4-甲基-2-戊醇催化脱氢制甲基异丁基酮反应工艺

在铜系催化剂作用下,4-甲基-2-戊醇(MIBC)进行催化脱氢反应制备了甲基异丁基酮(MIBK),考察了原料组成、反应温度、LHVS、N2与原料的配比对脱氢反应的影响,分析了催化剂的耐热性能,并对使用前后的催化剂进行了表征。实验结果表明,MIBC脱氢反应的较佳条件为:反应压力0.1 MPa、反应温度190～230℃、LHVS在1.00 h-1以下、原料中MIBK和MIBC的总含量大于99%(w),在此条件下,MIBC转化率可控制在60%以上,MIBK选择性可达到98%以上。以脱氢产物直接作为脱氢原料进行循环脱氢实验时发现,经过4次脱氢反应后,产物中MIBK含量达到98%(w)以上。催化剂经耐热处理后,MIBC转化率下降了11.5%,MIBK选择性基本不变。表征结果显示,与使用前的催化剂相比,使用后及耐热后的催化剂的比表面积和孔体积均减小,活性组分铜晶粒的粒径增大。     

国内简讯

<正> 新型烷基芳烃脱氢催化剂中国科学院大连化学物理研究所经过多年研究开发成功了一种新型烷基芳烃脱氢催化剂,在工业上应用效果良好,经济效益显著,1991年荣获了辽宁省政府科技进步一等奖。烷基芳烃如乙苯脱氢生成相应的苯乙烯是石油化工的重要生产过程,该所在氧化铁基础上引入碱性促进剂和添加金属氧化物助剂及改进制备方法,突破了使添加剂对氧化铁的表面进行调变及与碱金属的适当匹配等关键技术,创制出了与国外专利组成、制法不同的新型烷基芳烃脱氢催化剂,并已申请了国家专     

用改性HZSM-5沸石催化剂制备间、对甲基苯乙烯

以改性 HZSM-5沸石催化剂用于甲苯-乙醇的烷基化反应,在常压和350℃下得到不含邻位异构体的间、对甲基乙苯,继而在315铁系催化剂上于630℃脱氢,得到间、对甲基苯乙烯(其中对位占60%,间位占40%)。该产品可用作塑料闪烁体载体。     

乙苯脱烷基型碳八芳烃异构化催化剂工业侧线实验

选用异构化反应原料,在反应温度为375℃,反应压力为1.6 MPa,质量空速为8 h-1,氢气/异构化反应原料（摩尔比）为4的条件下,对乙苯脱烷基型C8芳烃异构化催化剂进行了工业侧线实验,同时对再生催化剂的性能进行了评价。结果表明:在上述最佳评价条件下,二甲苯异构化率达到23.5%,乙苯转化率大于60%,二甲苯收率大于97%,催化剂性能良好;采用原位烧焦法对催化剂进行再生,再生催化剂具有较高的乙苯转化率与二甲苯异构化率,芳烃损失率较低。     

硅-金属氧化物改性ZSM-5分子筛对碳八芳烃异构化反应性能的影响

采用硅-金属氧化物对ZSM-5分子筛的结构与酸性进行了组合改性,制备出高选择性碳八芳烃脱烷基异构化催化剂,利用X射线衍射法、氨气吸附-程序升温脱附法等对制备催化剂的性质进行了表征,考察了氧化硅、氧化镁、氧化镧的负载量对碳八芳烃脱烷基型异构化反应中乙苯转化率、二甲苯收率、异构化率等的影响。结果表明:负载物均未影响改性ZSM-5分子筛催化剂的晶型结构,且分散均匀;金属氧化物的加入有助于调节催化剂的酸量,同时可降低催化剂表观活化能,使反应更易进行,降低芳烃损失;当氧化硅、氧化镁负载质量分数分别为2.5%,1.0%时,异构化反应中的二甲苯收率、异构化率、乙苯转化率依次为97.4%,24.4%,78.3%,改性催化剂综合性能最优。     

二甲苯异构化催化剂性能对芳烃联合装置运行的影响

采用迭代分析算法,对比分析不同工艺运行条件下催化剂性能对芳烃联合装置运行的影响。通过调整二甲苯异构化反应器操作条件,控制催化剂处于不同性能,考察了催化剂异构化活性、乙苯转化能力以及产物收率等性能指标对芳烃联合装置回路的影响程度。计算结果表明,新鲜原料的组成对装置的收率、负荷等运行参数的影响最大,歧化料普遍优于重整料,转化型工艺适应原料能力较强,脱烷基型工艺则应首选歧化料。脱烷基型工艺回路更稳定,催化剂的异构化活性、乙苯转化能力以及产物收率对回路迭代结果的影响均很小,在所考察的范围内,回路波动幅度均低于3%。转化型工艺受催化剂乙苯转化能力的影响更大,装置各项参数约有8%左右的波动,而异构化活性的波动幅度只有3%左右。     

混合C_8芳烃乙苯脱烷基反应研究

以混合C_8芳烃为原料,负载镁改性ZSM-5分子筛为催化剂,在100 m L固定床评价装置上进行了乙苯脱烷基反应实验,考察了反应温度、反应压力、反应空速、氢油体积比等工艺条件对反应性能的影响,并进行了960 h催化剂长周期稳定性实验。结果表明:在反应温度为410℃,反应压力为1.5 MPa,反应空速为15 h-1,氢油体积比为300∶1的最佳工艺条件下,乙苯转化率为99.97%,二甲苯收率为98.62%,苯选择性为95.75%;催化剂长周期运行活性稳定,乙苯转化率大于99%,二甲苯收率为98.40%~99.62%,苯选择性为94.52%~96.75%,运行960 h后催化剂积炭量为15.92%(质量分数)。     

无铬、氧化铁系催化剂用于对乙基甲苯脱氢的催化性能考察

探讨了乙苯脱氢的氧化铁系催化剂用于对乙基甲苯脱氢制取对甲基乙烯的可能性。对四种脱氢催化剂(无铬210、XH-02、315以及G64I)进行了比较,考察了操作条件对无铬210催化性能的影响,认为在一定条件下,无铬210对于乙基甲苯脱氧有较好的活性(转化率60—80％)和选择性(80—90％)。反应产物中乙基甲苯异构体分布取决于原料的异构体分布,操作条件对此并无明显影响。     

四氢萘在分子筛催化剂上环烷环开环反应的研究

在小型固定流化床(FFB)装置中考察了Y与ZSM-5分子筛催化剂以及温度、剂油比对四氢萘裂化环烷环开环的影响。结果表明,四氢萘在分子筛催化剂上通过环烷环开环反应生成丙烷、丙烯、丁烷、丁烯、甲基戊烷和环戊烷、环己烷等非芳烃,苯、C1～C4烷基取代苯等单环芳烃;并通过脱氢缩合反应生成萘、甲基萘等双环芳烃,菲、芘等三环以上芳烃甚至焦炭等;其中环烷环开环与脱氢缩合反应的相对比例在两种分子筛上分别为1.22、0.95。由于扩散和吸附性能的影响,其裂化开环反应的选择性在Y分子筛催化剂比ZSM-5分子筛催化剂上高;温度在450～550℃、剂油比在3～9范围,反应温度升高或者剂油比增加,双分子氢转移以及脱氢缩合反应增强,从而导致环烷环开环产物选择性降低。     

分子筛类型对丁基苯加氢裂化反应的影响

以丁基苯为模型化合物,分别采用HY、Beta、ZSM-5、MOR分子筛为酸性组分制备4种NiMo/(Al₂O₃+分子筛)催化剂,采用高压加氢微型反应装置进行加氢裂化反应实验,系统考察分子筛类型对丁基苯转化率及脱烷基/断侧链、环化、脱氢等产物分布的影响。结果表明：在温度340～400℃、压力4.0 MPa、氢气/丁基苯体积比500、反应时间2 h的条件下,丁基苯主要发生脱烷基/断侧链反应和环化反应;4种催化剂上,提高反应温度均有利于丁基苯的转化和脱烷基/断侧链反应的发生,同时抑制了环化与环化脱氢反应。当丁基苯转化率相近(约46%)时,分子筛类型对产物尤其是苯、甲苯、乙苯、二甲苯等轻质芳烃混合物(BTEX)的收率与分布影响显著,具有十二元环结构的分子筛催化剂NiMo/(Al₂O₃+HY)、NiMo/(Al₂O₃+Beta)、NiMo/(Al₂O₃+MOR)上BTEX选择性较高,分别为40.41%、37.04%、43....     

制备过程对负载骨架镍催化剂的抗压强度及催化加氢性能的影响

对前驱体采用不同的焙烧气氛（空气和氩气）以及不同的活化浸取时间所制得的催化剂进行了研究。采用XRD, SEM, H2-TPR及BET等表征手段对催化剂进行表征,并以甲基苯乙烯、双环戊二烯及茚的加氢反应为探针对催化剂的加氢性能进行评价。结果表明：焙烧气氛对Raney-Ni/Al2O3催化剂的抗压强度及加氢活性影响十分显著,采用氩气气氛焙烧制得的催化剂,其抗压强度及加氢活性要明显优于空气气氛焙烧制得的催化剂。另外,前驱体活化浸取时间长短也是影响催化剂的抗压强度及催化活性稳定性一个因素,活化时间过长不利于改善催化剂的强度与催化性能,研究表明,采用15% (wt.)的氢氧化钠溶液于343K对氩气气氛制得的前驱体活化5h所制得的催化剂,其侧向抗压强度可达26.10 N?mm-1,且在493K、2.0MPa、液时空速为3.0 h?1以及氢油比为200:1的反应条件下,催化甲基苯乙烯、双环戊二烯及茚的转化率分别可达87.5%,99%,100%。     

Effect of Strontium Addition to Platinum Catalyst for Propane Dehydrogenation

PtSnSr/HZSM-5 catalysts with different amounts of strontium were prepared by sequential impregnation method,and characterized by BET analysis,TEM,NH3-TPD,H2-TPR,TPO and TG techniques.The results showed that the addition of strontium could modify the characteristics and properties of both acid function and metal function of Pt-Sn-based catalysts.In this case,PtSnSr/HZSM-5 catalyst with an appropriate amount of Sr(1.2%) showed higher catalytic activity and lower amount of coke deposits than PtSn/HZSM-5 catalyst.However,excessive loading of Sr could facilitate the reduction of Sn,which was unfavorable to the reaction.Afterwards,1.0 m% of Na was added into the PtSnSr(1.2%)/HZSM-5 catalyst to improve the catalytic performance in propane dehydrogenation,and this catalyst displayed the best catalytic performance during our experiments.After having been subjected to reaction for 5h,the PtSnNa(1.0%)Sr(1.2%)/HZSM-5 catalyst had achieved a higher than 95% selectivity towards propene along with a corresponding propane conversion rate of 32.2%.     

丙烷氧化脱氢制丙烯的催化剂研究

在丙烷氧化脱氢制丙烯的钒-铁系催化剂中加入少量的稀土元素氧化物之后,改善了催化剂的性能,当Nd_2O_3的含最小于1.5％(w)时,催化活性随着Nd_2O_3含量的增加面提高。同时,考察了空速对催化剂性能的影响,当其它反应条件被合理地确定时,可以预测到一个使催化剂稳定性最高的空速。     

CO2氧化1-丁烯脱氢制1,3-丁二烯反应热力学分析

通过热力学分析了CO2氧化1-丁烯脱氢制1,3-丁二烯反应及反应限度.计算结果表明:目标反应在常温下不能发生,而在实验室最佳反应温度873.15 K下可逆进行;CO2的引入促进了1-丁烯脱氢反应的进行;反应可以通过氧化脱氢反应的一步路径和直接脱氢与逆水煤气变换耦合的二步路径进行.并且,在热力学上异构化反应比氧化脱氢反应...     

丙烷脱氢Cr系催化剂的研究进展

综述了Cr系催化剂在丙烷催化脱氢和氧化脱氢反应中的应用研究进展情况,介绍了在这两种脱氢反应中,Cr系催化剂的活性中心、脱氢反应机理以及催化性能影响因素,分析了催化剂的失活原因,探讨了催化剂再生的影响,并对Cr系催化剂的发展前景和方向进行了展望。开发新型低铬含量、高选择性和抗积炭的催化剂是Cr系催化剂当前的研究重点,提高丙烷氧化脱氢反应中丙烷的转化率和丙烯收率是今后的主要研究方向。     

XNY-04催化剂上聚乙烯尾气催化脱氢的实验研究

聚乙烯尾气回收工艺回收的氮气中含有少量的氢气,其不仅影响聚乙烯产品质量,还增加循环使用的安全隐患。采用微型管式催化剂评价装置,考察了反应条件(温度、空速、压力以及乙烷存在)对XNY-04型脱氢催化剂活性的影响。研究结果表明,当反应温度70～200℃、空速2000～3000h^-1、反应压力0.5～1.4MPa时,催化脱氢后的气体中氢的体积分数不大于0.1%,催化剂表现出优良的脱氢性能。     

助剂Fe掺杂的铂基催化剂的制备及其丙烷脱氢的催化性能

通过X射线衍射(XRD)、氢气程序升温还原(H2-TPR)和热重(TG)分析及催化反应性能评价,研究了铁助剂的添加对Pt/Sn-SBA-15催化丙烷脱氢反应性能的影响。结果表明:适量Fe的添加能促进催化剂表面Pt金属粒子的分散,减少反应过程中积炭的产生,有利于丙烷脱氢反应的进行。但是,过量Fe的加入导致反应过程中介孔材料的结构坍塌和Fe物种的团聚,促进副反应的发生。在本实验中,Pt Fe1/Sn-SBA-15催化剂显示出最佳的反应性能,反应7 h后,丙烷转化率仍然高达50.7%,对应的丙烯选择性能够维持在94.5%以上。     

Kinetics of Propane Oxidative Dehydrogenation to Propylene

Abstract:

The reaction mechanism of propane includes dehydrogenation, oxidative dehydrogenation by applying oxygen and carbon dioxide as oxidative resource, catalyst, catalytic method, kinetics, and so on. This study introduces the reaction system of propane oxidative dehydrogenation in detail. Propane dehydrogenation catalyst, its support, and assistant catalyst are discussed, as well as Biloen, Kaidong Chen, Chen Guangwen, and J. Gascón C's catalytic processing and kinetics, which includes the isotope tracing method, the mechanism of surface adsorption, and Langmuir-Hinshelood.     

膜反应器在乙苯脱氢反应中的应用

用上海石油化工研究院研制的ＧＳ－０５工业催化剂与γ－Ａｌ２Ｏ３微孔陶瓷膜构成膜反应器（ＣＭＲ）,研究乙苯脱氢生产苯乙烯膜反应规律。相同条件下与工业上固定床（ＰＦＲ）过程比较,膜反应器收率可提高５％,最佳可达１０％。并通过反应过程的数学模型的研究进行比较和参数优化,以寻求催化反应活性和膜渗透性的匹配。