正戊烷和甲醇共芳构化反应中Zn/ZSM-5催化剂的失活研究

对正戊烷和甲醇共芳构化反应与单独芳构化反应进行了比较,通过催化剂连续反应及再生的方法对共芳构化反应中导致Zn/ZSM-5催化剂失活的因素进行了系统的探究,并采用X射线衍射(XRD)、氨气程序升温脱附(NH3-TPD)、吡啶吸附红外光谱(Py-FTIR)、氮气吸附-脱附等方法对新鲜剂和再生后的催化剂进行了表征。结果表明：共芳构化反应相比于甲醇单独芳构化反应,催化剂失活减慢,共芳构化反应相比于正戊烷单独芳构化反应,可以得到更高的芳烃选择性;共芳构化反应中有甲醇存在时,催化剂除了积炭失活外,还存在分子筛水热脱铝失活,导致再生后的催化剂不能完全恢复原有的活性。     

甲醇气相羰基化Ni/AC催化剂失活机理的研究

考察了甲醇气相羰基化反应Ni/AC催化剂的稳定性及其失活机理,并利用BET、SEM、NH3-TPD等方法对催化剂进行了表征.结果表明,催化剂在反应条件下长时间运行时,由于积碳堵塞催化剂孔道,从而使Ni活性中心数减少,导致催化剂活性降低.NH3-TPD研究显示反应后的催化剂酸量明显增加,酸量的增加促进了碳在催化剂表面的沉积.     

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。     

Hβ-Al2O3烷基化催化剂的失活与再生

采用水热合成晶化法制备了纳米级Hβ分子筛和机械混捏法制备了纳米复合Hβ-Al2O3分子筛烷基化催化剂,采用TG,BET,NH3-TPD, Py-IR等技术对失活的Hβ-Al2O3分子筛催化剂的失活原因进行了分析,考察了失活催化剂的空气再生条件并研究了失活催化剂的烧炭再生动力学。结果表明:积炭堵塞催化剂微孔孔道和覆盖大部分中等强度的L酸中心是催化剂失活的主要原因; 失活催化剂的适宜再生条件为温度450 ℃,空气流量50 mL/min;失活催化剂的烧炭过程可按温度不同分为两段,分别用不同的动力学方程描述。     

非临氢降凝ZSM-5分子筛催化剂的失活原因探讨

利用XRD、IR、TG—DTA、NH3-TPD、BET、N2吸附等技术,测试和表征新鲜的、失活的和再生后工业非临氢降凝ZSM-5分子筛催化剂的性能,并对上述几种催化剂进行活性评价,找出该催化剂失活的主要原因。经研究发现,非临氢降凝催化剂主要失活原因是积炭和原料杂质中毒,并由此引起催化剂比表面和孔隙率的变化;其中,积炭和有机硫、氮化合物的中毒使催化剂暂时失活,而重金属中毒使催化剂永久失活。探讨了在实验室利用马弗炉焙烧法对催化剂进行再生的过程,并由此提出了再生温度是影响催化剂烧炭、烧硫、烧氮过程以及再生后催化剂性能的主要因素。     

环己烯水合反应HZSM-5催化剂失活和再生研究

研究环己烯水合制备环己醇过程中HZSM-5催化剂的失活现象,通过FT-IR,XRD,ICP-AES和低温N2物理吸附等方法对失活催化剂结构进行表征,发现失活催化剂的分子筛骨架结构没有发生变化,极少的骨架脱铝并不是催化剂失活的主要原因,而形成的积炭有机物沉积在催化剂表面及堵塞孔道是导致催化剂失活的主要原因。通过FT-IR,TG-DTG,GC-MS等方法对积炭有机物进行分析,结果表明,积炭有机物主要成分是二聚环己基醚及烯烃低聚物;失活催化剂经适当方法再生活化后,仍具有较好的催化活性,可重复使用。     

合成气一步法合成甲酸甲酯催化剂的失活原因

对反应前后催化剂活性进行了考察 ,并研究了反应过程中催化剂组成的变化与活性的关系 ,以及在催化剂体系中加入助剂对反应活性的影响。运用XRD及BET技术对不同催化剂进行了表征。结果表明 ,铜锰催化剂在反应过程中被还原是其失活的主要原因 ,而甲醇钠劣化为甲酸钠是其失活的主要途径。同时 ,加入某些助剂可以延缓催化剂的失活。     

草酸二甲酯加氢制乙二醇催化剂失活研究:硫中毒

在DMO加氢制乙二醇过程中,Cu/SiO2催化剂出现了失活现象,通过采用低温氮气吸附、XRD、TEM、XRF及EDS表征对失活前后催化剂进行表征,发现催化剂失活是由于硫中毒。Cu/SiO2催化剂对硫很敏感,容易硫中毒,且其耐硫性比甲醇合成Cu/ZnO/Al2O3催化剂差。加氢Cu/SiO2催化剂硫中毒失活是一个快速的过程,含微量硫的原料反应90 h后,乙二醇收率降至5.67%。     

工艺条件对HZSM-5催化剂噻吩烷基化反应性能的影响

采用碱和柠檬酸依次处理HZSM-5分子筛,制备出具有微孔-介孔多级孔HZSM-5催化剂,记为HZ(AC-0.5),通过X射线衍射(XRD)、比表面积(BET)、氨气程序升温脱附(NH3-TPD)等方法对改性前后的催化剂进行表征,并在小型固定床反应器上,考察了工艺条件对催化剂噻吩烷基化反应的影响。结果表明:在反应温度为120℃,反应压力为1.0 MPa,体积空速为1.0 h-1的条件下,HZ(AC-0.5)催化剂的噻吩烷基化转化率最高可达95.6%;催化剂反应重复进行5次后,噻吩的转化率明显下降,说明催化剂已经失活;对失活的催化剂进行高温处理再生后,其噻吩转化率为91.3%,说明高温处理后的再生催化剂依然具有较强活性。     

β分子筛催化异丁烷/丁烯烷基化反应性能研究--再生性能和失活原因的探讨

研究在连续流动的固定床液相反应系统中,β分子筛催化剂经异丁烷与丁烯烷基化反应后的再生性能及失活原因.主要考察不同处理方法对催化剂再生性能的影响,并采用TG、NH3-TPD和氮气等温吸附技术探讨催化剂的失活原因.结果表明,溶剂抽提难以使催化剂烷基化性能得到再生,氢气再生需要较高的处理温度,传统的空气处理仍然是较好的再生方法;积碳物种堵塞分子筛孔道,并引起中强酸中心减少是催化剂失活的主要原因.     

长链烷烃异构催化剂Pt/H-ZSM-22的失活原因研究

 采用XRD、N2低温物理吸附、NH3-TPD和TEM等手段对长时间运转后的Pt/H-ZSM-22 催化剂进行表征。结果表明，运转3 000 h 的催化剂上积炭量只有3.20%，而运转7 600 h后，催化剂的积炭量高达7.84 %。积炭造成催化剂孔体积和比表面积下降,导致催化剂失活，微量硫、氮化合物的存在也可导致催化剂活性下降，采用常规的烧炭方法可以使催化剂的性质得到恢复。     

用于液化气脱硫醇过程的MgO/Al2O3固体碱催化剂的研究

讨论了Mg与Al摩尔比、磺化酞菁钴（CoPcS）负载量对MgO／Al2O3—CoPcS脱硫醇催化剂催化活性的影响；探讨了催化剂在液化气（LPG）脱硫醇过程中的失活机理；并将MgO／Al2O3-CoPcS催化剂应用于工厂LPG侧线脱硫醇试验。结果表明：具有较高的Mg与Al摩尔比的MgO／Al2O3-CoPcS催化剂具有较高的表面碱量，在硫醇催化氧化反应中表现出相对高的催化活性；活性组分CoPcS负载量的增加有助于硫醇氧化反应速度的提高，但当负载量过大时，催化剂活性下降；在LPG脱硫醇过程中，催化剂失活的主要原因是毒物（如酸性杂质硫化氢、重组分物质等）使得催化剂表面的碱中心中毒，此外重组分物质堵塞催化剂孔口，使得内表面利用率下降也是导致催化剂失活的原因；在工厂LPG侧线脱硫醇试验中，MgO／Al2O3—CoPcS催化剂显示出高的初活性和较好的稳定性，催化剂累计运行时间可达2000h以上。     

An Investigation on Isobutane Aromatization Over an H-ZSM-5 Catalyst

The H-ZSM-5(SiO₂/Al₂O₃ = 35) catalyst was synthesized hydrothermally using commercial waterglass as the silica source and it was characterized by XRD, BET, SEM, and NH₃-TPD techniques. Isobutane aromatization over the prepared catalyst was studied and the results were compared with those of propane in a fixed-bed reactor. Despite higher conversion of isobutane, the aromatics selectivity was higher for propane with the former exhibited more rapid catalyst deactivation. Furthermore, isobutane aromatization was carried out at 450–550°C. Higher temperature increased aromatics yield as well as deactivation rate.     

KOAc/NaY催化DMC合成邻甲基苯甲醚稳定性考察

通过连续流动固定床反应器考察了真空浸渍制备的负载型固体碱催化剂KOAc/NaY(2mmol/g)的稳定性。结果表明,该催化剂在30h内具有较好的稳定性,但随后活性逐渐下降;热重分析表明催化剂在450K～600K的温度范围内有较好的热稳定性;X射线衍射(XRD)、CO2程序升温脱附(CO2-TPD)、BET和扫描电镜(SEM)等表征结果表明,碳酸二甲酯(DMC)在高温下的分解造成的积炭堵塞催化剂的孔道导致催化剂表面碱中心大量减少是其活性降低的原因。     

合成异丙苯催化剂的失活与再生

对苯和丙烯烷基化反应合成异丙苯的QZ-2000烷基化失活催化剂进行了失活原因及再生条件的研究。采用X射线荧光光谱法测定催化剂中元素组成时发现,催化剂失活的原因除积碳外,还有砷化物中毒。根据催化剂积碳和毒物的性质,采用有机酸洗的处理方式脱除砷化物、焙烧的方式烧除积碳,并比较了直接焙烧、先酸洗后焙烧和先焙烧后酸洗再焙烧3种不同再生方案的效果。实验结果表明,柠檬酸的脱砷效果强于甲酸和乙酸;砷化物的脱除率随酸洗处理温度的升高和时间的延长而提高;当处理温度高于80℃、处理时间超过2h后,砷化物的脱除率变化不大;失活催化剂先用质量分数为2%的柠檬酸在80℃下处理4h再焙烧除去积碳,其脱砷率可达到27.4%。氨气程序升温脱附和反应性能评价结果表明,经先酸洗后焙烧处理的失活催化剂的强酸量有明显恢复,并在烷基化反应中表现出很高的活性。     

水溶剂中Pd-Ni/γ-Al_2O_3催化剂上糠酸加氢

制备了Pd-N i/γ-A l2O3催化剂,应用程序升温还原和程序升温脱附技术考察了催化剂的表面性质与催化加氢性能的关系。实验结果表明,Pd-N i/γ-A l2O3催化剂表面存在两种活性中心,催化加氢反应主要在较弱的活性中心上进行。采用连续流动固定床微型反应器考察了水溶剂体系中Pd-N i/γ-A l2O3催化剂上糠酸加氢生成四氢糠酸的反应,研究了反应条件对催化反应性能的影响,在2.5M Pa、200℃、氢气空速4 000h-1、糠酸水溶液的空速8.0h-1、氢气与糠酸的摩尔比50的条件下,糠酸转化率为96.8%,四氢糠酸选择性为100%,催化剂连续运转200h后催化活性没有下降。     

分子筛重整催化剂Pt/HZSM-5积炭失活研究

以正辛烷为模型化合物,在固定床连续微型反应装置上进行分子筛重整催化剂的积炭失活试验。利用热重-差示扫描量热分析（TG-DSC）、低温氮吸附、X射线衍射（XRD）、氨程序升温脱附（NH3-TPD）、傅里叶变换红外光谱（FT-IR）、透射电镜（TEM）等技术,对新鲜剂和失活剂进行表征,研究了积炭量对催化剂物化性质的影响。结果表明：失活Pt/HZSM-5上的积炭主要为纳米管状积炭。积炭主要沉积在孔径小于4 nm的小孔内,造成催化剂比表面积和孔体积下降,平均孔径增大;同时发现ZSM-5的晶系由单斜晶系转变为正交晶系;积炭反应优先发生在强酸中心上,随积炭含量的增加,B酸和L酸中心大幅减少,尤以B酸中心更甚。     

柴油超深度加氢脱硫Ni-Mo-W/Al2O3催化剂的失活与积炭类型的关系

The deactivation of Ni-Mo-W/Al2O3 catalyst in ultra-low-sulfur diesel production was investigated on a pilot plant. The reasons of catalyst deactivation were analyzed by the method of element analysis, BET and TG-MS. The results showed that the catalyst deactivation rate was obvious at the beginning of running, and then gradually reached a steady state after 448 h. In initial period the catalyst deactivation reason may mainly due to the formation of the carbon deposit. The carbon deposit blocked catalyst channel and the accessibility of active center decreased. The TG-MS analysis identified three types of carbon species deposited on the catalysts, the low temperature carbon deposit with high H/C atomic ratio, the medium temperature carbon deposit and the high temperature carbon with low H/C atomic ratio. The amounts of high temperature carbon deposit on catalyst determined the overall activity and, therefore the high temperature carbon was a major contributor to the deactivation of Ni-Mo-W catalyst.