Pt基催化剂上CO2辅助丙烷脱氢的反应机理

Pt基双金属是一种具有发展前景的丙烷脱氢催化剂,CO₂在Pt基催化剂上辅助丙烷脱氢的微观反应机理与优势能量路径尚不明确,为此,采用密度泛函理论(DFT)计算研究了Pt(111)表面及Pt₃Mn(111)表面上丙烷直接脱氢反应(PDH)及CO₂辅助丙烷脱氢反应(CO₂-ODH)的反应网络与关键步骤。计算结果表明：CO₂的加入可以降低PDH速控步骤的能垒,对于消耗表面H有利,促进了丙烷脱氢反应正向移动,有利于生成丙烯,从而改变了反应路径和反应动力学;CO₂在消除积炭反应中的能垒较高,但是Mn的引入有利于CO₂消除积炭。此外,第二金属组分Mn的引入,不但有利于产物丙烯脱附,还提高了C—C裂解能垒,从而提高了丙烯的选择性。     

Ni基催化剂上CO甲烷化反应性能研究

采用等体积浸渍法制备了不同担载量的镍基催化剂,考察了催化剂Ni担载量、反应温度和空速对低H2/CO比下的CO甲烷化性能的影响。结果表明,Ni的最佳担载量质量分数为11%,最佳反应温度为550℃。在空速7500h-1～30000h-1范围内,催化剂活性随空速的增大先增大后减小,在15000h-1时达到最佳。     

丙烷在Ni-Mg-Mo-O催化剂上的氧化脱氢

探讨了Ni Mg Mo O催化剂在丙烷氧化脱氢制丙烯中的催化作用。考察了Mo含量及n(Ni) /n(Mg)比对催化剂催化性能的影响。结果表明 ,NiMoO4和MgMoO4是活性相 ,且存在双相协同作用。催化剂中含少量的MoO3可提高催化性能。     

负载型钯催化剂上甲烷催化燃烧机理及直接影响活性的因素

通过分析18O2同位素氧化甲烷过程中的产物分布及催化剂的组成,提出负载型钯催化剂上甲烷燃烧反应通过氧化还原机理进行,活性物种为金属钯和氧化钯.利用电子能谱、程序升温还原及氧同位素交换反应测试等对Pd/TiO2-Al2O3、Pd/SnxZr1-xO2和Pd/TixZf1-xO2体系进行了研究,证明还原性及氧交换活性是直接影响负载型钯催化剂甲烷催化燃烧性能的因素.     

Mo/HZSM-5催化剂上甲烷脱氢芳构化反应—催化剂制备方法的影响

采用高温蒸汽处理的方法对机械混合法制备的Mo/HZSM-5催化剂进行了改良,利用XRD、XPS等表征催化剂的晶相组成、Mo物种的分散度。结果表明,Mo/HZSM-5催化剂的甲烷脱氢芳构化性能与其Mo物种的分散度密切相关。机械混合法制备的催化剂上,Mo物种主要以微晶的形式分布在分子筛的外表面,由于缺少分子筛孔道择形保护,使积炭副反应的容易发生。经高温蒸汽处理后,催化剂上Mo物种的分散度显著提高,有较多的Mo物种迁移至分子筛的孔道内,并与B酸发生强相互作用生成钼氧二聚体。因此在甲烷芳构化反应中,蒸汽处理的Mo/HZSM-5催化剂显示出较强的抗积炭能力,甲烷转化活性及芳烃的选择性较传统机械混合法制备的催化剂有明显提高。     

Co基甲烷二氧化碳重整催化剂研究进展

作为温室气体CO_2的有效利用途径之一,CH_4-CO_2重整(干重整)反应一直是众多科学家研究的热点。Co基催化剂的研究虽然没有镍及贵金属多,但其在干重整中也显示出较好的催化性能,特别是在氧化硅、氧化铝等载体上,Co金属催化剂具有较好的催化稳定性。因此,在非贵金属催化剂中,Co基催化剂也是非常有希望的干重整工业化潜在催化剂。本文对近年来Co基干重整催化剂的研究进展进行了评述,包括Co基催化剂制备过程中载体和助剂的选择,金属Co添加量,制备方法以及制备过程中的焙烧温度对催化剂活性和稳定性的影响。     

裂解汽油一段加氢钯基催化剂研究进展

综述了裂解汽油一段加氢钯基催化剂的研究进展。提出在裂解原料劣化的形势下,钯基催化剂的研究重点是制备和选择孔容较大、孔分布合理、酸性弱、比表面积适中的载体,并添加助催化剂。从控制拟薄水铝石的制备过程和后处理方法以及添加扩孔剂等角度出发,评述了近年来大、中孔容Al2O3及其前驱物拟薄水铝石的制备方法。     

钴基催化剂上甲烷部分氧化与甲烷二氧化碳重整耦合反应

用TPR、XRD和活性评价等手段研究了Co/SiO2 、Co/γ -Al2 O3和Co/α -Al2 O3催化剂上金属 -载体相互作用以及Co/α-Al2 O3催化剂上钴负载量对甲烷部分氧化与甲烷二氧化碳重整耦合反应性能的影响。实验结果表明 ,Co/γ -Al2 O3和Co/SiO2 催化剂活性很差的原因主要是金属 -载体的相互作用太强或太弱 ,只有金属 -载体相互作用适中的Co/α -Al2 O3催化剂才具有高的催化活性。在Co/α -Al2 O3催化剂中钴的负载量对催化性能有很大影响 ,当负载量低时催化剂易发生Co0 →CoAl2 O4 相转变而失活 ,而负载量太高时催化剂容易积碳 ,大颗粒的金属钴是积碳的活性中心     

丁烷催化脱氢催化剂及技术研究进展

综述了国内外丁烷催化脱氢催化剂及工艺技术的研究进展.论述了丁烷催化脱氢用Pt系、V系和Cr系催化剂的主要制备方法及催化性能,并对比了国外异丁烷催化脱氢制异丁烯工业化技术的主要工艺特点.指出丁烷脱氢主流技术为催化脱氢,优选Cr系催化剂及FBD-4工艺.     

VO_x/SiO_2催化剂上正丁烷催化脱氢制正丁烯

在微型固定床反应器上考察了催化剂的焙烧温度、钒氧化物负载量、反应温度、H2/n-C4H10比及空速对负载法制备的VOx/SiO2催化剂上正丁烷催化脱氢制正丁烯的反应性能的影响。结果表明:V2O5负载量为12%(质量分数)、焙烧温度为550℃为最佳催化剂制备条件,反应温度在590～600℃,氢烃摩尔比为1～2及空速在(2～4)×103ml/(h·g)范围可获得最佳正丁烯收率30.6%;正丁烯中1-丁烯及2-丁烯产物分布受反应温度影响较大,而几乎不受氢烃比和空速的影响。     

催化剂制备条件对轻烃脱氢反应性能的影响

考察了不同制备条件的Ｐｔ－Ｓｎ／Ａｌ２Ｏ３催化剂活性组分在催化剂表面的分散状态以及对丙烷脱氢反应性能的影响；并考察了不同稀土元素及不同的加入方法对催化剂金属晶粒的大小和晶粒分布的影响，为制备高效轻烃脱氢催化剂提供有关信息。     

整体式甲烷燃烧催化剂的活性研究

研究了以Co、Cr、Mn、Fe和Ni的单一或混合氧化物为活性组分的整体式催化剂在甲烷燃烧反应中的活性。整体式催化剂直径为 10mm ,长 15mm ,测试温度范围为 30 0 - 70 0℃。结果显示 ,单一氧化物中Co、Cr和Mn的活性较好 ,Fe和Ni的活性较差 ;混合氧化物催化剂均表现出较高的活性 ,但以含Co、Cr、Mn的 3组分混合氧化物催化剂为更佳。同时考察了空速、烷氧比、稀释气、温度等因素对甲烷燃烧反应的影响。在烷氧比为 1:4,稀释气含量约为 6 0 % ,反应温度 6 5 0℃ ,大空速下甲烷转化率较高。     

TH系列贵金属CO_2脱氢催化剂的应用与失活原因分析

介绍了华烁科技股份有限公司气体净化事业部开发的TH系列脱氢催化剂分别在以渣油、天然气和煤为原料的尿素厂CO2原料气脱氢中的应用情况;重点分析了TH系列脱氢催化剂失活原因。分析结果认为,硫中毒仍然是导致脱氢催化剂失活的主要原因,并提出了具体的解决办法。     

甲烷部分氧化制甲醛──不同种类含硅化合物催化剂的研究

用纯氧作氧化剂，研究了甲烷在各种含硅化合物催化剂上的直接氧化反应。结果表明，不同的含硅化合物对部分氧化产物甲醛有不同的活性，在最佳条件下，用１号催化剂，ＣＨ２Ｏ产率最高可达２．１４％（４９．７２ｇ／ｍ３．ｈ）。对各种含硅化合物催化剂的红外和热重分析发现，不同催化剂上所含─ＯＨ量不同，这可能是催化剂活性差异的原因。     

Pt-Ga和Ga-Mo双金属催化剂的丙烷脱氢反应性能研究

Pt金属催化剂的高成本和结焦失活是制约其在丙烷脱氢(PDH)工艺中应用的重要因素。因此,对Pt催化剂进行改性以及开发廉价的非贵金属催化剂是目前PDH的主流研究方向。本文对Pt/γ-Al2O3催化剂以添加助剂的手段进行性能优化,借助H2-TPR、TG、Raman、TEM等表征技术进行研究,发现Pt-Ga催化剂较Pt-Sn催化剂具有更好的催化性能,表明适量引入Ga元素能够与Pt发生很好的协同作用。此外,制备了Ga-Mo非贵金属催化剂,降低了催化剂失活的速率,获得了良好的脱氢性能。     

甲烷氧化偶联催化剂表征研究进展

介绍了几种现代测试技术 (例如TPD、FT IR、XPS、XRD、SEM等 )在表征不同类型甲烷氧化偶联 (OCM )催化剂的活性氧物种、表面酸碱性、表面几何结构、表面原子组成等方面的应用。指出了催化剂的活性氧物种的形式 ,表面酸碱性以及某些离子对催化剂性能的影响     

低碳烷烃深加工制烯烃技术的研究进展

低碳烷烃深加工脱氢是一种广泛应用的大规模生产纯烯烃的方式。主要综述了低碳烷烃深加工脱氢制烯烃技术的特点及市场份额较高的两种代表性脱氢工艺;详细评述了国内外低碳烷烃深加工脱氢技术现状和商业化的脱氢催化剂体系;总结了丙烷脱氢和异丁烷脱氢的区别和联系;展望了这一技术未来的发展趋势。未来具有经济吸引力的低碳烷烃深加工脱氢技术是最佳的催化剂设计与反应器工程之间的良好的协同作用,而国内目前开发这一技术的首要任务是完成脱氢催化剂的国产化,率先在引进技术的装置上实现脱氢催化剂的替代。