and Mechanism of the Water–Gas Shift Reaction Over Platinum Supported Catalysts

A dual-site reaction mechanism is proposed for Pt based water–gas shift catalysts. The sorption equilibrium parameters are evaluated in detail to validate their physical significance. The values of the van ‘t Hoff parameters for CO and H₂ correspond to those for chemisorption on platinum. The sorption parameters of H₂O and CO₂ on the supports have been quantitatively determined from temperature-programmed desorption experiments and have been compared to the values obtained from the kinetic study. Finally the proposed model is able to explain the different activities between the two catalysts.     

高浓度CO变换制氢催化剂本征动力学

采用石英玻璃管式反应器,考察B112型高温变换催化剂在高浓度CO(体积分率高于75%)氛围下的本征动力学特性,拟合实验数据并建立动力学模型,对幂函数动力学模型进行检验。结果表明:与传统铁系高温变换催化剂相比,该高温变换催化剂上变换反应活化能较低,其低温活性较好;该催化剂上CO对反应速率的影响偏小,是由反应组分中较高浓度的CO所导致;H_2O对反应速率的影响相对较大;CO_2对变换反应速率的抑制作用很大,因此为提高变换反应速率,应当减小CO_2的不利影响;H_2组分对反应速率的影响很小,实际应用中可以忽略。     

Effects of Pretreatments of Cu/ZnO-Based Catalysts on Their Activities for the Water–Gas Shift Reaction

The effects of the pretreatments of Cu/ZnO-based catalysts prepared by a coprecipitation method on their activities for the water–gas shift reaction at 523K were investigated. The activity of a Cu/ZnO/ZrO₂/Al₂O₃ catalyst for the water–gas shift reaction was less affected by calcination at temperatures ranging from 673-973K and by H₂ treatment at 573 or 723K than that of a Cu/ZnO/Al₂O₃ catalyst. The catalyst activity could be correlated mainly to the Cu surface area of the catalyst.     

催化剂对 BHPT缩聚反应宏观动力学的影响

采用钛系催化剂和促进剂,研究了高真空(低于50Pa)、不同温度(240～276℃)条件下对苯二甲酸双羟丙酯(BHPT)缩聚形成聚对苯二甲酸丙二酯(PTT)表观反应动力学。研究发现在相同温度下,钛系催化剂和助催化剂复合体系催化的缩聚反应表观速率常数是钛系催化剂催化的1．5～2．4倍。当温度高于268℃时,PTT热降解反应导致缩聚反应表观速率常数降低。当温度低于260℃时,产物的特性粘度随时间增大;但温度高于260℃时,在200min内产物的特性粘度出现最大值。另外,助催化剂本身对BHPT缩聚无催化作用且对PTT热降解反应无影响。     

Activity Patterns for the ‘‘Water Gas Shift Reaction Over Supported Precious Metal Catalysts’’

Activity patterns for the high temperature water gas shift reaction over oxide catalysts promoted by precious metals show that the performance of iron oxide–chromia catalysts can be significantly improved by promotion with small amounts of rhodium. The results suggest that reactions of hydrogen at the promoter–catalyst interface are the rate controlling process.     

分子筛催化葡萄糖水解的宏观动力学

分别采用硅铝比为20~25和30的两种ZRP-5分子筛催化剂研究不同温度下葡萄糖水解动力学。研究结果表明,葡萄糖水解属于一级反应,反应温度显著地影响葡萄糖的转化。在相同反应温度下,前者作用下葡萄糖水解的表观反应速率常数大于后者。前者作用下葡萄糖水解的表观活化能为99.24 kJ/mol,后者作用下葡萄糖水解的表观活化能为108.99 kJ/mol。该反应动力学方程的葡萄糖水解转化率计算值与实验值吻合较好。     

两种变换催化剂的半水煤气同步升温还原

经过几年来对“中变串低变”工艺流程的两种变换催化剂进行直接用半水煤气同步升温还原的实践，证明该方法适用于两种催化剂的任何状态（氧化态或还原态），易于实施，操作简便，升温迅速，效果良好。