NiMo系催化剂对正辛烷加氢裂化催化性能的研究

分别以双微孔复合分子筛Y-β、Y和β的机械混合物、Y、β为载体,制备了NiMo系加氢裂化催化剂Ni-Mo/Y-β、Ni-Mo/Y β、Ni-Mo/Y、Ni-Mo/β,探讨了其物化性能的差异。结果表明:与Ni-Mo/Y β相比,催化剂Ni-Mo/Y-β具有较高的相对结晶度,较大的比表面积和孔体积,较低的B酸和L酸。在固定床反应器上考察了其对正辛烷加氢裂化反应的催化性能,在其它操作条件相同时,正辛烷在催化剂Ni-Mo/Y-β上加氢裂化反应的转化率、裂解率及对异丁烷的选择性最高。     

金属含量对Ni-Mo/Y-β加氢裂化性能的影响

以双微孔复合分子筛Y-β为载体,制备金属含量不同的Ni-Mo/Y-β双功能催化剂,探讨金属含量对Ni-Mo/Y-β催化剂物化性能的影响。实验表明,随着金属含量的增加,催化剂相对结晶度降低,催化剂比表面积和孔容逐渐减小,表面B酸明显减少,而L酸基本不变。在固定床反应器上考察了对正辛烷加氢裂化反应的催化性能,在其他操作条件相同、Mo质量分数为8%和Ni质量分数为2.4%时,正辛烷的加氢裂化转化率和裂解率最高;当Mo质量分数≥16%、Ni质量分数≥4.8％时,对裂化产物i-C₄和i-C₅的选择性最高。     

Ni-Mo/Zr-ASA催化剂的萘加氢工艺条件优化

通过等体积浸渍法制备了Zr改性的Ni-Mo/Zr-ASA加氢催化剂,在固定床上以萘作为反应探针,研究了萘加氢反应,优化了萘加氢工艺。实验结果表明,催化剂Ni-Mo/Zr-ASA上萘加氢的最佳工艺条件为:反应温度380℃,反应压力6.5MPa,空速1.5h-1,氢油体积比300∶1。     

Ni-Mo/γ-Al_2O_3催化剂加氢处理工艺条件的优化

采用固定床加氢装置对原料油(蜡油)进行加氢精制研究,采用控制变量法,考察了反应温度,液时空速,氢油比等对加氢效果的影响。以Ni-Mo/γ-Al_2O_3作为催化剂对加氢工艺进行优化,由数据表明升高温度、适当降低液时空速、增大氢油体积比,均有助于提高催化剂的脱硫和脱氮效果。Ni-Mo/γ-Al_2O_3催化剂在中高压条件下,反应温度为400℃,液时空速为0.25 h~(-1),氢油体积比在2 000左右时,加氢精制的效果最好。     

双组分金属类型对四氢萘加氢裂化反应性能的影响

以Beta分子筛为载体,采用等体积浸渍法制备不同双组分金属类型(Ni-Mo、Ni-W和Co-Mo)加氢裂化催化剂,利用XRD、BET、NH3-TPD、Py-IR和H2-TPR等对催化剂进行表征。在固定床连续加氢反应器上考察催化剂对四氢萘加氢裂化性能的影响,结果表明,催化剂CAT-a(Ni-Mo/Beta)有较适宜的比表面积和孔体积,酸量和酸强度最大,四氢萘转化率和BTX选择性最高。以Ni-Mo/Beta催化剂为研究对象,考察不同金属负载量对催化剂物化性质及四氢萘反应性能的影响,结果表明,Beta分子筛载体上金属负载质量分数18%的催化剂最适宜四氢萘加氢裂化多产BTX类物质。     

苯加氢烷基化制备环己基苯催化剂的研制及其应用

以β分子筛为载体采用等体积浸渍法制备双功能复合催化剂,并用于苯加氢烷基化制备环己基苯的反应。采用X射线粉末衍射(XRD)、氮气吸附脱附(BET)、程序升温脱附(TPD)及高分辨透射电子显微镜(HR-TEM)对催化剂组分间的协同催化作用进行考察。并在固定床反应装置上评价了所制备的催化剂活性和稳定性。结果表明:在Ni/Hβ双功能催化剂中掺入不同金属助剂可调控催化剂表面的负载组分颗粒大小、活性分散度、B/L酸比例,以及金属催化加氢功能和酸催化烷基化功能的匹配。以4%Ni-0.2%Pd-3%La/Hβ(均为质量百分数以β分子筛质量为基准)为催化剂,在220℃、H2的GHSV为2 500 h-1、苯的LHSV为2.0 h-1条件下,苯转化率达34.44%,环己基苯选择性为74.67%,催化剂性能在240 h内没有明显下降。     

环己烷在碳化钼催化剂上的脱氢研究

以环己烷为碳源,采用程序升温还原法制备碳化钼催化剂,对前驱物和中间物及催化剂的晶相结构进行XRD表征,在固定床反应装置上进行环己烷的脱氢反应实验。固定反应压力为0.1 MPa,考察反应温度、空速、氢烃体积比和压力对碳化钼脱氢活性的影响。结果表明,催化剂活性相为高活性的β-Mo₂C,在反应温度450 ℃、空速2 h^-1、压力0.1 MPa和氢烃体积比200∶1条件下,环己烷转化率达88%,脱氢反应的选择性为79%。     

扩孔剂对β沸石催化剂FCC轻汽油醚化性能的影响

制备了催化裂化轻汽油β分子筛醚化催化剂。在小型连续流动固定床反应装置进行了催化裂化轻汽油的醚化反应。考察了催化剂成型过程中，不同分子量和不同质量分数的聚乙二醇(PEG) 、浸渍氧化物方式、挤条成型与浸渍先后顺序对Hβ沸石的醚化反应活性影响, 同时还考察了醚化反应温度、压力、醇烯比和空速对醚化反应的影响。实验结果表明，添加质量分数为10%的扩孔剂PEG-4000成型，再共同浸渍氧化物制备的Hβ分子筛催化剂具有最佳的醚化反应活性。在最佳反应条件（温度70 ℃，压力0.8 MPa，空速1.0 h^－1,醇烯摩尔比1.0）下，叔碳烯烃转化率达到62.93%。     

分子筛催化剂上二异丙苯异构化反应

通过筛选5种不同的催化剂，最终确定β沸石分子筛对二异丙苯异构化反应有良好的催化性能。考察了反应温度和空速对异构化反应转化率及选择性的影响，结果表明，170 ℃、3.5 MPa、空速2 h^－1下，β沸石上对二异丙苯的转化率45%，间二异丙苯的选择性69%。对催化剂的稳定性进行了考察，结果表明，在二异丙苯异构化反应中该催化剂表现出良好的稳定性。     

苯加氢烷基化合成环己基苯催化剂研究

以分子筛为载体,采用等体积浸渍法制备具有双功能的分子筛催化剂.以苯为原料,在双功能催化剂的作用下采用加氢烷基化的方法合成环己基苯(CHB).考察了不同载体酸性、反应温度、氢气压力和催化剂的金属担载量等因素对反应的影响.实验结果表明:Ru/Hβ双功能催化剂为最佳的催化剂,最佳反应条件为:2.5 MPa氢气压力,200℃下反应4h.在此条件下苯的转化率可达67.6％,CHB的选择性可达47.8％.催化剂的金属活性和酸性是苯加氢烷基化的关键.     

润滑油异构脱蜡及补充精制催化剂制备及工业侧线研究

在实验室小试催化剂的基础上,成功进行了异构脱蜡及补充精制催化剂工业放大。依托中海油惠州石化有限公司40万t/a润滑油基础油装置,进行了自制异构脱蜡和补充精制催化剂的工业侧线试验,考察了液时体积空速、反应温度及反应压力等条件对催化剂性能的影响。研究结果表明：在液时体积空速为1.0~1.3 h^-1、反应温度为320~335 ℃、反应压力为12 ~14.5 MPa、氢油体积比为590:1的工艺条件下,反应液收（液体产物的收率）>98%,比工业装置高3.4%,润滑油基础油总收率为76%,比工业装置高1%~2%,产品各项指标合格。侧线催化剂性能稳定,1 500 h运行过程中,反应温度仅提高1 ℃。催化剂整体性能与参比催化剂相当,侧线试验取得圆满成功。     

新一代裂解汽油二段加氢催化剂的开发

在DZ-1催化剂的基础上，开发了高活性的齿球型DZCⅡ-1催化剂，该催化剂比DZ-1催化剂反应温度低10 ℃。在反应压力4.0 MPa、体积空速2.0～4.5 h^－1、氢油体积比 300∶1和反应温度≥230 ℃的条件下，生成油的溴价≤0.5 g-Br₂/100g，二烯价为0，达到了芳烃抽提的指标要求。     

一种高性能的苯酚羟基化用复合氧化物催化剂

用Hβ沸石对复合氧化物进行修饰和改性,制得一种高性能苯酚羟基化用复合氧化物催化剂Fe Hβ80〔w(Hβ) =7%〕。以Fe Hβ80做催化剂,对羟基化反应工艺条件进行了优化,优化的反应工艺条件为:反应温度65~70℃,反应时间0 25~0 5h,m(苯酚) /m(催化剂) =294~883,n(苯酚) /n(H2O2 ) =3 00~5 78,m(苯酚) /m(水) =0 43~0 91。以Fe Hβ80作催化剂,去离子水为溶剂,反应温度65℃,反应时间30min,苯酚5 3g,m(苯酚) /m(催化剂) =294,n(苯酚) /n(H2O2 ) =3 00,溶剂水10 0g,反应结果表明,羟基化反应诱导期不到1min,苯酚转化率22 3%,苯二酚选择性91 9%,过氧化氢有效利用率62 1%。与Fe Cu Sn Zn O/γAl2O3、Fe Mg O/γAl2O3 和TS分子筛等典型苯酚羟基化用催化剂相比较,由于Hβ沸石能为复合氧化物催化剂提供合适的酸性中心,从而缩短了苯酚羟基化反应诱导期,提高了催化活性和目标产物选择性,降低了过氧化氢在反应器中积累所带来的风险。Fe Hβ80催化剂用量仅为TS分子筛的1 /29 4(质量比), 但羟基化反应诱导期仅1min(TS分子筛为120min),证明Fe Hβ80是一种高性能的苯酚羟基化用催化剂。     

液相氧化法制备维生素K中间体β-甲基萘醌的研究

用溴酸钾氧化β-甲基萘制备β-甲基萘醌。考察了相转移催化剂种类、反应温度、反应时间、氧化剂与原料的配比等因素对目标产物收率的影响,从而获得了最佳反应条件:相转移催化剂为四丁基溴化铵,反应温度80℃,反应时间5 h,氧化剂与原料的配比2.5∶1。在以上较优条件下,得到目标产物β-甲基萘醌的收率为48.12%。比传统的工业生产大约高出10个百分点。     

铈掺杂β/MCM-41复合分子筛的合成及其催化性能

以碱处理的β分子筛为硅源,十六烷基三甲基溴化铵为模板剂,合成稀土铈掺杂的Ce-β/MCM-41微介孔复合分子筛。采用XRD、FT-IR和N_2吸附-脱附对样品进行表征,并考察铈掺杂量对Ce-β/MCM-41分子筛合成的影响。以苯甲醚(AN)和乙酸酐(AA)为原料,在固定床反应装置上研究了催化剂的催化性能,并考察了反应空速、反应物配比r[n(AN)∶n(AA)]、反应温度和催化剂循环使用次数对对甲氧基苯乙酮(p-MOAP)收率的影响。结果表明:在反应物流量65 m L/h、反应空速6.5 h~(-1)、反应温度140℃和r=6.0时,p-MOAP的初始收率可达到61.5%,Ce-β/MCM-41(Ce/β质量比=0.03)在重复使用3次后仍具有不错的催化活性且比β/MCM-41有较大的提高。     

β沸石催化剂上甲苯歧化及与1,2,4-三甲苯烷基转移反应研究

对在液固相连续反应装置上以β沸石为催化剂进行甲苯歧化及甲苯与1,2,4-三甲苯烷基转移生成二甲苯及苯的反应进行了研究，并对影响反应的因素如温度、压力、氢气用量、反应物空速等进行了探讨。结果表明，该催化剂对上述反应有较好的催化作用。对于甲苯歧化反应，在温度280 ℃，压力3.5 MPa，甲苯重量空速4h^－1，n_氢/n_甲苯＝4∶1时，甲苯转化率为47.26%，苯与二甲苯总选择性为93.50%。对于甲苯与三甲苯的烷基转移反应，当进料比n_甲苯/n_三甲苯=2，温度280 ℃，压力3.5 MPa，总重量空速4 h^－1，n_氢/n_烃=2∶1时，总转化率为47.17%，二甲苯选择性为83.25%，二甲苯收率达39.26%。     

Ni-Mo双金属催化剂的甲烷化性能与耐硫稳定性

采用沉淀-浸渍法合成一系列Ni-Mo基双金属催化剂,在固定床反应器中对其催化活性和耐硫性能进行评价,并辅以不同的表征手段阐释其作用机理。实验结果表明,以MCM-41分子筛为载体的催化剂活性和稳定性优于以NaY、γ-Al₂O₃和拟薄水铝石（PB）为载体的催化剂;反应前后催化剂的表征结果则说明Ni-Mo分子间适宜的相互作用是决定催化剂性能的关键。MCM-41载体催化剂中适宜的Ni-Mo分子间相互作用使得此催化剂中活性组分与载体间的相互作用适中,还原后的活性金属Ni能够均匀分散在载体表面,从而提高了催化剂的耐硫稳定性和抗积炭能力。不同Ni-Mo比同样会影响Ni-Mo分子间的相互作用,通过考察确定20Ni-10Mo/MCM-41的活性和稳定性最优。     

Co／β-沸石FT合成催化剂的制备及性能研究

采用过量浸渍法制备Co/Hβ-沸石FT合成催化剂（Co负载质量分数为10%）,并对其FT合成反应活性、产物选择性以及稳定性进行考查。实验结果表明,在一定反应条件下,制备的Co/Hβ催化剂具有较好的活性和稳定性;一定浓度的柠檬酸对Hβ沸石进行改性,会对Co/Hβ催化剂的FT反应活性及产物选择性产生一定影响     

H_3PW_(l2)O_(40)/Y-β催化丙酸异戊酯的绿色合成

采用Y-β复合分子筛负载H3PW l2O40(H3PW l2O40/Y-β)为催化剂,由丙酸与异戊醇合成丙酸异戊酯,考察了催化剂用量、醇酸摩尔比、反应时间及催化剂重复使用次数等因素对酯收率的影响。结果表明,该催化剂具有催化性能高,易回收并有较好的重复使用性能等优势。最佳反应条件为:丙酸0.1 mol,醇酸摩尔比1.5,催化剂用量0.6 g,反应时间30 min,收率95.4%。     

有机胺催化剂在β-胸苷合成中的应用

以β-3,5-双(-o-对氯苯甲酰)胸苷和甲醇为原料,有机胺为催化剂酯交换合成β-胸苷。研究了氨气、三乙胺、二乙胺3种催化剂的催化活性,筛选二乙胺最适合,并进一步对合成工艺条件进行了优化。实验结果表明:反应温度控制在60℃～65℃,催化剂用量为β-3,5-双(-o-对氯苯甲酰)胸苷的质量分数10%～15%,反应时间为4～6 h,能制备出品质优良的β-胸苷。收率可达95%,产品的HPLC谱图与标准品吻合。