2,6-二甲基苯酚催化胺化过程Pd/γ-Al2O3催化剂的失活和改性

 采用固定床反应器, 研究了Pd/γ-Al₂O₃催化剂在催化2,6-二甲基苯酚气相胺化合成2,6-二甲基苯胺反应中的稳定性,实验结果发现催化剂较易失活。采用BET、XPS、TG、TEM和IR手段对失活前后的Pd/γ-Al₂O₃催化剂进行了表征分析,并采用BaO对Pd/γ-Al₂O₃催化剂进行改性。结果表明,Pd/γ-Al₂O₃催化剂失活的原因主要是反应过程生成的胺类化合物吸附在γ-Al₂O₃载体的酸性中心产生积碳沉积所致。Pd/γ-Al₂O₃催化剂添加BaO,生成了铝钡尖晶石结构,有效地减少了Pd/γ-Al₂O₃的酸性,加快了反应中生成的2,6-二甲基环己胺和2,6-二甲基苯胺的脱附,有效地避免了催化剂因积炭失活,提高了催化剂的稳定性。     

水蒸气对Pt-Sn-Ce催化剂的丙烷脱氢性能的影响

 摘要：以γ-Al2O3为载体, 采用连续等体积浸渍法制备了0.3%Pt/γ-Al2O3、0.3%Pt-0.9%Sn/γ-Al2O3和0.3%Pt-0.9%Sn/2.2%Ce-γ-Al2O3 3种Pt金属催化剂。考察了在C3H8催化脱氢制C3H6的体系中, 引入不同量的水蒸气对3种催化剂的催化脱氢性能的影响。结果表明,水蒸气的存在加速了0.3%Pt/γ-Al2O3和0.3%Pt-0.9%Sn/γ-Al2O3催化剂的失活, 同时降低了C3H6的选择性, 但对0.3%Pt-0.9%Sn/2.2%Ce-γ-Al2O3催化剂的稳定性影响较小。在0.3%Pt-0.9%Sn/2.2%Ce-γ-Al2O3体系中,水蒸气可以明显地提高C3H8的脱氢反应转化率和降低催化剂上的积炭量。对水蒸气处理后的Pt催化剂进行H2-化学吸附量测定的结果表明, Ce可以通过与活性中心Pt的强相互作用, 提高Pt粒子在水蒸气气氛下的抗烧结能力。C3H8脱氢转化率的提高是由于CeO中的活泼O与活泼H反应产生OH基团,OH基团参与了C3H8的β-H的消除反应, 提高了C3H8的脱氢速率。以γ-Al₂O₃为载体, 采用连续等体积浸渍法制备了0.3%Pt/γ-Al₂O₃、 0.3%Pt-0.9%Sn/γ-Al₂O₃和0.3%Pt-0.9%Sn/2.2%Ce-γ-Al₂O₃3种Pt 金属催化剂。考察了在丙烷（C₃H₈）催化脱氢制丙烯（C₃H₆）的体系中,引入不同量的水蒸气对3种催化剂的催化脱氢性能的影响。结果表明,水蒸气的存在加速了0.3%Pt/γ-Al₂O₃和0.3%Pt-0.9%Sn/γ-Al₂O₃催化剂的失活,同时降低了C₃H₆的选择性,但对0.3%Pt-0.9%Sn/2.2%Ce-γ-Al₂O₃催化剂的稳定性影响较小。在0.3%Pt-0.9%Sn/2.2%Ce-γ-Al₂O₃体系中,水蒸气可以明显地提高 C₃H₈的脱氢反应转化率和降低催化剂上的积炭量。对水蒸气处理后的 Pt 催化剂进行 H₂-化学吸附量测定的结果表明,Ce 可以通过与活性中心 Pt 的强相互作用,提高 Pt 粒子在水蒸气气氛下的抗烧结能力。C₃H₈脱氢转化率的提高是由于CeO 中的活泼O 与活泼H 反应产生OH 基团,OH 基团参与了 C₃H₈的 β-H 的消除反应, 提高了C₃H₈的脱氢速率。     

FCC汽油选择性加氢硫转移催化剂的研究

 制备了以γ-Al₂O₃为载体的Ni基选择性加氢硫转移催化剂Mo-Ni/γ-Al₂O₃,并用于催化裂化汽油的加氢硫转移反应。对比了预硫化型和氧化型Mo-Ni/γ-Al₂O₃催化剂的活性和选择性,并考察了无氧焙烧温度、活性组分负载量对预硫化型Mo-Ni/γ-Al₂O₃催化剂加氢硫转移催化性能的影响。采用模型化合物研究了硫醇在Mo-Ni/γ-Al₂O₃催化下的反应,考察了烯烃和硫醇对硫转移反应的影响。结果表明,无氧焙烧温度400℃下制备得到的w(NiO)=8.2%、w(MoS₂)=5.6%的预硫化型Mo-Ni/γ-Al₂O₃催化剂具有相对较高的加氢硫转移反应催化活性和选择性;硫醇与烯烃的反应在催化剂表面的加氢活性位上进行,硫醇先加氢脱硫,生成吸附态H₂S,吸附态H₂S再与吸附的烯烃反应生成大分子硫醇或硫醚,达到硫转移的目的。     

Co掺杂对CuO/ CeO2-Co3O4优先氧化CO催化性能的影响

采用共沉淀-浸渍法制备了一系列不同Ce/Co物质的量比的CeO₂-Co₃O₄载体和CuO负载量(质量分数)为7% 的CuO/CeO₂-Co₃O₄催化剂,考察了它们在富氢气氛中对CO的优先氧化性能。采用BET、XRD、H₂-TPR等对催化剂进行了表征。测试结果表明:Ce/(Co+Ce)物质的量比为0.9时,CuO/ CeO₂-Co₃O₄催化剂活性最好。少量的Co掺杂有利于提高催化剂的比表面积和铜物种在载体上的分散,少量的Co进入了CeO₂的晶格,增强了钴铈相互作用,进而提高了载体的氧化还原性能。      

芘在不同加氢催化剂上反应性能的比较

 制备了CoMo/γ-Al₂O₃、NiMo/γ-Al₂O₃和NiW/γ-Al₂O₃ 3种不同金属配伍的加氢催化剂,在连续流动固定床微反装置上对其芘的加氢活性以及产物分布选择性进行评价,并考察在原料芘中添加吡啶对催化剂芘加氢性能的影响。结果表明,在相同反应条件下,NiMo/γ-Al₂O₃催化剂对芘的加氢活性较高,NiW/γ-Al₂O₃催化剂上的芘加氢转化率受吡啶的影响最小;相同芘转化率下,CoMo/γ-Al₂O₃催化剂上的芘中间环加氢产物选择性较高。     

钾助剂对Co/SiO2费-托合成催化剂性质及反应性能的影响

 考察了钾（K）助剂 (质量分数0.17%～4.98%) 对Co/SiO₂ 催化剂结构及其费-托合成（F-T）反应性能的影响。结果表明, K助剂趋向于存在催化剂的外表面,K助剂的添加显著降低了催化剂的比表面积。 在H₂气氛下对催化剂还原处理,添加K助剂不会降低催化剂的还原能力,反而会促进Co₃O₄的还原。在CO+H₂气氛中,K助剂会促进金属Co的氧化,使催化剂活性降低。少量的K助剂使催化剂的催化活性有所下降,但使产物中的C₁~C₄含量降低,烯/烷比增加。     

MoO3/Al2O3介孔催化剂在柴油氧化脱硫中的应用

 通过溶胶-凝胶法,以硝酸铝为铝源、蔗糖为模板剂、氨水为沉淀剂,制备了介孔 Al₂O₃,并以其为载体,等体积浸渍法制备了MoO₃/Al₂O₃介孔催化剂。采用 N₂吸附-脱附及X射线衍射对介孔 Al₂O₃和 MoO₃/Al₂O₃催化剂进行了表征。将 MoO₃/Al₂O₃催化剂用于柴油催化氧化脱硫,以 H₂O₂为氧化剂,探讨了 MoO₃负载量以及 H₂O₂用量对其催化柴油氧化脱硫的影响。结果表明,自制的 Al₂O₃载体为具有介孔结构的 γ-Al₂O₃,其比表面积、孔容、平均孔径分别为304.3 m²/g、 0.467 cm³/g 和6.14 nm。MoO₃负载量为20%(质量分数)、H₂O₂与柴油中硫的摩尔比为12、氧化温度为60℃时,柴油的氧化脱硫效果较佳,脱硫率为68.4%。     

超声波辐照浸渍法制备MnO2/γ-A12O3催化剂及其柴油催化氧化脱硫性能

 分别采用超声波辐照浸渍法和普通浸渍法制备了MnO₂/γ-Al₂O₃催化剂,运用电感耦合等离子体原子发射光谱（ICP-AES）和X射线衍射（XRD）对催化剂进行表征,在空气-异丁醛-MnO₂/γ-Al₂O₃体系中评价其对加氢柴油的氧化脱硫催化性能,并考察了反应温度、异丁醛用量、空气流量、溶剂类型和剂/油体积比对柴油氧化脱硫反应的影响。结果表明,超声波辐照浸渍法制备的MnO₂/γ-Al₂O₃催化剂对柴油氧化脱硫的催化性能明显优于普通浸渍法制备的催化剂。最适宜的催化柴油氧化脱硫反应的条件为：乙腈为溶剂、加氢柴油30 mL、温度35℃、异丁醛20 mmol、空气流量0.06 L/min、超声波辐照浸渍法制备的MnO₂/γ-Al₂O₃催化剂0.08 g、剂/油体积比1/6和催化氧化时间10 min。在此条件下可将柴油硫质量分数从542μg/g 降至31μg/g,柴油脱硫率和回收率分别为94.3%和93.3%。     

MoP/ZrO2-SiO2-Al2O3 催化剂的加氢脱硫活性

 采用溶胶-凝胶法制备了ZrO₂-SiO₂-Al₂O₃复合载体,并用共浸渍法制备负载型 MoP/ZrO₂-SiO₂-Al₂O₃催化剂,通过原位还原技术对催化剂进行还原处理后,在连续固定床反应器上,以柴油为原料考察了催化剂的加氢脱硫活性。结果表明,ZrO₂、SiO₂和Al₂O₃的摩尔比对催化剂的活性有很大的影响,当n _Zr/n _Si/n _Al为1/1/4时,催化剂的加氢脱硫效果最好;助剂 Ni 的加入对催化剂加氢脱硫活性的促进作用比较明显,助剂 Ni 的质量分数为6%时,催化剂表现出较高的催化活性,脱硫率达97.96%。     

γ-Al2O3负载的Mo及Ni-Mo氮化物、碳化物的合成及其加氢脱氧性能

 以负载于γ-Al₂O₃的Mo及Ni-Mo金属氧化物为前躯体,采用程序升温方法,分别制备了负载型Mo及Ni-Mo氮化物和碳化物催化剂。采用元素分析、X射线衍射(XRD)、程序升温还原(H₂-TPR)技术对所制备的催化剂进行了表征,并考察了它们对苯甲酸乙酯的加氢脱氧(HDO)反应的催化性能。结果表明,负载型Mo及Ni-Mo氮化物及碳化物对苯甲酸乙酯HDO反应都具有很高的催化活性,且碳化物比氮化物更为稳定。在HDO反应过程中,积炭可能是造成催化剂失活的重要原因。     

硫酸铝法制备的ZrO2-Al2O3的孔结构和表面性质

 在NaAlO₂-Al₂(SO₄)₃法制备拟薄水铝石成胶过程中加入氧氯化锆, 得到ZrO₂-Al₂O₃样品。采用XRD、BET、SEM、Py-IR、NH₃-TPD方法对ZrO₂-Al₂O₃样品进行了表征。结果表明,ZrO₂质量分数小于5.6%时, ZrO₂-Al₂O₃样品的晶相为γ-Al₂O₃,当ZrO₂质量分数大于5.6%时,出现了t-ZrO₂的晶相;随着ZrO₂含量的增加_,样品的比表面积逐渐减小;ZrO₂质量分数从0增至6.6%,孔容从1.12cm³/g到1.17cm³/g,变化不大,随ZrO₂质量分数的增加,孔容开始下降;平均孔径随着ZrO₂质量分数的增加而逐渐增加,ZrO₂质量分数达到7.4%以后,随着ZrO₂质量分数的增加,孔径减小。ZrO₂的加入对γ-Al₂O₃的孔型结构没有影响。ZrO₂-Al₂O₃样品主要以L酸为主,有少量的B酸;随着ZrO₂含量的增加,总酸量略有增加,其中弱酸比例降低,而强酸和中强酸的比例提高。     

CA和EDTA对Co-Mo-P/TiO2-γ-Al2O3选择性加氢脱硫催化剂性能的影响

 制备了添加螯合剂柠檬酸(CA)和乙二胺四乙酸(EDTA)的Co-Mo-P/TiO₂-γ-Al₂O₃加氢脱硫催化剂,并对其进行了BET、SEM和H₂-TPR表征。以FCC汽油重馏分为原料,考察了螯合剂对Co-Mo-P/TiO₂-γ-Al₂O₃催化剂选择性加氢脱硫性能的影响。结果表明,添加CA或EDTA均可不同程度地提高Co-Mo-P/TiO₂-γ-Al₂O₃催化剂的比表面积;适量的加入CA或EDTA可有效改善活性组分在载体上的分散状态,减弱活性组分与载体间的相互作用;加入CA可明显改进催化剂的选择性加氢脱硫性能;而加入EDTA同时提高了催化剂的脱硫活性和加氢活性,没能改善催化剂的选择性加氢脱硫性能。     

临氢条件下NiMoS/γ-Al2O3催化辛烯-1与H2S的反应

 在高压反应釜中临氢条件下研究了NiMoS/γ-Al₂O₃催化辛烯-1与H₂S的反应,考察了反应温度、H₂S含量和烯烃体积分数对反应产物的影响,对反应产物进行GC-MS分析,探讨了辛烯-1与H₂S的反应机理。结果表明,辛烯-1与H₂S反应主要生成硫醇类和硫醚类化合物,辛烯-1本身还会发生加氢饱和反应和双键迁移异构化反应。随着反应温度升高,反应产物中的硫醇硫和总硫的量均逐渐减少,同时促进了辛烯-1的加氢饱和反应。反应体系中H₂S的含量越高,产物中硫醇硫和硫醚硫的含量越大;而且H₂S还会促进辛烯-1的双键迁移异构化反应,抑制辛烯-1的加氢饱和反应。随着反应体系中辛烯-1体积分数增大,产物中总硫的含量不断增大,而硫醇硫的含量先增大后减小,此外,辛烯-1的异构化产物和加氢饱和产物也会随之不断增多。     

二甲醚蒸汽重整制氢PdZn系催化剂

 采用沉积沉淀法制备了一系列 PdZn/ZrO₂催化剂。将其与二甲醚水解催化剂 ZSM-5/γ A1₂O₃机械混合后用于二甲醚蒸汽重整制氢反应。考察了 Pd 前体、Zn/Pd 摩尔比(n(Zn)/n(Pd))和还原温度对该催化剂催化性能的影响。结果表明,在以 PdCl₂为前体、n(Zn)/n(Pd)=6时制备的并经400℃还原的 PdZn/ZrO₂催化剂与 ZSM-5/γ-A1₂O₃质量比为2的 ZSM-5/γ-A1₂O₃水解催化剂组成的混合催化剂在二甲醚蒸汽重整中具有较高催化活性,二甲醚转化率和 H₂产率分别为56.8%和55.7%, CO₂选择性可达81.1%。     

助剂对WP/γ-Al2O3催化剂性能的影响

 采用浸渍法和H₂气流中磷化还原法制备了一系列负载 30%WO₃和各种不同含量Ni、Co、V助剂的WP/γ-Al₂O₃, 并采用XRD、NH₃-TPD、XPS手段和高压微反装置对它们进行表征和催化活性评价,考察助剂Ni、Co和V对WP/γ-Al₂O₃催化剂物化性质和催化性能的影响. 结果表明, 加入适量的助剂Ni(3%～5%)、Co(5%～7%)和V(1%～3%)能够改善WP/γ-Al₂O₃催化剂表面上活性组分的分散性和增加WP/γ-Al₂O₃催化剂的比表面积. 助剂Ni和Co的加入使WP/γ-Al₂O₃催化剂表面上低价W物种数量增多.而助剂V的加入使WP/γ-Al₂O₃催化剂表面上低价W物种数量减少. 在高温(360℃)下咔唑加氢脱氮(HDN)反应中和低温(300℃)下的二苯并噻吩(DBT)加氢脱硫(HDS)反应中, WP/γ-Al₂O₃催化剂分别具有优良的HDN和HDS活性. 含有更高的DBT的HDS活性. 在较高温度(360℃)下DBT的HDS反应中, 含1%V的V-WP/γ-Al₂O₃催化剂的HDS活性高于WP/γ-Al₂O₃催化剂. 助剂Ni和Co明显促进了WP/γ-Al₂O₃催化剂在咔唑HDN反应中的活性, Ni助剂的助催化作用比Co更明显.含7%Ni的Ni-WP/γ-Al₂O₃催化剂和含5%Co的Co-WP/γ-Al₂O₃催化剂在300℃咔唑HDN反应中HDN活性很高. 加入1%的V可以提高WP/γ-Al₂O₃催化剂在咔唑HDN反应中尤其在360℃下咔唑HDN反应中的HDN活性.     

微量TiO2对Ni/SiO2催化剂催化顺酐加氢制γ-丁内酯的促进作用

 采用等体积浸渍法分别制备了Ni/SiO₂和含TiO₂的Ni/SiO₂催化剂,采用XRD、TPR、XPS、N₂吸附-脱附技术对催化剂进行了表征,并将催化剂应用于顺酐液相加氢制γ-丁内酯反应中,考察了Ni含量、TiO₂添加量、催化剂还原温度对催化剂活性的影响。结果表明,Ni/SiO₂催化剂对顺酐液相加氢制γ-丁内酯反应具有很高的催化活性, γ-丁内酯选择性很高;Ni/SiO₂添加微量助剂TiO₂,可以提高该反应的γ-丁内酯选择性。推测可能是由于TiO₂促进了催化剂的还原,产生更多的活性中心,并且在400℃还原时,Ni和TiO₂之间产生了强金属-载体相互作用（SMSI效应）,TiO₂富集到Ni的表面,将电子转移到Ni上,产生了更多有利于吸附羰基的活性中心,从而提高了γ-丁内酯选择性。     

H2S与CH4重整制氢Mo/Al2O3催化剂的稳定性研究

目的研究H₂S/CH₄重整制氢反应过程中,Mo/Al₂O₃催化剂在高CH₄含量下的稳定性问题。方法分别采用簇状结构Al₂O₃(Cluster Al₂O₃)和商业Al₂O₃(Com Al₂O₃)为载体制备了Mo/Al₂O₃催化剂,考查在常压800 ℃、n(H₂S)∶n(CH₄)= 1∶5、体积空速20 000 h-1的反应条件下,H₂S和CH₄的反应 速率以及H₂生成速率随时间的变化;结合采用了SEM、XRD、HRTEM、BET、EA、TG、Raman以及NH₃-TPD、CO₂-TPD等多种表征分析手段与方法。结果与Mo/Com Al₂O₃催化剂相比,Mo/Cluster Al₂O₃催化剂具有更好的催化活性和稳定性,其H₂的初始生成速率达8.4 mmol/(g·min),为前者的3.8倍,20 h后的下降幅度也显著小于前者;Cluster Al₂O₃载体虽然比表面积较小,但所负载的活性MoS₂颗粒分散性更好,且能保持高温稳定。结论其原因可能与Cluster Al₂O₃表面拥有适宜的酸碱位强度及数量分布有关;同时,较小颗粒的MoS₂活性位更多,使得Mo/Cluster Al₂O₃催化剂在反应过程中表现更稳定,并能在一定程度上抑制CH₄裂解积炭。      

ZrO2对Cu/Al2O3-ZrO2催化剂糠醛选择加氢活性的影响

 采用共沉淀法制备了Al₂O₃-ZrO₂复合氧化物,并以它为载体,浸渍法制备Cu 质量分数为24%的负载型Cu 基催化剂。运用X射线衍射(XRD)、H₂程序升温还原(H₂-TPR)、X射线能谱(XPS)对载体和催化剂进行表征,并考察了ZrO₂对Cu/Al₂O₃-ZrO₂催化剂糠醛选择加氢活性的影响。结果表明,载体中ZrO₂质量分数20%的Cu/Al₂O₃-ZrO₂催化剂对糠醛的选择加氢活性最高。与Cu/Al₂O₃催化剂相比,添加ZrO₂可以提高Cu/Al₂O₃-ZrO₂催化剂加氢活性,并有效提高较高反应温度下的糠醇选择性。     

介孔CuO/SiO2用于汽油氧化-吸附脱硫

 利用[(C₁₆H₃₃) N(CH₃)₃]₃-[PW₁₂O₄₀]双亲催化剂与H₂O₂组成的催化氧化体系对汽油进行氧化后,以介孔SiO₂为载体等体积浸渍法制备的介孔CuO/SiO₂为吸附剂,采用固定床连续流动式吸附脱硫评价装置,考察了CuO/SiO₂的CuO负载量、焙烧温度、焙烧时间和吸附温度对汽油脱硫率的影响,并对介孔CuO/ SiO₂吸附剂性质进行了XRD表征。结果表明,采用在焙烧温度为400℃、焙烧时间为2.0 h、CuO负载量为2%制备的CuO/SiO₂, 在吸附温度为120℃时,汽油氧化-脱硫的脱硫效果较好,汽油脱硫率可达56.82%。     

磁性γ-Al2O3固载BMIMPF6离子液体吸附剂的吸附脱硫选择性

 采用内凝胶法（油中成型法）制备超顺磁性 γ-Al₂O₃颗粒。用浸渍的方法在磁性γ-Al₂O₃表面负载BMIMPF₆ (1-丁基-3-甲基咪唑六氟磷酸, 1-Butyl-3-methylimidazolium hexafluorophosphate)得到离子液体改性的BMIMPF₆/γ-Al₂O₃吸附剂。分别用XRD、SEM和VSM等手段对磁性γ-Al₂O₃和BMIMPF₆/γ-Al₂O₃的晶体结构、表面形貌和磁性能进行表征。以噻吩(T)、苯并噻吩(BT)和二苯并噻吩(DBT)的正辛烷溶液为模型化合物,考察了BMIMPF₆/γ-Al₂O₃对这3种硫化物的饱和吸附量和吸附选择性。结果表明,随着BMIMPF₆负载量的增加,BMIMPF₆/γ-Al₂O₃对T的饱和吸附量下降,对BT和DBT的饱和吸附量先增大后减小。与T相比的DBT的吸附选择性S_DBT/T随着BMIMPF₆负载量增加而增大;与BT相比的DBT的吸附选择性S_DBT/BT随着BMIMPF₆负载量增大先增加,当BMIMPF6负载量达到磁性γ-Al₂O₃的10%(质量分数)后,S_DBT/BT不再变化。采用10%BMIMPF₆/γ-Al₂O₃对柴油样品吸附脱硫重复使用4次后,仍可将柴油的硫质量分数从69.0 μg/g下降到24.7 μg/g。