CO气相偶联合成草酸二乙酯Pd-Fe/α-Al_2O_3催化剂研究

利用化学吸附仪以及XPS、BET等技术,对由α Al2O3载体制得的催化剂的比表面、孔分布、晶相及反应前催化剂表面组成进行了分析表征,考察了用于CO气相催化偶联制草酸二乙酯的负载型Pd Fe/α Al2O3双金属催化剂的活性。研究表明:比表面是影响反应活性和选择性的因素之一,孔结构均匀、合理的催化剂使反应的时空收率比较稳定,一氧化碳的转化率较高。     

CO气相催化偶联制草酸二乙酯反应中催化剂的失活与再生研究

在固定床反应器中,对一氧化碳气相催化偶联合成草酸二乙酯的反应体系进行了人为飞温,两次飞温过程分别为:反应温度从120℃飞温到400～500℃和1000～1200℃,考察飞温后催化剂的活性。对飞温失活催化剂进行再生后,测定了再生催化剂的活性。利用XPS技术对催化剂表面元素进行分析测试,发现第一次催化剂飞温失活的主要原因是催化剂活性组分Pd被氧化所致,而第二次催化剂飞温失活的主要原因是催化剂活性组分Pd被其它元素所覆盖。对第一次失活催化剂再生后,其活性可恢复至原来水平,对第二次失活催化剂再生后,其活性仅恢复到原有催化剂活性的50%。     

CO气相偶联合成草酸二乙酯钯系催化剂研究

利用XRD、XPS、SEM、EPMA技术 ,对CO气相催化氧化偶联制草酸二乙酯催化剂进行分析 ,研究表明不同焙烧温度得到的催化剂不同 ;在循环反应过程中 ,催化剂活性中心Pd原子经历了从Pd0 变成Pd+ 1到Pd+ 2 的过程 ,生成二烷氧基化合物 ;CO偶联反应进行时 ,活性中心Pd原子由Pd+ 2 还原为Pd0 ,活性中心原子Pd在循环反应中起价态调变作用 ,依据CO气相偶联合成草酸二乙酯的主要反应原理 ,初步证实反应历程是按“共催化循环”模式进行。     

CO气相偶联合成草酸二乙酯Pd-Fe/α-Al2O3催化剂研究

利用化学吸附仪以及XPS、BET等技术, 对由α-Al2O3载体制得的催化剂的比表面、孔分布、晶相及反应前催化剂表面组成进行了分析表征,考察了用于CO气相催化偶联制草酸二乙酯的负载型Pd-Fe/α-Al2O3双金属催化剂的活性.研究表明:比表面是影响反应活性和选择性的因素之一,孔结构均匀、合理的催化剂使反应的时空收率比较稳定,一氧化碳的转化率较高.     

钯催化剂上CO偶联制草酸二乙酯的XPS研究

用X射线光电子能谱(XPS)测试技术,对CO偶联制草酸二乙酯中α-Al2O3为载体钯催化剂进行表征,探讨催化反应机理。研究表明CO偶联制草酸二乙酯中反应物与催化剂之间存在着相互作用,Pd的吸附作用促进了反应物亚硝酸乙酯的分解,证实了亚硝酸乙酯分解产物将活性组分Pd0氧化为Pd2+。XPS实验测定结果显示,CO偶联反应步骤中涉及到两种有关的中间络合物双烷氧基钯络合物Pd2+(-OC2H5)2和双烷氧羰基钯络合物Pd2+(CO-OC2H5)2,后者是一个极不稳定的络合物。根据催化机理中反应物和催化剂之间电子传递方式,该催化体系应归为氧化-还原型催化反应。     

大孔α-Al_2O_3载体制备及其在制备CO偶联反应催化剂中的应用

以γ-Al_2O_3为原料,经酸洗和矿化剂NH4F处理等步骤,在马弗炉里高温焙烧制备得到大孔径α-Al_2O_3,并通过热重分析、X射线衍射、扫描电镜和压汞仪等设备对其性能进行表征。结果表明,在1050℃下焙烧得到的α-Al_2O_3晶相纯度高,结晶度好,孔径分布均匀,平均孔径约为2066nm。进一步将得到的α-Al_2O_3作为活性组分Pd的载体,制得Pd/α-Al_2O_3催化剂,应用于CO偶联亚硝酸甲酯制备草酸二甲酯的反应中,反应转化率高达89.0%,选择性为97.6%。     

低负载大孔Pd/α-Al_2O_3活性组分分布对CO偶联反应的影响

在平均孔径为2.799×103nm的α-Al2O3载体上负载金属钯,制备贵金属负载型催化剂Pd/α-Al2O3。调节前驱体浸渍液的p H,在p H为1.67时,得到分散在整个载体中的均匀分布Pd/α-Al2O3催化剂;在p H为12.25时,可以制备只负载在氧化铝载体表面以下约40μm的蛋壳型分布Pd/α-Al2O3催化剂。催化表征结果显示不同分布的催化剂钯晶粒的粒径均在2nm~3nm左右,属于高度分散状态。在无梯度反应器中,对CO偶联制备草酸二甲酯(DMO)这一反应进行考评,得出均匀型分布催化剂较蛋壳型结构活性更优的结论。     

CO偶联反应中Pd/α-Al_2O_3活性组分随孔径变化的数值模拟

在无梯度反应器中,测定了CO偶联制备草酸二甲酯(DMO)反应在负载型催化剂Pd/α-Al_2O_3内的颗粒动力学方程。基于颗粒动力学方程式、菲克扩散定律和傅里叶传热定律,建立了单颗粒催化剂内的扩散动力学数学模型。使用Matlab做数值分析,模拟得到单颗粒内各组分含量随载体孔径变化沿颗粒径向浓度分布情况。数值模拟结果显示,对于大孔径载体而言,活性组分在均匀分布时对载体有着更高的利用率;而蛋壳型分布的Pd/α-Al_2O_3使用范围,是在内扩散阻力较大的努森扩散以及更小的构型扩散时,即载体孔径数量级处于10nm或者更小的范围内。     

乙炔氢氯化PdCl_2/C催化剂失活原因分析

采用浸渍法制备了PdCl2/C催化剂,考察了PdCl2/C催化剂用于乙炔氢氯化反应制取氯乙烯的催化性能,并用微结构分析仪、扫描电子显微镜、热重分析和电感耦合等离子体发射光谱等表征方法对PdCl2/C催化剂的失活原因进行了分析。实验结果表明,PdCl2/C催化剂具有很高的初活性,在反应温度110~180℃、常压、空速120h-1、V(HCl)∶V(C2H2)=1.15的条件下,乙炔的转化率大于90%,氯乙烯的选择性大于97%,但该催化剂使用寿命很短,失活迅速。表征结果表明,催化剂表面积碳和活性组分PdCl2流失(损失率达40%以上)是导致PdCl2/C催化剂失活的主要原因。通过加入KCl助剂有效地抑制了活性组分PdCl2的流失,PdCl2/C催化剂的性能得以改善。将失活PdCl2-KCl/C催化剂用硝酸氧化除积碳后,催化剂的活性可以恢复。     

非临氢降凝ZSM-5分子筛催化剂的失活原因探讨

利用XRD、IR、TG—DTA、NH3-TPD、BET、N2吸附等技术,测试和表征新鲜的、失活的和再生后工业非临氢降凝ZSM-5分子筛催化剂的性能,并对上述几种催化剂进行活性评价,找出该催化剂失活的主要原因。经研究发现,非临氢降凝催化剂主要失活原因是积炭和原料杂质中毒,并由此引起催化剂比表面和孔隙率的变化;其中,积炭和有机硫、氮化合物的中毒使催化剂暂时失活,而重金属中毒使催化剂永久失活。探讨了在实验室利用马弗炉焙烧法对催化剂进行再生的过程,并由此提出了再生温度是影响催化剂烧炭、烧硫、烧氮过程以及再生后催化剂性能的主要因素。     

超临界CO_2萃取再生失活Pd/C催化剂

对苯甲酸加氢过程中Pd/C催化剂的失活原因进行了分析,研究了利用超临界CO2萃取再生失活Pd/C催化剂的过程,考察了萃取温度、萃取压力、CO2流量、共溶剂种类对Pd/C催化剂再生效果的影响。研究结果表明,超临界CO2萃取可以有效去除Pd/C催化剂表面吸附的有机杂质,恢复Pd/C催化剂的活性。利用超临界CO2萃取再生失活Pd/C催化剂的较佳工艺条件:萃取温度333~353K,萃取压力15~25M Pa,CO2流量(1g催化剂、常温、常压)20mL/h,以甲苯和二氯甲烷混合物为共溶剂。工业试验结果表明,在催化剂处理量320kg、萃取温度353K、萃取压力20M Pa、萃取时间12h、超临界CO2流量1.5t/h、无共溶剂的条件下,失活Pd/C催化剂的活性可达到新鲜Pd/C催化剂活性的80%以上。     

新型临氢脱烷基制苯催化剂反应前后表面形态的研究

本文主要运用ＳＥＭ、ＥＤ５、ＸＲＤ、ＡＡＳ等技术，研究了新鲜的和失活的第二代临氢脱烷基制苯催化剂（Ｃｒ＿２Ｏ＿３－ＮｉＯ－ＣｅＯ＿２／γ－Ａｌ＿２Ｏ＿３）的表面形态和活性组份分布的差异；从实验和理论两方面入手，探讨了这种催化剂在实际工业生产中容易引起飞温失活的可能原因。     

PTA精制Pd/C催化剂的分析表征及国产催化剂失活原因分析

研究了国产对苯二甲酸加氢精制钯碳催化剂的失活情况,对新、旧催化剂进行分析表征.结合工艺条件,找出催化剂失活的原因是有机物的堵塞和覆盖和硫中毒,这与装置的运行中降料浓度过高有关.提出了碱洗再生的方法来延长催化剂寿命.     

MK101催化剂提前失活的研究

采用电子能谱仪、X光衍射仪、吸附仪等物化仪器和化学分析法,对MK101甲醇催化剂提前失活进行实验研究。结果表明：杂质的存在是影响催化剂活性的因素之一。当气体充分净化后,杂质的影响已经很小,催化剂的活性和使用寿命主要是热导致的催化剂晶粒度涨大、比表面积减小和催化活性降低,热是导致催化剂提前失活的主要原因。     

AuCl3-CuCl2/γ-Al2O3乙炔氢氯化催化剂的失活原因分析及再生性能研究

采用γ-Al2O3为载体通过浸渍法制备了AuCl3-CuCl2/γ-Al2O3催化剂,考察其对乙炔氢氯化反应的催化性能,并用比表面积及孔径分析、扫描电镜、能谱仪、傅里叶变换红外光谱、电感耦合等离子体原子发射光谱等表征方法对催化剂的失活原因进行分析。结果表明：在温度150 ℃、压力0.1 MPa、空速120 h-1、V（HCl）：V（C2H2）=1.05的工艺条件下,乙炔转化率达到97% 以上,氯乙烯选择性达到99% 以上,但反应3 h后催化剂活性迅速降低;催化剂表面积炭为其失活的主要原因。将失活催化剂在空气氛围、500 ℃下焙烧1 h后,其活性基本能恢复至新鲜催化剂水平,说明该催化剂具有优异的再生性能。     

Pt/MOR催化异丙苯临氢脱烷基的失活动力学研究

在固定床积分反应器中实验研究了Pt/MOR催化剂催化重芳烃临氢脱烷基的失活动力学。实验以异丙苯为反应原料,在反应压力0.8 MPa、温度范围673.15~733.15K、体积空速1~2h-1的条件下,得到了失活动力学数据。基于实验现象建立了Pt/MOR催化剂幂函数表观失活动力学模型,即由反应产物引起的连串失活。通过拟合实验数据估计了失活动力学模型的参数。结果表明:外扩散对脱烷基反应的影响可以忽略不计,内扩散对脱烷基反应的影响较小;异丙苯临氢脱烷基的反应活化能和催化剂失活的活化能分别为44.15kJ/mol和79.00kJ/mol。Pt/MOR催化剂失活动力学模型的秩和与残差分布检验结果表明,该失活动力学模型在显著性水平α=0.05下是显著的,即所得失活动力学模型有较高的拟合精确度和可信度。     

国产钯碳催化剂失活原因初探

对在工业装置上使用的国产钯碳催化剂进行了测试和分析，发现导致催化剂失活的原因是：催化剂微孔被有机物堵塞，活性组分钯被有机物覆盖，硫中毒和钯晶粒长大而使其分散度降低。文章对新型催化剂的开发提出了建议。     

草酸二甲酯加氢制乙二醇Cu/SiO_2催化剂失活机理的研究

通过快速老化实验研究了草酸二甲酯加氢制乙二醇Cu/SiO2催化剂的失活。采用XRD、低温N2吸附、TEM及TG对失活前后催化剂进行了表征,发现催化剂失活原因为热烧结、积炭及活性组分铜的价态变化。还研究了各种失活原因之间的内在联系,并提出了较为合理的失活机理。     

BαCO3/Lα2O3催化剂低温甲烷氧化偶联及床层热点效应

以BαCO3和不同的镧化合物作为催化剂组分,分别采用干混法和湿混法制备了BαCO3质量含量为2．5％-15％的BαCO3/Lα2O3催化剂,在微型固定床反应器上评价了催化剂的甲烷氧化偶联反应性能,考察了反应条件对催化剂性能的影响,以及催化剂床层中的热点效应,采用XRD和TPR对催化剂的结构和性能进行了表征。结果表明,不同方法制备的BαCO3/Lα2O3催化剂在较低炉温的条件下都具有好的甲烷氧化偶联反应性能,其中湿混法制备的10％BαCO3/Lα2O3催化剂性能最好,在烷氧比为2,反应气体空速为36000mL·g^-1·h^-1的条件下,反应炉温在125℃时甲烷氧化偶联反应仍能平稳进行。存在于催化剂床层的热点是维持甲烷氧化偶联反应的关键。不同方法制备的BαCO3/Lα2O3催化剂其物相和氧化还原性能也有一定的差别。     

碳二加氢失活Pd-Ag催化剂的表征

以实验室部分失活和工厂永久失活的碳二加氢Pd-Ag催化剂为试样,采用GC-MS、N_2吸附-脱附、TEM、TG、ICP、CO化学吸附等手段对催化剂试样失活前后的结构和组成进行表征,并利用固定床等温反应器对催化剂催化乙炔选择性加氢的性能进行评价。实验结果表明,催化剂在反应中会发生由于绿油生成导致的暂时性失活现象,反应初期失活速率较快,10 h后反应失活速率减慢;快速失活阶段生成的绿油碳链长度短、烯烃含量高,易积累于催化剂的微小孔道中;慢速失活阶段绿油碳链长度和累积量逐渐增加,堵塞催化剂的孔道,并增加扩散阻力,使得催化剂暂时性失活。永久失活催化剂中有明显的Pd颗粒烧结和Ag流失,这可能是催化剂永久性失活的主要原因。