AuCl3-CuCl2/γ-Al2O3乙炔氢氯化催化剂的失活原因分析及再生性能研究

采用γ-Al2O3为载体通过浸渍法制备了AuCl3-CuCl2/γ-Al2O3催化剂,考察其对乙炔氢氯化反应的催化性能,并用比表面积及孔径分析、扫描电镜、能谱仪、傅里叶变换红外光谱、电感耦合等离子体原子发射光谱等表征方法对催化剂的失活原因进行分析。结果表明：在温度150 ℃、压力0.1 MPa、空速120 h-1、V（HCl）：V（C2H2）=1.05的工艺条件下,乙炔转化率达到97% 以上,氯乙烯选择性达到99% 以上,但反应3 h后催化剂活性迅速降低;催化剂表面积炭为其失活的主要原因。将失活催化剂在空气氛围、500 ℃下焙烧1 h后,其活性基本能恢复至新鲜催化剂水平,说明该催化剂具有优异的再生性能。     

乙炔氢氯化PdCl_2/C催化剂失活原因分析

采用浸渍法制备了PdCl2/C催化剂,考察了PdCl2/C催化剂用于乙炔氢氯化反应制取氯乙烯的催化性能,并用微结构分析仪、扫描电子显微镜、热重分析和电感耦合等离子体发射光谱等表征方法对PdCl2/C催化剂的失活原因进行了分析。实验结果表明,PdCl2/C催化剂具有很高的初活性,在反应温度110~180℃、常压、空速120h-1、V(HCl)∶V(C2H2)=1.15的条件下,乙炔的转化率大于90%,氯乙烯的选择性大于97%,但该催化剂使用寿命很短,失活迅速。表征结果表明,催化剂表面积碳和活性组分PdCl2流失(损失率达40%以上)是导致PdCl2/C催化剂失活的主要原因。通过加入KCl助剂有效地抑制了活性组分PdCl2的流失,PdCl2/C催化剂的性能得以改善。将失活PdCl2-KCl/C催化剂用硝酸氧化除积碳后,催化剂的活性可以恢复。     

Bi-Cu/C催化剂在乙炔氢氯化反应中的催化性能

为了研发一种替代汞催化乙炔氢氯化的催化剂,采用等体积浸渍法制备了用于乙炔氢氯化反应的Bi-Cu/C催化剂,并用X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜（SEM）和BET等方法进行了表征。在反应温度170℃,乙炔体积空速30h-1,原料配比V（HCl）/V（C2H2）=1.05的条件下采用常压固定床反应器考察了催化剂的催化性能。结果表明,Bi-Cu /C催化剂活性组分在载体表面高度分散;反应20h,最佳配比BiCl3-CuCl2/C催化剂性不低于90%,选择性高于99%。在此催化剂中加入PO43-改性后,催化活性和稳定性有了明显提高,乙炔转化率大于97.7%,达到氯化汞催化乙炔氢氯化的活性,虽然稳定性低于氯化汞催化剂,但为研发乙炔氢氯化非汞催化剂提供了实验基础。     

合成甲苯二氨基甲酸甲酯用负载催化剂的制备

采用等体积浸渍法制备了负载型乙酸锌催化剂。当采用活性炭(AC)为载体，反应温度170℃，反应时间3h时，催化碳酸二甲酯(DMC)与2，4-二氨基甲苯(TDA)反应制备2，4-甲苯二氨基甲酸甲酯(TDC)的效果最好，TDC的产率达86％。用TiO2对活性炭表面进行了改性．制备了TiO2包覆活性炭负载乙酸锌催化剂，170℃下反应1h，TDC的产率较使用未改性载体的催化剂提高7％。TiO2的生成方式不同，对催化剂活性影响很大。采用XRD、XPS对各种催化剂进行表征。结果表明，造成活性炭负载乙酸锌催化剂失活及其与表面改性载体负载催化剂活性差异的原因是由于表面Zn所处的化学环境发生了改变，从而影响了TDC合成反应的催化活性，即随着Zn2p结合能的增加，Zn周围电子云密度降低．催化剂活性降低。     

UDH多组元无汞催化剂的制备、表征及其与HgCl2催化剂的乙炔氢氯化反应活性对比

在对10 L合成釜制取的UDH无汞催化剂及其载体进行物化表征的基础上,将UDH无汞催化剂与工业HgCl2催化剂用于催化乙炔氢氯化反应,进行了单管中试平行对比试验。结果表明：UDH无汞催化剂具有微孔结构,平均孔径为2 nm,活性组分平均粒径为4 nm左右;UDH无汞催化剂与工业HgCl2催化剂作用下的氯乙烯选择性均大于99%;采用工业HgCl2催化剂时,在反应的前900 h内乙炔转化率大于98%,但在之后的700 h内乙炔转化率迅速下降,采用UDH无汞催化剂时,在整个反应的1 600 h内,乙炔转化率由98%缓慢降至89%,表明UDH无汞催化剂具有更好的稳定性。     

AuCl3-BiCl3/C催化剂的制备及使用性能研究

以AuCl3为主催化活性组分,BiCl3为助剂,活性炭为载体,采用浸渍法制AuCl3-BiCl3/C催化剂,使用固定床转化器对催化剂在乙炔氢氯化反应中的催化活性（用乙炔转化率和氯乙烯选择性作为评价指标）进行测试,并采用BET,XRD,TEM方法进行了表征。结果表明：BiCl3的加入能提高乙炔转化率,0.3%AuCl3-0.9%BiCl3/C为最佳配比,活性组分分散度高,抗积炭能力好,在乙炔空速为20 h-1、V（C2H2）/V（HCl）=1:1.1、反应时间为24 h的条件下,乙炔转化率可达到98.9%,氯乙烯选择性高于99.7%,催化剂使用性能较好。     

HgCl_2-CuCl_2-KCl/C超低汞催化剂的制备及使用性能

以HgCl_2为主催化活性组分,CuCl_2和KCl为助剂,活性炭为载体,采用浸渍法制备HgCl_2-CuCl_2-KCl/C超低汞乙炔氢氯化反应催化剂,采用SEM、XRD进行表征,并在固定床反应器上对催化剂的催化性能进行测试,用管式恒温炉对低汞催化剂的使用寿命进行评价。结果表明:CuCl_2和KCl的加入均能提高催化剂的使用性能,氯化汞损失率降低,乙炔转化率提高;4%HgCl_2-3%CuCl_2-3%KCl/C为最佳配比,且活性组分分散度较高,在乙炔空速为30h~(-1)、V(C_2H_2)/V(HCl)为1∶1.05的条件下,反应720h,乙炔氢氯化反应的转化率可达到97.25%,氯化汞损失率降低到1.5%,使用性能较好。     

非均相催化剂失活机理分析

非均相催化剂失活是石油化工催化过程中普遍存在的现象及问题,通常是因为催化剂表面被其它物质覆盖,催化位点失活而导致的。文中针对流化催化裂化（FCC）、加氢处理（HDT）和催化重整3个反应工艺,综述了其催化剂失活机理,通过分析催化剂失活原因,认为中毒、结垢、烧结、化学降解以及机械磨损等因素造成催化剂不同程度失活。FCC反应过程中生成的焦炭沉积在催化剂表面是催化重整催化剂失活的主要原因,而催化剂酸性位失活是典型的中毒失活。HDT过程中产生的H2S是导致催化剂中毒失活的主要原因,并因金属和焦炭对催化剂多孔结构的堵塞,催化剂活性会在反应初期大幅下降。     

负载型杂多酸催化2-丁烯与醋酸直接酯化

采用加热回流法制备了SiO2负载磷钨酸催化剂,并用于催化2-丁烯与醋酸的直接酯化反应;考察了反应条件对酯化反应的影响;用电导率法测定了催化剂的活性组分磷钨酸在产物中的溶脱量;采用傅里叶变换红外光谱、吡啶吸附红外光谱、BET比表面积测定等方法对失活催化剂进行了表征并探讨了催化剂的失活原因。实验结果表明,酯化反应的优化条件为:反应温度110℃、反应压力1.5MPa、n(2-丁烯):n(醋酸)=2、反应时间9h、催化剂用量m(磷钨酸):m(醋酸)=0.03、水用量V(水):V(醋酸)=0.02,在此条件下,醋酸的转化率为33.5%,醋酸仲丁酯的选择性为92.7%;催化剂重复使用3次后失活,磷钨酸的最大溶脱量约54%,失活催化剂中磷钨酸的Keggin结构被破坏,L酸酸量下降,B酸完全消失。     

甲醇乙醇催化合成异丁醛催化剂V2O5的失活研究

研究了在V2O5催化剂上,在常压、反应温度375℃,原料甲醇与乙醇摩尔比为3:1,体积空速为2 h-1条件下一步催化合成异丁醛.考察了催化剂的稳定性和催化剂失活的原因.实验结果表明,反应至330 min后催化荆活性几乎不再变化,此时乙醇转化率在70%左右,而异丁醛的选择性仅为10%左右,催化剂几乎不再具有活性.表征测试结果表明,催化剂失活的原因是:反应过程中结焦;V2O5,在反应过程中被还原为V2O3;V2O5在反应过程结构的变化导致酸量的增加.催化剂失活为可逆失活,高温烧炭再生能使失活催化剂恢复其催化活性.     

一种催化重整制备氯乙烯的方法

一种催化重整制备氯乙烯的方法,涉及一种氯乙烯的制备方法。提供一种催化重整制备氯乙烯的方法。以活性炭为载体的催化剂的制备：以钡盐为催化剂,以活性炭为催化剂载体,将钡盐溶于水中,用活性炭吸附,烘干,即得以活性炭为载体的催化剂;氯乙烯的合成：将乙炔气与二氯乙烷蒸汽混合,     

金属氧化物催化剂上尿素与甲醇合成碳酸二甲酯

考察了不同金属氧化物对尿素与甲醇合成碳酸二甲酯（DMC）反应的催化性能。在具有较高催化活性的ZnO催化剂上适宜的反应条件是：甲醇与尿素摩尔比为20，反应温度为180℃，反应时间为9h,ZnO用量为反应体系质量的8%。DMC的最高收率为22.6%。活性中心被覆盖是造成ZnO催化剂失活的主要原因，失活的ZnO催化剂可通过简单焙烧的方法得以再生。采肜不同方法制备了一系列二元金属氧化物催化剂并对其反应性能进行了评价，发现ZnO-PbO和ZnO-La2O3的催化活性分别为ZnO的1.4和1.13倍。此外还考察了焙烧温度对二元金属氧化物催化剂活性和影响。     

乙炔氢氯化反应高分散载金催化剂的制备及催化性能

采用Au(en)2Cl3作前驱体,制备了用于乙炔氢氯化反应的载Au催化剂,并采用N2-吸附、XRD、TEM进行了表征。在常压固定床反应器中详细考察了Au的价态、载体、Au负载量、碱金属助剂对Au催化剂活性的影响。结果表明,催化乙炔氢氯化反应的载Au催化剂的活性组分主要以离子态Aun+存在。采用椰壳质活性炭(ACS)为载体、KCl为助剂、Au负载量为1%（质量分数）时,载Au催化剂Au-K/ACS具有较高分散度,平均粒径为2.3nm。以Au-K/ACS作为催化剂,在温度180℃、空速120h-1、V(HCl)/V(C2H2)=1.1时,乙炔氢氯化反应的转化率可达98%以上,氯乙烯选择性不低于99.5%;在空速为2000h-1时,该催化剂仍具有较好的稳定性。     

丙烷脱氢制丙烯反应及再生工艺的研究

采用炼油厂丙烷气进行了丙烷脱氢制丙烯反应及再生工艺的研究,在小试评价装置上分别考察反应温度、空速、载气等对丙烷脱氢反应的影响,考察了催化剂的再生性能,优化再生条件,并对催化剂的失活原因进行了分析。研究结果表明:随着反应温度的提高和空速的下降,丙烷转化率不断提高,但选择性逐渐下降;在600℃、丙烷空速400 h~(-1)的条件下,丙烷转化率为43.41%,丙烯选择性为81.29%,丙烯收率大于35.29%;经过6次再生后,催化剂性能保持稳定,炼油厂丙烷气不会造成催化剂中毒,催化剂失活的主要原因是积炭,失活催化剂在550～580℃经过0.5 h的烧炭即可恢复性能。     

碳二加氢失活Pd-Ag催化剂的表征

以实验室部分失活和工厂永久失活的碳二加氢Pd-Ag催化剂为试样,采用GC-MS、N_2吸附-脱附、TEM、TG、ICP、CO化学吸附等手段对催化剂试样失活前后的结构和组成进行表征,并利用固定床等温反应器对催化剂催化乙炔选择性加氢的性能进行评价。实验结果表明,催化剂在反应中会发生由于绿油生成导致的暂时性失活现象,反应初期失活速率较快,10 h后反应失活速率减慢;快速失活阶段生成的绿油碳链长度短、烯烃含量高,易积累于催化剂的微小孔道中;慢速失活阶段绿油碳链长度和累积量逐渐增加,堵塞催化剂的孔道,并增加扩散阻力,使得催化剂暂时性失活。永久失活催化剂中有明显的Pd颗粒烧结和Ag流失,这可能是催化剂永久性失活的主要原因。     

TS-1催化丙烯环氧化与H_2O_2生产过程的集成Ⅰ蒽醌法中各物质对环氧化反应的影响

研究了蒽醌法生产H2 O2 过程中蒽醌衍生物、溶剂、各种添加剂对丙烯环氧化反应的影响。结果表明 ,在过程集成中 ,少量蒽醌衍生物及其溶剂 ,对丙烯环氧化反应及TS -1催化剂失活、再生没有明显的影响 ;酸性焦磷酸二钠、硝酸钠对环氧化反应没有影响 ,对TS -1催化剂失活影响不大 ;磷酸使环氧丙烷选择性降低 ,硝酸铵使H2 O2 转化率和环氧丙烷选择性均降低 ,它们使TS -1催化剂失活加快 ;碳酸钾使环氧丙烷选择性降低 ,三甲胺引起TS -1催化剂失活     

TiO_2/C催化苯酚和碳酸二甲酯合成碳酸二苯酯的研究

采用溶胶凝胶-浸渍法制备了活性炭负载TiO_2催化剂,考察了催化剂焙烧条件以及反应工艺条件对催化苯酚(PhOH)和碳酸二甲酯(DMC)酯交换法合成碳酸二苯酯(DPC)反应的影响。结果表明,550℃下焙烧4h得到的活性炭负载TiO_2催化剂表现出较好的催化活性,在反应温度180℃,反应时间12h,n(DMC)∶n(PhOH)∶n(TiO_2)=1∶1∶0.03条件下进行精馏反应,PhOH转化率为39.6%,DPC选择性和时空收率分别达到75.6%和0.75g/(g·h)。活性炭可以较好的稳定活性组分TiO_2,催化剂回收并循环使用4次仍保持较好的催化性能。     

乙烯直接氧化合成乙酸

用常规固定床反应器考察了Pd-SiW12/SiO2催化剂还原条件对乙烯直接氧化合成乙酸催化性能的影响。催化剂用H2在200－300℃还原后Pd 的分散度较高，其催化活性远高于肼在液相中还原的催化剂，在乙烯气相氧化合成乙酸反应的原料气中，适量1，2－二氯乙烷的存在有助于提高乙酸的选择性和时空产率，初步考察了Pd-Se-SiW12/SiO2催化剂连续206h运转的稳定性，结果表明，催化剂中Pd晶粒的长大和硅钨酸的流失是造成催化剂失活的主要原因。     

大孔磺酸树脂CT175催化噻吩与异丁烯烷基化硫转移反应的研究

以CT175树脂为催化剂,考察了噻吩与异丁烯烷基化的反应性能。研究结果表明,CT175树脂催化剂在常压、80℃、气体(异丁烯与氮气摩尔比为1/1)流量7.5 ml/min、反应液体原料(含4 g/L噻吩的苯溶液)质量空速2.64h-1的条件下,噻吩烷基化转化率高达99％以上。并用不同原料对CT175树脂催化噻吩与异丁烯烷基化反应中的失活行为及再生性能进行了考察,研究发现,原料中的二烯烃是导致催化剂失活的主要原因,失活后的催化荆的再生实验表明此催化剂有良好的再生性能。     

0.17%PdCl_2/SiO_2催化剂上乙炔羰基化

采用等体积浸渍法制备了二氧化硅担载的低担载量的钯催化剂0.17%PdCl2/SiO2。研究以二苯基-2-吡啶膦(2-PyPPh2)为配体的0.17%PdCl2/SiO2催化剂对乙炔羰基化合成丙烯酸的催化性能及其影响因素。结果表明:0.17%PdCl2/SiO2催化剂对乙炔羰基化具有良好的催化作用。乙炔羰基化合成丙烯酸的过程与催化剂、2-PyPPh2配体和对甲苯磺酸的用量以及反应温度、时间有关。在考察的压力范围(1～4MPa)内,压力对乙炔的转化率和丙烯酸的收率几乎没有影响;增加2-PyPPh2、催化剂、对甲苯磺酸的用量和反应时间,有利于乙炔的转化和丙烯酸收率的提高;反应温度低于50℃,升高温度有利于乙炔的转化和丙烯酸收率的提高,反应温度高于50℃,升高温度导致乙炔的转化和丙烯酸的收率降低。当催化剂/乙炔的质量比为0.0026,2-PyPPh2配体的质量浓度为6mg/L,对甲苯磺酸的质量浓度为10mg/L,反应温度50℃,反应时间2h,反应压力1.1MPa(乙炔分压0.1MPa)时,乙炔的转化率达到88%,丙烯酸的收率达到87%。