铁基费托合成催化剂研究进展

综述了近十年来铁基催化剂在费托合成反应中的研究进展,探讨了铁基催化剂活性组分的确定及影响铁基催化剂活性组分的因素,对比了3种催化剂制备方法（熔融法、沉淀法、负载法）和5种催化剂载体（氧化物、分子筛、碳材料、双孔材料和核壳材料）对费托合成反应性能的影响,从反应活性、选择性和反应稳定性3个方面阐述了助催化剂在费托合成反应中的作用。分析认为：碳化铁是铁基费托合成催化剂的活性组分;在铁基催化剂的制备过程中,选择适宜的制备方法、载体、助催化剂,可以达到提高费托合成反应活性、目的产物选择性和反应稳定性的效果。提出合成特定结构碳化铁、进一步研究铁基催化剂反应机理仍是未来研究的重点。     

共浸法制备高分散Ni/CCA催化剂及顺酐加氢性能

为获得高分散的负载型Ni基催化剂,提高催化剂加氢性能,采用共浸法制备了以炭改性Al2O3为载体(CCA)的Ni基催化剂,采用BET、XRD和H2-TPD对催化剂进行表征,以顺酐液相加氢为探针反应研究催化剂加氢性能。结果表明,通过共浸法同时引入活性组分Ni与炭助剂,经一次焙烧后即可获得活性组分Ni高度分散的负载Ni/CCA催化剂,在顺酐加氢反应中表现出高的γ-丁内酯选择性。     

串联催化剂在二甲醚与合成气制备乙醇反应中的性能研究

通过水热合成法和共沉淀法分别制备了分子筛催化剂和Cu/ZnO催化剂,将分子筛与Cu/ZnO调控成双层串联催化剂,并用于二甲醚与合成气通过两段反应制备乙醇。研究了反应温度和反应气组成等因素对反应的影响,比较了分子筛类型、助剂种类和含量等对催化剂活性的影响。结果表明,随反应温度增加,DME转化率和乙醇选择性呈现先增加后减小趋势,随着DME含量减少和CO含量增加,DME转化率和乙醇选择性增加。H-MOR分子筛与Cu/ZnO串联催化剂显示了最佳的催化活性;金属助剂能提高催化剂活性,尤其是含5%Cu的Cu/H-MOR与Cu/ZnO串联催化剂显示了最佳的催化反应活性,于最佳反应温度493 K下以Ar/DME/CO/H_2(1.6/1.0/47.4/50.0)为原料进行反应,DME转化率达到33.6%,乙醇选择性达到了44.5%。     

串联催化剂在二甲醚与合成气制备乙醇反应中的性能研究

通过水热合成法和共沉淀法分别制备了分子筛催化剂和Cu/ZnO催化剂,将分子筛与Cu/ZnO调控成双层串联催化剂,并用于二甲醚与合成气通过两段反应制备乙醇。研究了反应温度和反应气组成等因素对反应的影响,比较了分子筛类型、助剂种类和含量等对催化剂活性的影响。结果表明,随反应温度增加,DME转化率和乙醇选择性呈现先增加后减小趋势,随着DME含量减少和CO含量增加,DME转化率和乙醇选择性增加。H-MOR分子筛与Cu/ZnO串联催化剂显示了最佳的催化活性;金属助剂能提高催化剂活性,尤其是含5%Cu的Cu/H-MOR与Cu/ZnO串联催化剂显示了最佳的催化反应活性,于最佳反应温度493 K下以Ar/DME/CO/H_2(1.6/1.0/47.4/50.0)为原料进行反应,DME转化率达到33.6%,乙醇选择性达到了44.5%。     

2-甲基吡嗪的合成研究(Ⅰ)——催化剂的研究

研究了以乙二胺和1,2－丙二醇为原料通过多相催化法合成2－甲基吡嗪的工艺路线,通过对催化剂活性组分,活性组分配比,催化剂载体,焙烧温度等影响因素的研究讨论,确定了锌,锰,铬3种元素以2：2：1（质量比）的比例浸渍的活性炭载体上的催化剂具有较高的活性和选择性。反应温度为360℃时,产品收率可达86．7％。     

催化剂制备方法对丙酮气相合成异佛尔酮的影响

采用浸渍法和机混法制备了2.5%KOH-30%MgO/Al2O3催化剂,以丙酮气相合成异佛尔酮反应为研究对象,在固定床反应器中对其进行了活性评价,并通过BET、XRD和TPD等手段对催化剂进行了表征分析。结果表明,机混催化剂活性较浸渍催化剂明显提高,丙酮的转化率和异佛尔酮的选择性分别为11.73%和62.95%。由表征结果可知,机混催化剂主要由镁铝氧化物组成,催化剂比表面积、孔容、碱量均较大,使得催化剂活性较高。     

CB125型高变催化剂的开发

以氧化铝球为载体,采用等体积浸渍法制备了CB125型高变催化剂,以相关的标准对催化剂的活性和耐热性等性能进行了表征。研究结果表明,当反应温度为350℃时,催化剂活性最佳,反应过程汽气比和空速对催化剂活性影响不大。     

载体制备方法对Ni催化剂催化间二硝基苯加氢反应的影响

以正硅酸乙酯为原料,采用溶胶-凝胶法,分别经乙醇超临界干燥和常规干燥制得SiO2气凝胶和干凝胶载体,并以La2O3为助剂,通过浸渍法制备了用于间二硝基苯液相加氢制间苯二胺反应的镍基催化剂,通过BET、XRD、TPR、H2-TPD和活性评价等方法对催化剂的物化性质和催化性能进行了研究.结果表明,虽然以SiO2气凝胶为载体制备的二元镍基催化剂的镍晶粒的粒度较小,但由于金属镍烧结导致它表面存在的活性位相对较少,对反应组分的吸附强度较弱,致使其活性低于SiO2干凝胶负载的二元镍基催化剂.添加La2O3助剂的三元镍基催化剂的活性总体上比二元催化剂要高,其中以SiO2干凝胶为载体制备的三元催化剂具有较高的活性比表面积和适宜的吸附强度,对间二硝基苯加氢反应表现出很高的催化活性,在2.6 MPa、373 K下反应1 h后,间二硝基苯转化率可达97.0%、间苯二胺产率达93.1%.     

以醋酸和三聚甲醛为原料制备工业合成丙烯酸催化剂的工艺研究

以硼元素为活性成分,采用浸渍法制备了以醋酸和三聚甲醛为原料合成丙烯酸的催化剂。采用低温氮气吸附法(BET)对合成的催化剂进行了表征。考查了活性评价温度,空速及酸/醛摩尔比对催化剂活性的影响。结果表明:反应温度对催化剂催化合成反应的影响较大,当反应温度为420℃、酸/醛摩尔比为3∶1、空速为100h-1、催化效果较好,丙烯酸的收率高达68%。     

CaO对CH4-CO2重整反应催化剂性能的影响

采用浸渍法制备了Ni/CaO-γ-Al2O3系列催化剂,并通过固定床连续反应考察了催化剂在CH4-CO2重整反应中的活性。结果表明：CaO助剂的加入能提高Ni基催化剂的活性,以CaO含量5%为最佳;采用共浸渍法制得的催化剂活性较高;焙烧温度723 K和还原温度823 K时催化剂活性较高;使用最佳条件下制得的催化剂,973 K下进行CH4-CO2重整反应,总碳转化率达到83.4%。