反应条件对丙烷脱氢催化剂积炭行为的影响

丙烷脱氢催化剂失活原因主要是积炭。为了避免催化剂快速失活,研究了反应条件对自制的Pt-Sn/Al2O3催化剂结焦的影响,同时利用IR和Raman对失活催化剂进行了分析和表征。结果表明,温度、氢烃比和压力对催化剂的反应性能和积炭量有很大的影响。积炭的芳香性质和石墨化程度主要是由温度决定的。温度是催化剂失活的主要影响因素。     

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.     

液化石油气低温芳构化工艺研究

在DLG-1型催化剂上进行了液化石油气(LPG)的低温芳构化反应研究,考察了反应温度、氢分压及进料液体体积空速对LPG制取高辛烷值汽油反应性能的影响,分析了反应时间与催化剂积炭量的关系,并对再生催化剂的反应活性进行了评价.结果表明,在反应温度为400～420℃,氢分压为1.9～2.0 MPa,进料液体体积空速为0.9～1.4 h-1的条件下,反应产物的收率达到99.39%,汽油的研究法辛烷值为98.7.当催化剂上的积炭量大于18.31%时,催化剂会因结焦而暂时失活,但再生后其活性及稳定性恢复较好.再生催化剂在600 h的稳定运行实验中,C4烯烃的转化率均在99.5%以上.     

甲醇制丙烯过程中ZSM-5催化剂的失活行为

采用IR、TG、低温N2-吸附等手段对用于甲醇制丙烯（MTP）反应的高硅小晶粒ZSM-5催化剂的结焦和失活过程进行研究。结果表明，ZSM-5催化剂具有良好的水热稳定性；分子筛孔道中的可溶性结焦物主要以三甲基苯为主，含量存在一个积累过程，并在48h达到最大值，随后保持相对稳定；分子筛表面积炭堵塞孔道是导致催化剂失活的主要原因，即积炭量随反应时间延长而持续增加，当其外表面容纳不了更多的积炭时，形成的积炭物质将堵塞沸石孔口，从而使得催化剂在770h后突然失活。     

超细负载型Ni-Mo/Al2O3催化剂在渣油加氢裂化中的应用

针对渣油固定床加氢工艺催化剂易结焦失活以及悬浮床加氢工艺催化剂活性偏低的问题,将能悬浮在渣油中的超细负载型催化剂(Ni-Mo/Al2O3)应用于渣油的加氢裂化反应,并在高压釜中考察了反应条件对新疆减压渣油(XJVR)转化率的影响,其中催化剂添加量(质量分数)的考察范围为1%～10%、反应温度为410～450℃、反应时间为0.5～2.5 h、氢气初始压力为5～9 MPa。结果表明,催化剂的添加量对渣油、沥青质以及残炭转化率的影响都很小,但增加催化剂添加量能明显地促进硫的转化,即在此催化体系下,渣油的裂化反应以热反应为主,而加氢脱硫反应则由催化剂的活性中心所决定;反应温度对渣油、残炭、沥青质以及硫的转化率的影响较大,随着反应温度的提高,渣油、残炭、沥青质以及硫的转化率都呈上升的趋势,且前三者的上升趋势更为显著;延长反应时间对反应转化率的影响与提高反应温度所得到的结果类似;当氢气严重过量时,再提高氢气压力对硫转化率没有影响,但可在一定程度上促进残炭和沥青质的加氢反应。     

甲醇转化制丙烯(MTP)ZSM-5 催化剂的失活行为研究

 采用IR、TG、低温N₂-吸附等表征手段对用于甲醇制丙烯(MTP)反应的高硅小晶粒ZSM-5 催化剂的结焦和失活过程进行研究，结果表明, ZSM-5催化剂具有良好的水热稳定性；分子筛孔道中的可溶性结焦主要以三甲基苯为主，含量存在一个积累过程，并在48h 达到最大值，随后保持相对稳定；分子筛表面积炭堵塞孔道是导致催化剂失活的主要原因，即积炭量随反应时间延长而持续增加，当其外表面容纳不了更多的积炭时，形成的积炭物质将堵塞沸石孔口，从而使得催化剂在770h后突然失活。     

苯异丙基化反应条件对β沸石失活的影响

改性β沸石是液相合成异丙苯的高效催化剂。根据中试催化剂。根据中试催化剂的失活机理，设计了实验室设计下催化剂的催速失活反应。采用UV-Vis、^13C NMR表征中试失活催化剂上的沉积物，考察了温度、进料苯烯摩尔比、总质量空速及反应时间对催化剂失活的影响。结果表明，反应温度对积炭的影响最为敏感，随着反应温度的升高，多烷基化和稠环化副反应的几率增加，催化剂上沉积物和稠环化加重。在相同的温度下，随着进料中苯烯摩尔比的减小，多烷基化和稠环化沉积物的生成量增加。在化剂可承载范围内（总质量空速小于20h^-1)，空速对沉积物组成和生成量的影响不大。随着反应时间的延长，沉积物的生成速率减小。     

负载型TiO2/SiO2催化苯酚和草酸二甲酯酯交换反应合成草酸二苯酯的研究

研究了以TiO2/SiO2为催化剂,苯酚和草酸二甲酯酯交换合成草酸二苯酯反应.考察了焙烧温度、催化剂用量、活性组分负载量、反应时间等因素对该反应的影响.确定了最佳焙烧温度为550℃.以550℃焙烧的TiO2/SiO2为催化剂,TiO2负载量为16%,催化剂用量1.8 g,反应时间9 h,反应温度180℃,DMO转化率为55.1%,MPO选择性为64.2%,DPO选择性为32.5%.进行了该反应条件下催化剂的失活测试,并借助XPS表征对失活原因进行了初步探讨.     

无黏结剂5A分子筛吸附分离正构烃的结焦失活

对比了己烯-1、正己烷和环己烯在无黏结剂5A分子筛上吸附分离时的结焦情况.探讨了吸附温度、吸附质分压及黏结剂对结焦的影响.分析了5A分子筛上的结焦机理.并研究了己烯-1在无黏结剂5A分子筛上的结焦动力学.结果表明,己烯-1更易引起5A分子筛的结焦失活,结焦量和失活度随温度和吸附质分压的增加而增加.有黏结剂5A分子筛上的结焦量和失活度大于无黏结剂5A分子筛.当温度623 K、时间30 min、吸附质分压40 kPa时,己烯-1在无黏结剂和有黏结剂5A分子筛上的结焦量分别为0.019 g/g和0.026 g/g,相应失活度分别为16.4%和28.2%.烯烃分子通过氢转移和聚合等反应生成焦炭.结焦过程遵循连串反应机理.     

苯及其衍生物在AF-5分子筛催化剂上结焦规律和机理的研究

本文采用微分反应器研究苯在AF-5分子筛催化剂上的结焦规律,在试验范围内得到了结焦速率式,结焦量与反应时间和苯分压的关联式。苯在该催化剂上的结焦为一串联过程,与LangmiurEinshelwool机理拟合,试验结果与此假设吻合。测定了反应温度、反应时间、苯分压、空速、线速及催化剂颗粒度等参数对结焦反应的影响;在相同的试验条件下测得苯、乙苯及二乙苯在该催化剂上结焦量的比值为1:1.6:2。     

异丙苯裂化催化剂ASTRA-MB1积炭失活机理

通常催化剂的积炭失活由两种情况引起：活性位被覆盖和孔被堵塞。在热重分析仪上以异丙苯裂化反应为模型反应，采用CCAP（恒碳Arrhenius关系图）技术探讨了裂化催化剂SATRA-MB1的积炭失活机理，得到了反应速率常数和有效扩散系数随积炭量的变化规律。结果表明，当反应温度低于573K时，也的堵塞对催化剂的活性影响较大，当反应温度高于623K时，积炭主要发生在催化剂的外表面，其上的活性位被覆盖是造成催化剂失活的主要原因。理论上，通过降低催化剂粒径以增加其外表面的活性位数目，是提高催化剂利用率的有效途径。     

苯与丙烯烷基化反应中温度对Y沸石催化剂失活的影响

研究了丙烯与苯反应中反应温度对改性Y沸石催化剂失活的影响。通过TG、元素分析、FT-IR和裂解-色质等手段,分析了失活催化剂中的"焦炭"。结果表明,在较低反应温度下,催化剂失活的原因可能是由于沸石孔口直径为0 7～0 8nm,在超笼内生成较大分子的产物或中间化合物很难扩散出去,滞留在超笼中,导致孔口堵塞;在较高反应温度下,催化剂失活原因可能是催化剂活性中心缓慢地被积碳占据,直至积碳堵塞孔口后,活性便迅速下降。     

焦化蜡油催化裂化反应过程生焦特性

 利用催化裂化工业平衡催化剂RGD-1,在提升管催化裂化中试装置和小型固定流化床实验装置上研究了大庆焦化蜡油催化裂化反应过程的生焦特性。采用吡啶红外法表征了积炭催化剂的表面酸性质,并对所生成焦炭的种类进行了分析。结果表明,在与直馏蜡油相同积炭率的条件下,焦化蜡油积炭催化剂的活性损失更大。焦化蜡油催化裂化反应生成的焦炭由吸附焦C_ad、脱氢缩合焦C_dh和氢转移焦C_ht构成。C_ad由碱性氮化物在L酸中心化学吸附所形成,是导致催化剂活性大幅度下降的主要原因,在催化裂化加工焦化蜡油过程中,必须牺牲部分催化剂的L酸中心以供C_ad沉积。常规反应条件下的焦炭组成中,在催化裂化加工焦化蜡油过程中,必须牺牲部分催化剂的L酸中心以供C_ad沉积。常规反应条件下的焦炭组成中,C_ad的质量分数约占20%;C_dh是焦炭的主要来源,质量分数占总生焦量的60%左右;氢转移焦C_ht的生成量受二次反应进行的程度影响很大,适当提高反应温度、缩短反应时间能够抑制氢转移反应的进行,减少C_ht的生成量,有利于降低焦炭选择性。     

Pt/KL催化剂的正己烷芳构化反应的研究

以正己烷为反应探针分子，考察了Pt/KL催化剂的制备条件如焙烧温度、还原温度及还原时间对催化剂烷烃芳构化性能的影响，发现催化剂经350℃焙烧、500℃下还原2小时后具有较高芳构化活性和选择性；通过分析表征失活催化剂的表面积、孔体积、积炭和Pt晶粒粒度，并与新鲜催化剂相比较，表明积炭堵塞L分子筛微孔和Pt晶粒聚集长大可能是催化剂失活的主要原因。     

催化裂化反应生焦动力学模型

在小型固定流化床反应装置上进行催化裂化反应试验，经参数估计确定生焦动力学参数，建立催化裂化反应生焦动力学模型。统计检验结果表明，１级失活生焦模型具有较好的拟合试验数据能力。为了改进所建模型，将动力学参数与原料油组成进行关联，取得良好结果。     

含氮化合物对柴油超深度加氢脱硫催化剂运行稳定性的影响

采用中型固定床加氢装置考察了含氮化合物对柴油超深度加氢脱硫Ni-Mo-W型催化剂运行稳定性的影响。通过元素分析、N₂吸附-脱附、热重 质谱(TG-MS)联用、X射线光电子能谱(XPS)、高分辨透射电镜(TEM)等表征手段研究了催化剂失活的主要原因。实验结果表明：原料添加含氮化合物后，主要影响了催化剂的初活性，运转初期反应温度提高了7~10℃，但对催化剂的稳定性影响不大。根据催化剂失活原因的分析发现，原料添加含氮化合物前后，催化剂失活的主要原因均与其表面积炭的形成、孔体积的损失和边缘W比例的下降密切相关。     

预处理条件对MgMo/MCM22催化剂乙烯与2-丁烯岐化制丙烯反应性能的影响

研究了不同预处理条件下MgMo/MCM 2 2催化剂的乙烯和 2 -丁烯歧化制丙烯反应性能 ,考察了催化剂失活机理和再生条件 ,表明催化剂经氧化性气氛 (空气 )或惰性气体 (N2 )预处理后都表现出较高活性和稳定性 ,而氢气预处理却降低反应性能 ;催化剂积碳是催化剂失活的主要原因 ,失活催化剂于 5 5 0℃空气中烧碳后 ,可完全恢复催化剂的物化性能和反应性能     

烷烃在超稳 Y 及 HY 型沸石上的催化裂化减活作用

根据催化减活第三种类型——结垢积炭及 Levenspiel 的独立减活模型,作者对超稳 Y 及HY 沸石的催化裂化减活规律,作了一些半定量的研究。由 EPR 谱图得知,在超稳 Y 沸石上的积炭随 SiO_2/Al_2O_3值增加而减小,致使减活速率常数 k_d减小。在超稳 Y 沸石中引进镍,亦能使催化活性衰减速率变慢。此外,样品的预处理——焙烧或未焙烧、还原温度的高低、还原流速的大小皆与催化减活存在一定的顺变关系。本文对这些影响减活的因素进行了概括的探讨。     

3-羟基丙醛两段加氢制1,3-丙二醇催化剂的失活

 采用固定床连续流动反应器考察了双组分负载型催化剂Ni-D/HM在3-羟基丙醛两段式加氢制1,3-丙二醇反应的稳定性,并利用活性评价、XRD、BET、TG-DTA、原子吸收、元素分析等手段,分析了Ni-D/HM加氢催化剂的失活原因。结果表明,3-羟基丙醛加氢制1,3-丙二醇二段催化剂失活后比表面、孔体积、骨架结构等发生了较明显的变化,表面有明显结焦,表面Ni组分流失严重;催化剂失活的主要原因是催化剂结构变化和催化剂表面Ni组分的流失。降低反应温度和空速可使催化剂保持较高的活性和稳定性