成型Ti-MWW分子筛催化环己酮液-液-固三相氨肟化反应及失活原因

采用连续淤浆床反应装置,对比研究了环己烷为溶剂的液-液-固三相体系中成型Ti-MWW分子筛与TS-1分子筛催化环己酮氨肟化反应的性能。结果表明,成型Ti-MWW分子筛催化环己酮氨肟化的性能明显优于TS-1分子筛。催化剂寿命评价以及反应副产物的定性分析结果表明,在催速失活工艺条件下,成型Ti-MWW分子筛在环己烷为溶剂的液-液-固三相体系中稳定运行28.1h,环己酮肟选择性大于99%,反应副产物主要为高沸点极性有机物。通过对新鲜、失活及再生催化剂进行SEM、XRD、N_2物理吸附、UV-Vis和FT-IR等表征,表明成型Ti-MWW分子筛单程失活未见明显骨架硅流失,拓扑结构没有被破坏,失活主要是由反应副产物堵孔造成的。     

钛硅分子筛催化环己酮氨肟化反应过程——工艺条件的考察

在加压连续淤浆床反应器中,研究了以HTS新型钛硅分子筛催化环己酮、H_2O_2和氨反应一步合成环己酮肟的氨肟化新工艺,考察和分析了进料组成、反应温度、反应物料的平均停留时间和催化剂用量对环己酮氦肟化反应的影响规律。实验结果表明,适宜的反应条件为:进料中N(H_2O_2)/n(环己酮)=1.05～1.10、n(NH_3)/n(环己酮)=1.7～2.0,反应压力0.3 MPa,反应温度75～85℃,物料的平均停留时间65～75min,钛硅分子筛催化剂质量分数为2.5%左右,溶剂为叔丁醇与水的混合溶剂(体积比1.5～2.5)。在此条件下,环己酮转化率大于98%,环己酮肟选择性大于99.5%,H_2O_2,有效利用率不低于90%。     

分子筛催化剂在炼油与石油化工中的应用进展

概述了国内外分子筛催化剂在炼油和石油化工中应用的主要进展,重点介绍了中国石化石油化工科学研究院近年来所取得的最新研究进展,包括纳米ZSM-5分子筛合成及其在直馏汽油非临氢改质中的应用、无钠β分子筛合成及其在乙苯合成中的应用、Silicalite-1分子筛合成及其在环己酮肟气相贝克曼重排生产己内酰胺中的应用、HTS钛硅分子筛的合成及其在环己酮氨肟化过程中的应用四个方面.     

晶化母液介质中制备多级孔TS-1分子筛

将微孔TS-1分子筛 晶化过程中产生的母液回收处理后用于多级孔TS-1分子筛制备，考察回收母液作为介质的体系中，模板剂/碱体系和碱浓度等因素对多级孔TS-1制备的影响。结果表明：所制备的多级孔TS-1分子筛在保留MFI结构的同时，产生了较多的介孔，使其在环己酮氨肟化反应中显示出更好的催化性能，在较低的催化剂浓度下（1.6 g/L），环己酮转化率为94%，环己酮肟选择性为99%；将回收晶化母液用于多级孔TS-1分子筛的制备，降低了纯水用量，减少了废液排放，符合绿色化学的发展要求。     

钛硅分子筛催化环己酮氨肟化反应过程--影响过氧化氢分解的因素分析

在实验室对钛硅分子筛催化环己酮氨肟化制备环己酮肟反应体系中引起H2O2分解的原因进行了考察。结果表明，最重要的因素是氨的过量所导致的碱性环境，维持反应体系低含量的氨和H2O2，有利于提高H2O2的有效利用率，反应温度的提高会造成H2O2的利用率略有下降，钛硅分子筛及加入的量对H2O2的分解几乎没有影响，但TiO2和硅胶的存在会对其分解有一些影响，反应器材质宜选不锈钢，使用前对其表面进行适当的酸、碱处理可消除其对H2O2分解的影响。这些结果可为H2O2进料方式的合理选择，反应器、分布器和混合器元件的优化设计提供依据。     

国内外动态

生产己内酰胺的新工艺 住友化学公司将由环己酮肟生产己内酰胺的新工艺推向工业化,该工艺不产生硫酸氨。硫酸氨是生产已内酰胺常规工艺中不需要的副产品。常规工艺中,己内酰胺由环己酮肟通过Beckmann重排反应,采用硫酸催化剂生产。住友化学工艺采用专利产品高硅分子筛催化剂代     

喷雾成型TS-1分子筛催化剂的制备及其性能

制备了喷雾成型TS-1分子筛催化剂,并采用FT-IR、XRD、N2物理吸附、SEM等手段对其进行了表征,考察了SiO2 质量分数、焙烧温度、焙烧时间、焙烧气氛等工艺条件对其催化环己酮氨肟化反应活性的影响。结果表明,与TS-1原粉相比,喷雾成型TS-1分子筛催化剂的骨架保留了MFI的拓扑结构,其比表面积及微孔孔体积有所降低,颗粒粒径明显增大;适宜的制备条件为焙烧温度800℃、焙烧时间4 h、焙烧气氛O2、SiO2质量分数6%,此条件下制得的成型TS-1分子筛催化环己酮氨肟化反应的环己酮转化率及环己酮肟选择性均可达99%。该成型催化剂较TS-1原粉在分离方面有明显的优势。     

钛硅—1分子筛催化环己酮氨肟化剂环己酮肟工艺的研究

采用淤浆床连续反应工艺,在实验室对钛硅－1（TS－1）分子筛催化环己酮氨肟化制环己酮肟工艺的工艺参数进行了考察。结果表明,在以叔丁醇－水为溶剂,叔丁醇／水体积比2．0－2．8,氨／环己酮摩尔比1．7－2．7,过氧化氢／环己酮摩尔比1．01－1．10,常压,反应温度75℃,反应停留时间70min左右,分子筛质量分数2％－3％的工艺条件下,环己酮转化率可达96％,环己酮肟选择性大于99％。     

无机原料制备的大晶粒TS-1分子筛的表征及催化环己酮肟化反应性能评价

以硅溶胶为硅源、三氯化钛为钛源合成大晶粒TS-1分子筛,并用其催化环己酮肟化反应。采用XRD,XRF, FT-IR,SEM,TEM和低温N2吸-脱附等方法对催化反应前后催化剂的结构进行表征,结果表明,反应前后催化剂结构没有明显变化,说明该分子筛具有较好的稳定性。采用淤浆床反应器,在环己酮质量空速6 h-1、温度75 ℃的条件下,将制备的TS-1分子筛用于催化环己酮肟化反应,在运转时间190 h内,环己酮转化率和环己酮肟选择性分别达到99.0%和96.0%,说明所制备的大晶粒TS-1分子筛不仅具有与有机原料制备的TS-1分子筛相当的催化活性,而且稳定性更好。该分子筛还具有良好的分离和再生性能,再生分子筛的催化性能可以达到新鲜分子筛的水平。     

钛硅分子筛的合成与应用

简要介绍了钛硅石分子筛的合成方法和主要用途。合成方法包括水热合成法、同晶取代法及微波辐射法。钛硅沸石分子筛是性能优良的选择氧化催化剂,能使许多有机化合物选择氧化生成重要化工原料,包括苯及苯酚的羟基化,生成苯二酚和苯醌;丙烯环氧化生成环氧丙烷;酮氨肟化生成环己酮肟;苯胺氧化生成偶氮苯等及石化产品氧化脱硫,对产品性能无明显变化。     

Ni/（ZSM-5/MCM-41）催化剂的制备及其催化庚烷异构性能

以ZSM-5为硅源、NaOH为碱源、十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)为模板剂,采用水热合成法制备ZSM-5/MCM-41复合分子筛,并浸渍负载金属Ni,制得金属-酸中心双功能催化剂;利用X射线衍射光谱、N₂吸附-脱附、氨程序升温脱附和透射电镜等表征手段,考察碱溶条件及Ni负载量对催化剂结构和性能的影响;进而考察催化剂对正庚烷异构化反应的催化性能。结果表明：制备ZSM-5/MCM-41复合分子筛的最佳碱溶条件为NaOH浓度1.5 mol/L、碱溶温度为40℃、碱溶时间30 min;得到的复合分子筛的酸性适宜且具有典型的微孔/介孔复合结构;负载Ni后,金属Ni均匀地分散在复合分子筛表面;使用2%Ni/(ZSM-5/MCM-41)催化正庚烷异构化反应,在反应温度290℃下,正庚烷的转化率达65.44%,异庚烷的选择性达70.59%。     

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。     

溶胶-凝胶法制备Cu/SiO_2催化剂的表征与性能

以正硅酸乙酯为硅源,采用溶胶-凝胶法制备了草酸二乙酯(DEO)加氢催化剂Cu/SiO_2,考察了氨水的pH对催化剂比表面积、物相组成、活性组分分散性和铜元素价态等的影响;用BET,FTIR,XRD,XPS,TPR,SEM,TEM等技术对催化剂进行了表征。实验结果表明,pH较大时有利于催化剂中层状硅酸铜的形成,主要以无定形或微晶态形式存在;氨水pH为11.0的催化剂的比表面积可达458m~2/g,铜组分易从催化剂体相向表面迁移,层状硅酸铜在表面的分散性很好,易被还原成低价铜。对该催化剂在DEO加氢合成乙二醇反应中的催化性能进行了评价,在温度220℃、压力2.0 MPa、H_2的气态空速6250h~(-1)、DEO的液态空速0.55h~(-1)、n(H_2):n(DEO)=70的条件下,DEO的转化率可达96.0%,乙二醇的选择性为88.0%。     

焦化汽柴油加氢捕硅剂的制备及性能评价

目的 脱除焦化汽柴油馏分中的有机硅化合物,避免催化剂硅中毒。方法 以拟薄水铝石粉为载体制备原料,镍钼为活性金属组分,采用等体积浸渍法制备了加氢捕硅剂,利用N₂吸附脱附、X射线衍射、吡啶红外光谱、扫描电镜等方法对其进行分析表征,并在200 mL加氢中试装置上考查了捕硅剂的脱硅活性和2 000 h活性稳定性。结果 自主开发的捕硅剂比表面积和孔容较高,酸性适宜,活性金属分布均匀,强度满足工业装置装填要求。捕硅剂的脱硅活性较高,在典型的工业条件下,脱硅率>90%,在2 000 h活性稳定性试验过程中,脱硅率稳定>90%,活性稳定性良好,且具有较高的容硅能力。结论 自主开发的捕硅剂具有广阔的工业应用前景,对清洁燃料的生产及保护装置的长周期稳定运行具有十分重要的意义。     

含锌废脱硫催化剂的合理利用

用含锌废脱硫催化剂生产附加值较高的活性氧化锌比生产硫酸锌在经济上更为合理，用氨浸法和氯化铵法生产活性氧化锌的浸取液可回收循环使用，单耗低、工艺简单、无三废，是硫酸法的替代工艺。     

加工劣质石脑油的加氢精制催化剂失活原因分析

通过对原料中硅含量的跟踪分析和对工业装置卸出中毒催化剂的表征研究，找出胜利炼油厂石脑油加氢精制催化剂失活的原因，是由于焦化汽油和减粘汽油中的硅在加氢过程中沉积到催化剂的孔道中，降低了催化剂的比表面积和孔体积，堵塞催化剂孔道造成的。在实验室100mL小型加氢装置上进一步验证了这一结论。     

3-巯丙基三甲氧基硅烷的合成

实验以3-氯丙基三甲氧基硅烷、硫脲为原料、KI为催化剂、乙二胺为中和剂,在无溶剂条件下合成了3-巯丙基三甲氧基硅烷.考察了催化剂、反应温度、中和温度对反应的影响,最佳合成工艺条件为:n(硫脲):n(3-氯丙基三甲氧基硅烷)=1.1:1,反应温度110～112℃,中和温度90～92℃,催化剂用量1.5%(与3-氯丙基三甲...     

FHRS捕硅剂在加氢装置长周期运行中的作用分析

中国石油化工股份有限公司天津分公司2.0 Mt/a柴油加氢装置以直馏柴油、催化裂化柴油及焦化汽油和柴油混合油为原料油,焦化石脑油中的硅会沉积堵塞催化剂孔道,影响催化剂超深度脱硫效果及装置运行周期。该装置采用中国石油化工股份有限公司抚顺石油化工研究院开发的FHRS加氢捕硅专用催化剂及Mo-Ni型FHUDS-6柴油超深度脱硫催化剂级配体系,装置连续稳定生产国Ⅴ车用柴油22个月,体现出催化剂体系良好的活性和稳定性。在停工检修期间,从反应器不同位置卸出了失活催化剂并进行再生。分析表明:硅主要沉积在捕硅剂及上部少量主催化剂上,FHRS捕硅剂起到了保护主催化剂的捕硅作用,保证了装置连续稳定生产国Ⅴ柴油的长周期运行。     

传统合成氨工艺中甲烷化催化剂的失活和预防

文中分析了Kellogg传统型合成氨工艺的特点,阐述了该合成氨工艺中甲烷化炉催化剂的失活和预防措施。对甲烷化催化剂的高温失活、中毒失活、生成羰基镍失活提出了相应的解决办法。     

镧改性Cu-SSZ-13分子筛用于氨选择性催化还原催化剂研究

采用一步法制备出Cu-SSZ-13分子筛，然后用不同浓度的硝酸镧溶液对制备的分子筛进行离子改性，通过X射线衍射（XRD）、N2吸附-脱附（BET）、傅里叶变换红外光谱（FT-IR），H2程序升温还原（H2-TPR）、原位漫反射红外光谱（DRIFTS）等方法对催化剂进行表征，并评价其对氨选择性催化还原（NH3-SCR）过程的催化性能。结果表明：La0.015-Cu-SSZ-13催化剂的性能较Cu-SSZ-13有明显提高，其在 175～450 ℃范围的NO转化率达到 90%以上，具有较好的N2选择性；La改性Cu-SSZ-13的催化反应机理与Cu-SSZ-13类似，是通过表面氨物种和硝酸盐物种生成硝酸铵这一中间物种，然后硝酸铵被NO还原生成N2和H2O。