钙钛矿型复合氧化物用作深度氧化催化剂

概述了钙钛矿型复合氧化物（ＡＢＯ３）用作烃类及ＣＯ深度氧化催化剂的研究进展。从Ａ位离子、Ｂ位离子和Ａ位离子取代、Ｂ位离子取代等方面，介绍了此类催化剂的结构与其催化性能的关系的研究现状。     

一氧化碳氧化动力学在再生器数学模型中的应用

用烧碳动力学和一氧化碳催化燃烧动力学相结合的方法，建立了再生器的数学模型。进行了一氧化碳在Ｐｔ／Ａｌ２Ｏ３助燃剂上催化氧化的动力学方程式和失活因子的模型计算值与工业实际数据的对比。证明在助燃剂存在下的一氧化碳氧化动力学可以应用于工业实践中。     

CO助燃剂发展概况

对ＣＯ助燃剂近年来的发展作了论述，并对我厂含铂废催化剂大量堆积的实际情况，提出了自行开发生产ＣＯ助燃剂的建议。     

Cr-Ag/γ-Al_2O_3催化剂表面氧性质及氧化活性

用等量浸渍法制备了一系列Ｃｒ－Ａｇ／γ－Ａｌ２Ｏ３及其单金属氧化物催化剂，用ＢＥＴ、ＸＲＤ、ＴＰＤ－ＭＳ及ＣＯ氧化反应等，考察了助剂Ａｇ对催化剂表面氧性质及氧化活性的影响。结果表明，单组份Ａｇ／γ－Ａｌ２Ｏ３催化剂的氧化活性随Ａｇ负载量的增加而迅速提高。Ｃｒ／γ－Ａｌ２Ｏ３的氧化活性较差，但添加少量Ａｇ可明显提高其氧化活性，且随Ａｇ添加量的增加而增强。ＴＰＤ－ＭＳ实验发现，Ａｇ的添加明显改变了催化剂的氧吸脱附性能，增强了催化剂供氧和氧恢复的能力，与ＣＯ氧化活性有良好的对应关系。     

一种非贵金属CO助燃剂抗硫和硫转移性能的研究

通过用 Ｍ ｇ Ｏ 对 Ａｌ２ Ｏ３ 载体进行改性，考察了非贵金属复合氧化物 Ｃ Ｏ 助燃剂 Ｃｕ Ｏ Ｃｅ Ｏ２ ／ Ｍ ｇ Ｏ Ａｌ２ Ｏ３ 的抗硫性能、吸硫机理和吸硫能力。试验结果表明，由于载体改性，使催化剂的抗硫性能得到明显改善，并且具备一定的硫转移能力。     

丙烷部分氧化制取丙烯醛Ⅰ.多组份氧化物催化剂的研究

对丙烷氧化制取丙烯醛的多组份氧化物催化剂进行了制备研究和ＴＰＲ、ＸＲＤ表征。结果表明Ｂｉ－Ｖ－Ｍｏ－Ｏ与Ｂｉ－Ｖ－Ｗ－Ｏ催化剂对丙烷氧化制取丙烯醛具有较高的活性与选择性，Ａｇ＋是优良助剂。添加Ａｇ＋调变的Ａｇ－Ｂｉ－Ｖ－Ｍｏ－Ｏ催化剂在４９０℃、０．００４ＭＰａ、３０００ｍｌ／（ｇｃａｔｈ）条件下，丙烷转化率为４６．９％，丙烯醛选择性为５２．８％。ＴＰＲ和ＸＲＤ研究表明，有优良催化性能的Ｂｉ－Ｖ－Ｍｏ－Ｏ和Ａｇ－Ｂｉ－Ｖ－Ｍｏ－Ｏ催化剂体系中具有白钨矿（ｓｃｈｅｅｌｉｔｅ）型的结构     

部分失活Pt-Sn重整催化剂的再生

对部分失活的重整催化剂的再生进行了研究，考察了温度、时间及空速对烧炭的影响，并利用氯化更新技术调整了催化剂的氯含量，同时使铂晶粒重新分散。结果表明，当温度为４００～５１０℃时，气体空速在１００～１０００ｈ－１之间，烧炭后催化剂的炭含量可降至０．２％以下；在５１５℃，ｍ（Ｈ２Ｏ）／ｍ（Ｃｌ）比（ｍｏｌ比）为５～２０的条件下，铂分散度可从０．４提高到０．８５以上。最后通过研究再生过程中铂氧化态的变化，对铂晶粒的重新分散机理进行了初步探讨。     

Fe-ZSM-5分子筛催化剂的再生烧炭

 在热重分析仪上进行结焦失活的Fe-ZSM-5分子筛积炭催化剂再生烧炭实验,考察再生温度、O2浓度、体积空速及再生时间对烧炭过程的影响。结果表明,失活Fe-ZSM-5催化剂较适宜的烧炭工艺条件为烧炭温度550℃、O2体积分数10%～15%,体积空速3000 h 1,烧炭时间60 min。由此得到了再生烧炭的表观动力学方程及其相关的动力学参数。     

微量水对Pt-Re／Al_2O_3重整催化剂还原的影响Ⅱ．红外光谱表征结果

本研究所用催化剂为低金属载量的Ｐｔ／Ａｌ２Ｏ３、Ｒｅ／Ａｌ２Ｏ３和工业型Ｐｔ－Ｒｅ／Ａｌ２Ｏ３催化剂，其中Ｐｔ含量为０．２２ｗ％，Ｒｅ含量为０．４３ｗ％。用双分子探针ＮＯ与ＣＯ竞争吸附红外光谱法研究微量水对Ｐｔ／Ａｌ２Ｏ３、Ｒｅ／Ａｌ２Ｏ３和Ｐｔ－Ｒｅ／Ａｌ２Ｏ３催化剂还原的影响。结果表明，氢气中微量水的存在，不影响Ｐｔ－Ｒｅ／Ａｌ２Ｏ３催化剂中铂氧化物的还原，但抑制铼氧化物的还原，使铼在催化剂表面上的两类活性中心的比例ＮＯ１７６０／ＮＯ１８５０值低于与催化剂最佳催化性能的对应值，导致催化剂正庚烷转化的甲苯选择性、Ｃ＋５液收选择性和稳定性变坏。没有明显迹象表明，在Ｐｔ－Ｒｅ／Ａｌ２Ｏ３催化剂还原过程中有铂催化铼或铼自催化还原发生。     

FCC 助燃剂载体改性后对抗硫和硫转移性能的改善

通过考察金属氧化物（ＭｇＯ、Ｆｅ２Ｏ３等）对ＦＣＣ工艺中非贵金属助燃剂ＣｕＯ－ＣｅＯ２／Ａ１２Ｏ３的Ａ１２Ｏ３载体改性所引起载体结构的变化,研究对助燃剂抗硫、硫转移性能的影响。结果表明,由于改性载体中所形成的类尖石 结构使得催化剂具有较好的抗硫性能和一定的硫转移能力。     

催化裂化再生器中Pt/Al_2O_3助燃剂的失活动力学

对催化裂化再生器中使CO完全氧化的Pt/Al2 O3 助燃剂的失活进行了研究。发现Pt/Al2 O3 助燃剂的失活与气流中氧的存在密切相关。GPLE失活动力学模型能很好地拟合试验数据 ,其失活级数为 2。估算了助燃剂的平衡活性 ,结果与工业实际值相符合     

Fuel rich and fuel lean catalytic combustion of the stabilized confined turbulent gaseous diffusion flames over noble metal disc burners

Catalytic combustion of stabilized confined turbulent gaseous diffusion flames using Pt/Al₂O₃ and Pd/Al₂O₃ disc burners situated in the combustion domain under both fuel-rich and fuel-lean conditions was experimentally studied. Commercial LPG fuel having an average composition of: 23% propane, 76% butane, and 1% pentane was used. The thermal structure of these catalytic flames developed over Pt/Al₂O₃ and Pd/Al₂O₃ burners were examined via measuring the mean temperature distribution in the radial direction at different axial locations along the flames. Under-fuel-rich condition the flames operated over Pt catalytic disc attained high temperature values in order to express the progress of combustion and were found to achieve higher activity as compared to the flames developed over Pd catalytic disc. These two types of catalytic flames demonstrated an increase in the reaction rate with the downstream axial distance and hence, an increase in the flame temperatures was associated with partial oxidation towards CO due to the lack of oxygen. However, under fuel-lean conditions the catalytic flame over Pd catalyst recorded comparatively higher temperatures within the flame core in the near region of the main reaction zone than over Pt disc burner. These two catalytic flames over Pt and Pd disc burners showed complete oxidation to CO₂ since the catalytic surface is covered by more rich oxygen under the fuel-lean condition.     

在 M/MgO 催化剂上甲烷部分氧化制合成气

比较了以ＭｇＯ为载体的四种负载型催化剂在甲烷部分氧化反应中的催化活性，表明Ｒｈ具有最高活性。用Ｄ２（氘）－ＣＨ４同位素交换反应揭示，金属组份解离甲烷的能力与其催化活性紧密相关，在甲烷部分氧化反应中具有高活性的催化剂解离吸附甲烷分子的能力强，且以形成ＣＤ４为主的氘代甲烷产物分布，其次序为：Ｒｈ＞Ｒｕ＞Ｐｔ＞Ｐｄ。揭示了ＣＯ选择性随反应气流量增大、反应接触时间的缩短而提高，表示ＣＯ可能是甲烷部分氧化反应中的初始产物。还探讨了双金属组份催化剂的催化行为。     

CeO_2修饰的Pt/SiC催化剂催化CO氧化反应的性能

以SiC为载体,采用等体积浸渍法制备了Pt质量分数为1%的Pt/CeO2/SiC催化剂,采用X射线衍射、程序升温还原和CO化学吸附法对催化剂进行了表征。考察了CeO2添加量、焙烧温度、预还原温度等对Pt/CeO2/SiC催化剂催化CO氧化反应性能的影响。实验结果表明,添加助剂CeO2可显著提高催化剂表面活性组分Pt的分散度,且CeO2与Pt产生一定的相互作用,使催化剂活性显著提高;当Pt/CeO2/SiC催化剂中CeO2的质量分数为8%时,催化剂活性最高,CO的最低完全转化温度比Pt/SiC催化剂约低100℃;Pt/CeO2/SiC催化剂的最佳焙烧温度为500℃,最佳预还原温度为200℃。     

High energy and low emissions from catalytic combustion of crude oil

Combustion technology has been investigated to effectively and economically heat and power generation. A kinetic model of crude oil combustion in presence of CaO as a catalyst was developed. Effects of CaO mass yield (ppm) on three main parameters including combustion carbon conversion efficiency, reaction temperature, and combustion efficiency were investigated. Results showed that the CaO has a significant effect on the decrease of CO₂, which is the most important greenhouse gas. It also found that the carbon conversion efficiency decreases as the CaO increases, although it is not considerable.     

甲烷催化部分氧化制取合成气的研究Ⅱ．添加贵金属Pt的Ni／Al_2O_3催化剂的研究

采用固定床流动反应装置研究了添加贵金属Ｐｔ的Ｎｉ／α－Ａｌ２Ｏ３催化剂对甲烷部分氧化制取合成气的催化活性；考察了不同Ｐｔ添加量、ＣＨ４／Ｏ２配比、反应温度、空速等因素对催化剂性能的影响。结果表明，Ｎｉ／Ａｌ２Ｏ３添加Ｐｔ后其活性和ＣＯ及Ｈ２的选择性明显提高     

Pt、Pd及其双金属催化剂表面氧性能与催化活性的研究

用ＴＰＤ－ＭＳ及ＣＯ氧化活性测定等方法研究了Ｐｔ／Ａｌ＿２Ｏ＿３、ｐｄ／Ａｌ＿２Ｏ＿３及Ｐｔ－Ｐｄ／Ａｌ＿２Ｏ＿３催化剂上表面氧的脱出－恢复性能及催化活性。结果表明，Ｐｔ、Ｐｄ单金属催化剂上的表面氧随金属负载量增加，氧脱附峰面积增大，起脱温度降低，催化氧化活性提高。双金属催化剂上的表面氧性质与单金属催化剂的不同，两种金属间可能发生相互作用，促进各自的氧化还原性能：随Ｐｄ／Ｐｔ比增加，脱附峰面积明显增大，催化活性也提高，催化活性与催化剂表面氧吸脱附性能有密切的联系。     

惰性载体支撑钙铜复合吸收剂的碳酸化性能及其动力学分析

采用Pechini法分别制备了无惰性载体支撑和惰性载体(Al2O3或者ZrO2)支撑的钙铜复合吸收剂。借助热重分析仪研究了反应温度、载体种类对其氧化性能和CO2捕集性能的影响，并借助扫描电子显微镜(SEM)和氮吸附分析其微观结构。最后，利用缩核模型对惰性载体支撑和无惰性载体支撑的钙铜复合吸收剂的碳酸化反应中的动力学控制阶段开展了动力学分析。结果表明：惰性载体可以显著提升钙铜复合吸收剂的CO2捕集性能，相比于无惰性载体支撑的钙铜复合吸收剂，Al2O3和ZrO2支撑的钙铜复合吸收剂经历10次循环后，CO2捕集量分别提升了100%和71%；添加惰性载体会降低钙铜复合吸收剂的载氧量，但并不影响其循环稳定性。随着碳酸化温度的升高，钙铜复合吸收剂的碳酸化速率和最终CO2捕集量均显著增加。动力学结果表明，添加惰性载体不仅可以加快碳酸化反应动力学控制阶段的反应速率，延缓动力学控制阶段反应速率的衰减，同时还可以降低碳酸化反应活化能，进而对碳酸化反应起到显著的促进作用。     

电感耦合等离子发射光谱法测定CO助燃剂中的铂

CO助燃剂中Al含量较高,对Pt的测定有显著的影响,以实际样品分别考察了基体匹配法和内标法消除样品中基体干扰的效果,建立了同时采用这两种方法消除Al的基体干扰的方法。比较了几种样品处理技术,确定了采用高温熔融技术制备CO助燃剂,电感耦合等离子发射光谱法测定CO助燃剂中的Pt。Pt的校准曲线相关系数为0.999 93。还对样品进行了精密度和准确度考察,结果的相对标准偏差小于2%,回收率为98%～102%。     

精对苯二甲酸尾气中乙酸甲酯低温氧化Pt-Pd双贵金属催化剂的性能

采用浸渍法制备了一系列Pt-Pd双贵金属催化剂,并加入Fe,W,V,Ag,Co,Cu,A1,A10,A11(A1,A10,A11为过渡或稀土金属元素)等金属助剂对催化剂进行改性,考察了助剂、浸渍液的pH、浸渍顺序对催化剂催化氧化乙酸甲酯活性的影响;溴甲烷对催化剂的中毒作用以及CO和水对乙酸甲酯氧化反应的影响。实验结果表明,助剂对乙酸甲酯的氧化反应均有促进作用,其中A1的促进效果尤为显著,Ag的促进作用较弱;浸渍液的pH应小于4,先浸渍Pt-Pd后浸渍金属助剂的双贵金属催化剂活性较高;在Pt-Pd双贵金属催化剂中加入A10和A11助剂后,其抗溴甲烷中毒能力明显提升;模拟尾气中CO对乙酸甲酯的氧化反应有抑制作用,水对氧化反应影响不大,当水和CO同时存在时,催化剂催化乙酸甲酯氧化的能力略有提高。