PtLiLa/γ-Al2O3催化剂上柴油水蒸气重整制氢实验研究

采用浸渍法制备了PtLiLa/γ-Al2O3催化剂。以－10号柴油为原料,在固定床管式反应器中研究了温度、水碳比、空速对PtLiLa/γ-Al2O3催化剂上柴油水蒸气重整制氢反应的影响,确定了适宜的反应条件。采用XRD和SEM方法对反应后的催化剂进行了表征。结果表明,PtLiLa/γ-Al2O3催化剂对柴油水蒸气重整制氢具有较好的催化性能,且稳定性良好。在温度680 oC,水碳摩尔比22,柴油空速0.3 h-1条件下,H2产率为28.66 mol/mol。     

柴油部分氧化重整制氢

采用浸渍法制备以γ-Al2O3为载体、稀土元素为助剂的多金属Pt系催化剂PtLaCoFeNi/γ-Al2O3;基于固定床反应器研究了催化剂的还原条件、催化活性及抗析碳性;通过单因素实验和正交实验分别研究了温度、水碳比、液空速、氧碳比四因素对柴油部分氧化重整制氢工艺的影响,并确定了最适宜的工艺条件为:温度680℃、液空速0.12 h-1、氧碳比0.2、水碳比20,此时每摩尔柴油可产氢38.5摩尔。     

固体碱低温催化碳酸乙烯酯水解合成乙二醇

以γ-Al2O3为载体,通过浸渍法制备了不同负载量的K2CO3/γ-Al2O3和K2CO3/MgO/γ-Al2O3催化剂,采用XRD和CO2-TPD方法研究了催化剂表面的结构和碱性,考察了K2CO3和MgO负载量、反应温度、水与碳酸乙烯酯(EC)的摩尔比(水酯比)对EC水解合成乙二醇反应的影响。实验结果表明,10%(w)K2CO3/10%(w)MgO/γ-Al2O3催化剂的碱量最大,活性最高,在反应温度120℃、水酯比1.2、反应压力0.6 MPa的条件下反应3 h,EC收率和乙二醇选择性均达到100%。重复实验结果表明,K2CO3/MgO/γ-Al2O3催化剂具有较高的活性和稳定性,优于K2CO3/γ-Al2O3催化剂。     

不同助剂改性γ-Al2O3对WNi/γ-Al2O3催化剂性能的影响

采用表面浸渍法用B,P,Ti,Zr4种助剂对Al2O3表面进行化学改性。采用浸渍法将活性金属负载到改性Al2O3载体上,获得WNi/γ-Al2O3催化剂。运用X射线衍射、红外光谱、程序升温还原等手段表征了改性γ-Al2O3和WNi/γ-Al2O3催化剂的性能。以正十二烷为原料,考察了4种助改性剂对WNi/γ-Al2O3催化剂加氢裂化活性和选择性的影响。结果表明,4种助剂的改性效果不同,P改性Al2O3的比表面积比其他3种改性剂改性的比表面积大,改性前后晶体的结构没有发生显著变化;P改性WNi/γ-Al2O3催化剂的总酸量显著降低;Ti能够大幅度降低WNi/γ-Al2O3催化剂的还原温度;Zr改性WNi/γ-Al2O3催化剂的转化率显著降低。     

焙烧温度对TiO_2/γ-Al_2O_3催化剂气相酯交换合成碳酸甲丙酯性能的影响

在连续流动气固相反应条件下,考察了焙烧温度对TiO2/γ-Al2O3催化剂催化碳酸二甲酯(DMC)和丙醇气相酯交换合成碳酸甲丙酯(MPC)反应的影响,并采用X射线衍射、傅里叶变换红外光谱、氨程序升温脱附、X射线光电子能谱等技术对TiO2/γ-Al2O3催化剂进行了表征。实验结果表明,在500℃下焙烧的Ti质量分数为5%的TiO2/γ-Al2O3催化剂对DMC和丙醇气相酯交换合成MPC反应的活性最好,DMC转化率可达54%,MPC选择性为90%。表征结果显示,Ti主要以Ti4+的形式存在于TiO2/γ-Al2O3催化剂表面;随焙烧温度的升高,TiO2/γ-Al2O3催化剂中的一水软铝石逐渐转化为γ-Al2O3,同时,钛酸四丁酯分解,TiO2含量增加,有利于提高TiO2/γ-Al2O3催化剂的活性;TiO2/γ-Al2O3催化剂的酸强度随焙烧温度的升高而减弱。     

Cu-Mn-La/γ-Al_2O_3催化剂上二甲醚重整制氢的工艺条件研究

采用草酸盐胶态共沉淀-机械混合法制备了Cu-Mn-La/γ-Al2O3催化剂,将该催化剂用于二甲醚重整制氢反应,考察了反应温度、装填方式、水醚比等工艺条件的影响。测试结果表明,较好的工艺条件是:反应温度350℃,水醚比3,较好的装填方式是将两种活性组分机械混合后装填。在优化的工艺条件下,Cu-Mn-La/γ-Al2O3催化剂具有较好的催化活性和稳定性。     

碳酸丙烯酯水解催化剂及工艺条件的研究

制备一系列负载型γ-Al2O3催化剂,考察这些催化剂对1,2-丙二醇中的少量碳酸丙烯酯(PC)的催化水解反应活性。实验结果表明,添加碱土金属氧化物的γ-Al2O3催化剂的催化活性比添加酸性氧化物的γ-Al2O3催化剂的催化活性高,其中以MgO质量分数为20%的MgO/γ-Al2O3催化剂的催化活性最高。以MgO/γ-Al2O3为催化剂,碳酸丙烯酯水解的最佳反应条件为:反应温度140℃,原料液态空速2.4h-1,n(水)∶n(PC)=3.0;在此条件下,碳酸丙烯酯可以完全水解,转化率达100%。     

装填3层催化剂的页岩油加氢精制工艺的中试

采用等体积浸渍法制备HY-γ-Al2O3,Ni-W-P/HY,Ni-Mo-P/γ-Al2O3催化剂用于页岩油加氢精制。在中试装置上考察反应温度、反应压力、氢气与页岩油的体积比(氢油比)和液态空速及催化剂的装填工艺等条件对页岩油加氢精制的影响。试验结果表明,3层催化剂(HY-γ-Al2O3,Ni-W-P/HY,Ni-Mo-P/γ-Al2O3)的页岩油加氢精制工艺具有较好的精制效果,适宜的加氢精制条件为:温度400℃、压力9.0 MPa、氢油比为600、液态空速为0.5 h-1。在此条件下页岩油的脱硫率达96.8%,脱氮率达90.5%。与单层催化剂(HY-γ-Al2O3)及2层催化剂(HY-γ-Al2O3和Ni-W-P/HY)相比,采用3层催化剂的页岩油加氢工艺的脱硫率分别提高了2.3%和1.5%,脱氮率分别提高了4.9%和3.3%。     

甲烷部分氧化制合成气反应中Ni基催化剂的研究

在固定床流动反应器中,在反应温度800℃、空速1 0×105h-1、n(CH4)/n(O2)/n(N2)为2/1/1的条件下,测定了质量分数为10%Ni/α-Al2O3、10%Ni/γ-Al2O3催化剂用于甲烷部分氧化制合成气的活性和稳定性。结果表明,一定反应条件下,10%Ni/α-Al2O3催化剂的活性和稳定性均高于10%Ni/γ-Al2O3催化剂。10%Ni/γ-Al2O3催化剂经800℃还原和800℃反应后的比表面积下降以及催化剂在反应过程中的积碳都是导致催化剂稳定性下降的原因。     

流化催化裂化柴油和豆油耦合加氢生产高十六烷值清洁柴油

在高压固定床微反装置上研究了豆油在加氢催化剂CoMo/γ-Al2O3,NiMoP/γ-Al2O3,NiMoP/γ-Al2O3-HUSY上的加氢反应规律,并研究了NiMoP/γ-Al2O3-HUSY催化剂对豆油和流化催化裂化(FCC)柴油耦合加氢产物性质的影响。实验结果表明,在压力3.0MPa、温度320℃、液态空速2.0h-1、氢气与原料油体积比(氢油比)500的条件下,CoMo/γ-Al2O3和NiMoP/γ-Al2O3催化剂上豆油加氢产物主要为n-C15~18,而添加酸性组分的NiMoP/γ-Al2O3-HUSY催化剂的裂化性能增强,产物中n-C15~18含量明显减少,C1-5的含量增加;在压力4.0MPa、温度370℃、液态空速1.0h-1、氢油比500的条件下,豆油和FCC柴油的混合原料在NiMoP/γ-Al2O3-HUSY催化剂上的加氢脱硫率达97%左右,加氢脱氮率达80%以上,产物的十六烷值与未掺炼豆油的FCC柴油加氢产物相比,提高了1.8~6.5个单位。     

γ-Al_2O_3性质对钼基耐硫甲烷化催化剂活性的影响

以不同性质的γ-Al2O3为载体,采用浸渍法制备了负载量为15%(w)的MoO3/γ-Al2O3催化剂,研究了γ-Al2O3性质对催化剂的耐硫甲烷化活性的影响,利用BET,XRD,SEM,NH3-TPD,H2-TPR等手段对γ-Al2O3及催化剂进行了表征。实验结果表明,以比表面积188 m2/g、孔体积0.53 cm3/g的γ-Al2O3为载体制备的15%(w)MoO3/γ-Al2O3催化剂活性最高;当反应温度550℃、气态空速5 000 h-1、压力3 MPa时,经25 h的活性评价后,该催化剂的耐硫甲烷化活性仍保持在48%以上。当MoO3的负载量低于它在γ-Al2O3上的单层饱和负载量时,γ-Al2O3的比表面积与催化剂的活性无直接关系;载体的晶化程度太高或载体单位面积上的酸量太低或太高均不利于耐硫甲烷化反应的进行;活性组分与载体间较弱的相互作用有助于催化剂活性的提高。     

载体焙烧温度对MoNiP/γ-Al_2O_3加氢催化剂活性的影响

采用不同焙烧温度制备了一系列γ-Al2O3载体,并利用等体积浸渍法制备相应的MoNiP/γ-Al2O3催化剂,借助N2物理吸附-脱附和XRD等方法对载体和催化剂进行表征,同时以甲苯、噻吩和喹啉为模型化合物,在微反装置上评价催化剂的芳烃加氢、加氢脱硫(HDS)和加氢脱氮(HDN)的活性。表征结果显示,随焙烧温度的升高,γ-Al2O3载体及其催化剂的孔体积变化不大,但平均孔径增大,比表面积降低。实验结果表明,适宜的焙烧温度为600℃,利用该温度焙烧的载体制得的MoNiP/γ-Al2O3催化剂表面的中强酸和强酸的含量较高,且芳烃加氢、HDS和HDN的活性最高。     

低堆密度大孔体积γ-Al_2O_3的制备与表征

以Al2(SO4)3和NH3.H2O为原料合成了拟薄水铝石,经煅烧得到γ-Al2O3;采用X射线衍射、透射电子显微镜、热重-示差扫描量热和压汞法等方法对拟薄水铝石和γ-Al2O3进行了表征。表征结果显示,低堆密度大孔体积的γ-Al2O3的较佳制备条件为:反应液的pH为8、Al3+浓度为0.9mol/L、反应时间60min、反应温度70℃、NH3.H2O的质量分数为21%、800℃下煅烧5h。在此条件下制备的γ-Al2O3的比表面积为207.43m2/g、总孔体积为2.93mL/g、堆密度为0.23g/mL,且具有双孔分布,其中孔径大于100nm的孔的体积占总孔体积的58.91%,适用于大分子脱氢催化剂的载体。     

合成气直接制取二甲醚的双功能催化剂的TPR研究

利用浸渍法和共沉淀法合成Cu/Co/TiO2甲醇合成催化剂,选取γ-Al2O3、磷酸改性γ-Al2O3,二氧化钛改性γ-Al2O3,以及Hβ型分子筛作为甲醇脱水催化剂,两者按照一定的比例混合制得合成二甲醚的双功能催化剂,通过TPR、XRD等表征手段对其进行了研究,结果表明共沉淀法制备的Cu/Co/TiO2催化剂比浸渍法制备的易于还原;添加甲醇脱水催化剂后Cu/Co/TiO2催化剂还原温度普遍降低.     

Ru/γ-Al2O3制备条件对苯加氢活性的影响

考察了钌在γ-Al2O3载体上的负载方式,还原条件、反应温度等对苯加氢制环己烷反应的影响.发现钌在γ-Al2O3载体上的负载量为2%的催化剂,经甲醇处理,催化剂的还原温度为160～180℃时,Ru/γ-Al2O3催化剂的苯加氢制环己烷反应活性较高.     

孔径双峰分布γ-Al2O3负载NiMoP催化剂的制备及对蜡油加氢催化性能

在氢氧化铝干胶挤条成型时,调节纳米炭黑的加入量和水/粉质量比,制备了孔径呈双峰分布、具有较大孔容和比表面积的γ-Al2O3载体。当炭黑加入质量分数为13%、水/粉质量比1.15时,制备的孔径呈双峰分布的γ-Al2O3载体的孔容为0.80mL/g、比表面积为309m2/g,4～10nm和10～15nm孔径分别占总孔容50.8%和35.1%(体积分数),采用该载体制备的NiMoP/γ-Al2O3催化剂的孔径呈明显的双峰分布。在反应温度370℃、氢分压10MPa、氢/油体积比700、体积空速1.5h-1的条件下,制备的NiMoP/γ-Al2O3催化剂可使减压和焦化混合蜡油的硫质量分数由25600μg/g降至2070μg/g,脱硫率为91.9%,而参比催化剂仅可使减压和焦化混合蜡油硫质量分数降至3450μg/g,脱硫率为86.5%。     

负载型SO2-4-ZrO2/γ-Al2O3正己烷异构化催化剂的研究

采用附着-沉淀法制备了负载型SO42--ZrO2/γ-Al2O3催化剂.用NH3-TPD考察了催化剂的酸性,用XRD、IR等表征了催化剂的结构,用BET法测了催化剂的比表面积.考察了制备条件对催化剂酸强度、酸中心结构、催化剂活性的影响,以及预处理温度和反应温度对正己烷异构化性能的影响.结果表明,处理液的浓度为0.8mol/l、焙烧温度为1043K时催化剂的酸性最强,催化剂样品中氧化锆以四方相存在,SO2-4与锆离子以单配位形式结合,催化剂的比表面积高于100m2/g.     

由乙醇合成1,3-丁二烯的新型催化剂

针对乙醇和乙醛合成1,3-丁二烯的反应特点,设计并制备了MgO/γ-Al2O3和ZrO2/γ-Al2O3催化剂;采用TG-DTG,XRD,SEM,BET,TPD等方法对催化剂的晶相结构、微观结构和酸碱性质进行了表征;在固定床微型反应装置上对MgO/γ-Al2O3和Zr O2/γ-Al2O3催化剂上乙醇与乙醛合成1,3-丁二烯的反应活性进行了评价。实验结果表明,MgO/γ-Al2O3催化剂催化合成1,3-丁二烯的效果较好,当MgO的负载量为5%(w)时,MgO在γ-Al2O3载体表面分散均匀、比表面积较高、催化剂表面的酸性位和碱性位数量适中;在该催化剂上,当反应条件为350℃、常压、液态空速1.8 h-1、乙醇与乙醛的体积比2.5∶1时,1,3-丁二烯的选择性为36.64%,乙醇和乙醛的转化率分别为50.42%和56.49%。     

柴油自热重整制氢工艺过程研究

以直馏柴油为原料研究柴油自热重整制氢技术。采用等体积分段浸渍法制备了贵金属催化剂PtLaCe/Al2O3,并在柴油全分析的基础上,通过单因素实验和正交实验考察并分析了PtLaCe/Al2O3催化剂上各因素对柴油自热重整制氢的影响,优化了工艺条件。在催化剂床层入口温度700℃,柴油液空速0.24h-1,水碳比8,氧碳比0.6的适宜操作条件下,每mol柴油可产生氢气25.4mol。     

MnO_x/TiO_2-Al_2O_3催化剂在超临界水氧化中的应用

以TiO2-Al2O3为载体、MnOx为活性组分制备了MnOx/TiO2-Al2O3催化剂,通过差热-质谱、X射线衍射、程序升温还原、BET测定比表面积等方法对MnOx/TiO2-Al2O3催化剂进行了表征;考察了MnOx/TiO2-Al2O3催化剂前体的分解过程及MnO2负载量与MnOx/TiO2-Al2O3催化剂活性的关系;以含苯酚、喹啉和氨氮的模拟焦化废水为对象,在连续超临界水氧化装置上评价了该催化剂的性能。实验结果表明,MnOx/TiO2-Al2O3催化剂的最佳制备条件为:以硝酸锰溶液为浸渍液,MnO2负载量(质量分数)10%,120℃下干燥4h,500℃下焙烧2h。与MnOx催化剂相比,MnOx/TiO2-Al2O3催化剂具有较高的比表面积,并在超临界水氧化处理焦化废水过程中表现出了较好的活性。在100h的实验中,MnOx/TiO2-Al2O3催化剂表现出较好的稳定性。