Al_2O_3载体对丙烷脱氢制丙烯Pt-Sn-Na/Al_2O_3催化剂性能的影响

以七种拟薄水铝石为原料得到不同Al_2O_3载体,一步制备了Pt-Sn-Na/Al_2O_3催化剂并应用于丙烷脱氢制丙烯反应。借助XRD、N2吸附-脱附、NH3-TPD和热分析等表征手段研究了Al_2O_3载体的物理结构、Pt-Sn-Na/Al_2O_3催化剂的表面酸性特征及催化剂的积碳行为。实验结果表明,与γ-Al_2O_3相比,θ-Al_2O_3的比表面积和孔体积较小,平均孔径较大,表面酸中心数量较少,酸强度较弱;氧化铝载体的孔道特征能够直接影响到丙烷脱氢催化剂的性能,只有使用平均孔径较大且孔体积较大的氧化铝载体制备的Pt-Sn-Na/Al_2O_3催化剂才能在丙烷脱氢制丙烯反应中表现出优异的催化性能。     

硫对铂-锡重整催化剂反应性能的影响

采用压力微反装置,利用纯烃原料,考察了在不同硫含量环境中,Pt-Sn/Al_2O_3。重整催化剂的中毒情况。原料油含一定浓度的硫化物时,Pt-Sn/Al_2O_3催化剂的活性随反应时间的延长而降低,用纯氢在一定温度下处理后,催化剂的活性可基本恢复。以不同原料研究了硫对重整催化剂芳构化、脱氢、异构化和加氢裂化活性的影响。硫对正构烷烃重整的异构化反应选择性影响显著,宜在硫含量尽量低的气氛中操作。在较高温度下,硫对甲基环己烷的脱氢芳构化反应影响不明显,但在较低温度时选择性急剧下降,芳构化产率明显降低。温度对裂解副反应的影响比硫更为明显。     

制备条件对Ni/Al_2O_3催化剂催化乙醇水蒸气重整制氢性能的影响

分别采用均匀沉淀法、沉淀法和浸渍法制备了Ni/Al_2O_3催化剂,在常压固定床反应器中评价了Ni/Al_2O_3催化剂在乙醇水蒸气重整制氢反应中的性能;采用X射线衍射和低温N_2物理吸附法对Al_2O_3载体和Ni/Al_2O_3催化剂进行了表征;考察了载体焙烧温度及时间、催化剂制备方法、Ni负载量和催化剂还原时间等制备条件对Ni/Al_2O_3催化剂性能的影响。实验结果表明,以600℃下焙烧2 h的Al_2O_3为载体、采用浸渍法负载质量分数10.0%的Ni、在500℃焙烧1 h且在650℃下还原1 h的Ni/Al_2O_3催化剂的活性和选择性最好。在500℃、重时空速9 6 h~(-1)、水与乙醇的摩尔比为3:1的反应条件下,乙醇转化率达100%,产气速率为83.0 mL/min,H_2选择性为63.6%。     

焙烧温度对Cr-K_2O/Al_2O_3催化剂异丁烷脱氢性能的影响

以活性氧化铝为载体,采用等体积浸渍法制得Cr-K_2O/Al_2O_3催化剂前驱体,经过不同温度焙烧制得Cr-K_2O/Al_2O_3-t催化剂。通过BET、XRD和NH3-TPD对催化剂进行表征,在固定床中考察了Cr-K/Al_2O_3-t催化剂催化异丁烷脱氢制异丁烯的性能。结果表明,焙烧温度影响催化剂的异丁烯收率和异丁烯的选择性,500～600℃焙烧的催化剂可获得较多活性中心,高温焙烧的催化剂表面酸性位减少,适宜的焙烧温度为600℃。在常压、500℃、异丁烷体积空速400h~(-1)的反应条件下,Cr-K_2O/Al_2O_3-600催化剂上异丁烯收率和选择性分别达到50.2%和94.9%。     

生物质甘油经气化制甲烷Ni-Ce/Al2O3催化剂研究

采用浸渍法制备了助剂Ce掺杂的Ni/Al_2O_3催化剂,用于甘油重整气甲烷化反应,分别采用BET、XRD、H_2-TPR、CO_2-TPD等手段对催化剂进行了表征,并考察了Ce掺杂量、甲烷化温度、在线运行时间对Ce掺杂Ni/Al_2O_3催化甲烷化性能的影响。结果表明,掺杂的Ce会优先占据Ni/Al_2O_3催化剂的微孔,抑制活性组分Ni与载体Al_2O_3相互作用而生成尖晶石NiAl_2O_4,促进表面高度分散的活性Ni的生成,其催化还原性、甲烷化性能得以提高。3%(w)Ce掺杂的Ni/Al_2O_3在甘油重整气甲烷化反应中最佳温度范围为275~300℃,CO和CO_2转化率分别可达99%和75%以上,每千克甘油经水蒸气重整、甲烷化反应后生成的甲烷量达到570L以上。     

Al_2O_3作为粘结剂对Pt/HZSM-5的酸性质和催化性能的影响

本文以Al_2O_3为粘结剂,制备了具有较好催化活性、选择性和强度的二甲苯异构化催化剂Pt/HZSM-5-Al_2O_3。研究了Al_2O_3的含量、制备过程中HNO_3浓度以及热处理的方式等对催化剂的强度、酸性质和催化性能的影响,得到了制备该种催化剂的最佳条件。本文还用NH_3-TPD方法和红外光谱研究了Al_2O_3含量对催化剂酸性质的影响。考察了催化剂的活性、选择性和稳定性。并与不加Al_2O_3的Pt/HZSM-5进行了比较,得到了对发展二甲苯异构化工艺有益的信息。     

Ni/Al2O3-MO在裂解汽油加氢反应中的应用

以Al_2O_3-MO为载体制备了一种新型的裂解汽油一段加氢催化剂Ni/Al_2O_3-MO,考察了催化剂的活化温度、不同镍盐前驱体、还原温度以及不同金属含量对催化剂的活性及选择性的影响。与参比剂相比,Ni/ Al_2O_2-MO催化剂具有较高的活性和选择性,经1 500 h稳定性实验后,Ni/Al_2O_3-MO催化剂的双烯加氢率仍保持在90%左右。     

Pt-Sn/Al_2O_3催化剂中Sn与载体的相互作用及催化剂的改进

对共沉淀法、分浸法和共浸法制备的Pt-Sn/γ-Al_2O_3催化剂进行了反应性能的考察。发现以共沉淀法制备的催化剂,重整反应的稳定性和选择性均优。利用穆斯堡尔谱学、X-射线光电子谱学(XPS)和X-射线衍射等物理技术对催化剂中锡的化学状态及其作用进行了研究。由这些相互映证的结果,表明共沉淀催化剂中与Al_2O_3载体有相互作用的那部分Sn~(+4),即SnO_2·Al_2O_3起主要作用。由此指导新催化剂的开发。利用与Al_2O_3相互作用趋势更强的Ni氧化物,用共沉淀方法加入到γ-Al_2O_3中,制得新的Pt-Ni/γ-Al_2O_3催化剂。其重整稳定性与Pt-Sn/γ-Al_2O_3相似,但活性提高很多。     

新型乙醇脱水催化剂的研制

制备了HZSM—5+Al_2O_3、HZSM-5+羊干土和HZSM-5+Al_2O_3+羊干土三个系列的催化剂。考察了HZSM—5分子筛的含量、焙烧温度和水蒸汽处理对催化剂的脱水性能、酸性质及结碳量的影响。结果表明,HZSM—5分子筛催化剂有很高的脱水活性和选择性。新型催化剂进行了400小时的稳定性考察。     

Ni/Al_2O_3催化剂上甲烷自热重整制合成气反应

以Al_2O_3为载体制备了Ni/Al_2O_3催化剂,利用XRD和N_2吸附等方法对催化剂进行了表征,考察了催化剂在甲烷自热重整制合成气反应中的催化性能,并研究了反应过程及再生过程中催化剂结构的变化规律。表征结果显示,随Ni负载量的增加,还原态Ni/Al_2O_3催化剂的比表面积和孔体积均逐渐减小。平均孔径则随Ni负载量的增大呈先增大后减小的趋势。实验结果表明,Ni/Al_2O_3催化剂进行甲烷自热重整反应时,当催化剂上Ni负载量较低,反应达到稳定状态所需的过渡期较长。在甲烷自热重整反应开始初期,催化剂上Ni粒子会发生一定程度的聚集,但反应3 h后,Ni粒子的结构趋于稳定。Ni/Al_2O_3催化剂经5次再生后,性能未发生明显变化,但随再生次数的增多,反应达到稳定状态所需时间逐渐延长。Ni/Al_2O_3催化剂较适宜的Ni负载量(w)为5%~11%。     

复合型载体对高温煤焦油加氢裂化催化剂性能的影响

以Y分子筛、β分子筛及Al_2O_3为复合载体,采用等体积浸渍法制备负载型Ni-W加氢裂化催化剂;以高温煤焦油为原料,在两段串联固定床反应装置上评价催化剂的反应性能,并优选了催化剂级配方案。结果表明:与单一载体相比,Y分子筛、β分子筛以及Al_2O_3复合可改善催化剂的孔结构和酸性分布;随着复合载体中β分子筛质量分数增大,催化剂酸强度增加,有利于加氢反应的进行;加氢裂化催化剂复配可改善煤焦油加氢产品品质,以FF-36为加氢精制催化剂,制备出的F-2,F-4为加氢裂化催化剂(二者质量比为1∶2)时,加氢产品含硫、含氮质量浓度分别为7.84,7.06μg/L,密度为0.902 g/mL,轻质油收率为95.56%。     

CoMoNi/Al_2O_3-SiO_2催化剂用于掺炼催化汽油扩大重整原料来源的研究

对传统Al_2O_3载体加以改进,研制出一种适用于掺炼劣质催化裂化(FCC)汽油的重整预加氢催化剂CoMoNi/Al_2O_3-SiO_2。该催化剂具有较高的加氢脱硫、脱氮及烯烃饱和性能,在反应压力为2.5 MPa、体积空速为4.0 h-1、氢油体积比为200∶1的工艺条件下,掺炼不同比例催化汽油时,加氢产品均能达到重整原料的要求。催化剂1 500 h活性稳定性试验结果表明,该催化剂具有良好的活性稳定性。     

介孔Al_2O_3、SiO_2负载MoO_3-Fe_2O_3催化甘油脱水还原制丙烯醇

分别以商品Al_2O_3和自制SiO_2为载体,通过浸渍法制备了负载型MoFeOx/Al_2O_3和MoFeOx/SiO_2催化剂,利用XRD,BET,XPS,NH3-TPD等手段表征了催化剂的组成、结构和表面酸性,并考察了催化剂对甘油多相催化转化制丙烯醇的催化性能。实验结果表明,高比表面积Al_2O_3和SiO_2的表面均形成了高分散态MoO3和Fe_2O_3,呈弱酸性。具有发达、规整介孔结构的SiO_2更能促进MoO_3-Fe_2O_3之间的相互作用,提高催化剂表面的活性中心数。以MoFeOx/Al_2O_3为催化剂,甘油转化率为83.2%,丙烯醇选择性和收率分别为10.1%和8.4%,且催化剂易积碳而失活;而以MoFeOx/SiO_2为催化剂,甘油转化率达97.1%,丙烯醇收率和选择性分别提高到21.1%和22.7%,并展现出较高的稳定性和再生性。     

Ni-K/Al_2O_3催化剂对甲醇分解性能的研究

用程序升温表面反应(TPSR)、微反-色谱和正丁胺非水溶剂回滴法对 Ni-K/Al_2O_3催化剂的性能进行了研究。考察了组份 Ni 和 K 对催化剂表面酸性和甲醇分解反应性能的影响,讨论了甲醇在 Ni-K/Al_2O_3催化剂上可能发生的反应以及组份 Ni 和 K 对这些反应的影响。     

CuO、Ga_2O_3改性Cr_2O_3/γ-Al_2O_3催化剂丙烷脱氢反应性能研究

以γ-Al_2O_3为载体,Cr_2O_3为活性组分,CuO和Ga_2O_3为助剂制备了负载型Cr系丙烷脱氢催化剂,考察了助剂CuO和Ga_2O_3对催化剂的活性、选择性和稳定性的影响。结果表明,CuO可以提高产物选择性和催化剂稳定性,但降低了催化剂的脱氢活性;Ga_2O_3的引入可以提高产物选择性,催化剂脱氢活性随Ga_2O_3负载量的增加先上升后降低;CuO和Ga_2O_3组合改性能够有效提高催化剂的脱氢活性、产物选择性和催化剂稳定性。采用X射线衍射、N_2物理吸附、NH_3程序升温脱附对不同助剂改性量催化剂的结构和酸性质进行表征分析,CuO和Ga_2O_3主要通过调变催化剂的酸性质来改善Cr系脱氢催化剂性能。     

ZnSO_4/Al_2O_3催化剂上异丁烯齐聚反应的研究

利用等体积浸渍法制备负载型ZnSO_4/Al_2O_3催化剂并用于异丁烯齐聚催化反应研究,采用XRD、NH_3-TPD、Py-IR、N_2吸附-脱附、SEM等表征方法对催化剂进行表征,考察了催化剂的焙烧温度、硫酸盐负载量对催化剂的表面酸性、催化反应活性及产物分布的影响。实验结果表明,在Al_2O_3载体表面,当ZnSO_4负载量低于15%(w)时具有良好的分散度,表面酸中心主要是以L酸为主,B酸数量较少,且B酸中心数量随着焙烧温度降低而逐渐减少;当焙烧温度低于350℃时,催化剂表面B酸中心消失,较高的硫酸盐分散度和L酸中心数量有利于提高催化活性和二聚体产物的选择性。     

Ti改性氢氧化铝干胶制备Pt/Al_2O_3-TiO_2催化剂的研究

以含钛氢氧化铝干胶和不含钛氢氧化铝干胶作为前驱物获得载体,采用浸渍法制备出Pt/Al_2O_3-TiO_2催化剂和Pt/Al_2O_3催化剂;采用BET、XRD、TPR、TEM、氢氧滴定等方法对所制备的催化剂进行表征,以重整抽余油为原料进行烯烃和芳烃的加氢活性评价。结果表明,TiO_2在载体中以锐钛矿形式存在,Pt/Al_2O_3-TiO_2催化剂的孔体积、比表面积和强度均略小于Pt/Al_2O_3催化剂,前者更易还原,Pt的分散度更大,而且有更高的烯烃和芳烃加氢活性。     

大孔Re_2O_7/Al_2O_3催化剂的制备及其丁烯歧化制丙烯的性能

为提高丁烯歧化制丙烯反应催化剂的性能,以聚苯乙烯(PS)微球为模板剂制备了具有大孔结构的 Al_2O_3载体。通过表征可知,随模板剂加入量的增加,载体的比表面积和孔体积均有较大增加,且加入模板剂(粒径100～300 nm)只增加大孔体积,基本不改变中孔和微孔的体积。用大孔 Al_2O_3载体负载活性组分铼氧化物,得到的 Re_2O_7/Al_2O_3催化剂用于丁烯歧化制丙烯反应。实验结果表明,制备的 Re_2O_7/Al_2O_3催化剂不但保持了原有的高歧化反应选择性(90%～95%),而且具有更大的容碳能力,提高了催化剂的活性和使用寿命。当m(PS):m(Al_2O_3)=0.30时,丁烯的转化率约为50%,接近平衡转化率。     

镍/三氧化二铝催化对硝基苯乙醚加氢制备对氨基苯乙醚

实验以浸渍法制备Ni/Al_2O_3催化剂,用于对硝基苯乙醚加氢制备对氨基苯乙醚。考察了不同镍负载量的Ni/Al_2O_3催化剂以及反应温度、溶剂用量、搅拌速度等工艺条件对催化加氢法制备对氨基苯乙醚的影响。结果表明:镍负载量30%,反应温度控制在359～368 K,溶剂与对硝基苯乙醚体积比为1:1,搅拌速率800 r/min时,对硝基苯乙醚的转化率和对氨基苯乙醚的选择性高于99.3%。分析表明,影响Ni/Al_2O_3催化剂活性及选择性的主要因素是催化剂的活性比表面积及载体Al_2O_3与金属镍之间的强相互作用。     

Ce改性CoMo/Al_2O_3选择性加氢脱硫催化剂的表征及其催化硫醇硫生成性能

针对Ce改性CoMo/Al_2O_3选择性加氢脱硫催化剂,通过XRD、H_2-TPR、Py-IR、XPS、HRTEM表征分析和活性评价,考察了CeO_2含量对其表面物相结构性质和生成硫醇硫反应性能的影响。结果表明:Ce改性CoMo/Al_2O_3催化剂载体表面的Ce以Ce~(3+)价态存在;其与Al_2O_3形成CeAlO_3或类似结构的物相,减弱了金属Mo和载体的相互作用,促进了Mo的硫化,使催化剂表面MoS_2晶簇的堆垛层数和晶片长度均有增加,有利于II型CoMoS活性相的形成,具有较多的不饱和活性位(CUS),增大了L酸酸量;Ce的引入减少了反应过程中硫醇硫的生成;将催化剂表面酸分布和CoMoS活性相含量与生成硫醇硫反应性能进行关联,发现硫醇硫生成量与L酸的强酸酸量和弱酸酸量的比值(A(L_s)/A(L_w))以及CoMoS活性相含量相关,A(L_s)/A(L_w)越大,CoMoS活性相含量越多,则硫醇硫生成量越少。