Pd/Ca-Al2O3催化剂的制备及其C5抽余油加氢反应性能研究

采用混捏-浸渍法,以Al2O3为载体,制备负载Pd和其它碱金属的催化剂。筛选出适宜的碱金属助剂,并分别考察助剂添加量和Pd负载量对催化剂烯烃饱和活性的影响;对筛选出的催化剂进行反应工艺条件考察和活性稳定性考察。结果表明：催化剂的最佳碱金属助剂为Ca,以与载体质量比计,最佳添加量为2.5%,Pd的最佳负载量为0.15%;含有助剂的催化剂具有较小的酸量,能够减少原料中二烯烃在催化剂表面的聚合,提高催化剂的稳定性。通过工艺条件的考察,得出Pd/Ca-Al2O3催化剂对精C5加氢反应适宜的反应条件为：温度40 ℃、压力1.0 MPa、体积空速11 h-1、氢油体积比 110,此最佳条件下精C5加氢的烯烃饱和率不低于99.5%,催化剂连续运行600 h活性稳定。     

Pd-CeZr/SiC催化剂的制备及其催化氧化性能

以SiC为载体、Pd为活性组分、CeZr为助剂,采用浸渍法制备了Pd-CeZr/SiC催化剂,将其用于CO和C3H6的催化氧化反应,考察了浸渍方式、预还原温度和助剂添加量等因素对催化剂活性的影响,并对催化剂进行了XRD、CO化学吸附和H2-TPR表征。实验结果表明,采用共浸渍方式添加CeZr制备的催化剂活性较高,CeZr的添加提高了Pd在催化剂表面的分散度;其中Pd负载量为0.5%(w)、CeZr添加量为2%(w)的Pd-CeZr/SiC催化剂经250℃预还原处理后具有较高的活性,对CO和C3H6的最低完全转化温度分别为195,200℃,比未添加助剂的Pd/SiC催化剂分别降低了约35℃。     

CeO_2修饰的Pt/SiC催化剂催化CO氧化反应的性能

以SiC为载体,采用等体积浸渍法制备了Pt质量分数为1%的Pt/CeO2/SiC催化剂,采用X射线衍射、程序升温还原和CO化学吸附法对催化剂进行了表征。考察了CeO2添加量、焙烧温度、预还原温度等对Pt/CeO2/SiC催化剂催化CO氧化反应性能的影响。实验结果表明,添加助剂CeO2可显著提高催化剂表面活性组分Pt的分散度,且CeO2与Pt产生一定的相互作用,使催化剂活性显著提高;当Pt/CeO2/SiC催化剂中CeO2的质量分数为8%时,催化剂活性最高,CO的最低完全转化温度比Pt/SiC催化剂约低100℃;Pt/CeO2/SiC催化剂的最佳焙烧温度为500℃,最佳预还原温度为200℃。     

PdCl_2-CuCl_2/Li-Al-O催化CO和亚硝酸乙酯合成碳酸二乙酯的研究

通过LiNO_3对γ-Al_2O_3改性并进行PdCl_2和CuCl_2负载,制备了PdCl_2-CuCl_2/Li-Al-O催化剂,同时采用固定床反应器考察了催化剂对CO低压气相合成碳酸二乙酯的催化性能,探讨了载体n(Li)/n(Al),不同溶剂,Pd、Cu负载量及浸渍方式对催化剂催化性能的影响。结果表明,Li的添加能够提高催化剂的催化活性,最佳的n(Li)/n(Al)为0.15;选用0.1M的盐酸或者稀氨水做活性组分的溶剂来制备催化剂,同样能提高催化剂的活性;金属Pd负载的质量分数为2%,n(Cu)/n(Pd)=1时,催化剂的性能最佳,而浸渍方式对催化剂活性影响不大。     

P的添加对柴油超深度加氢脱硫浆状催化剂性能的影响

采用完全液相法制备了以TiO_2-AlOOH为载体,Ni、Mo、W为活性组分的加氢脱硫(HDS)浆状催化剂,主要考察了P助剂的添加对催化剂结构与性能的影响。并利用XRD、BET、NH3-TPD、XPS等技术对催化剂进行表征。结果表明,完全液相法制备的催化剂具有较大的比表面积及孔径、孔容;且在添加P后,催化剂比表面积及孔径、孔容均有较大幅度的增加。柴油的脱硫性能评价结果表明,当助剂P的添加质量分数为1%时,催化剂具有最佳的脱硫活性,可将柴油的硫质量分数降到10μg/g以下,脱硫率高达97.9%。分析表明,P与载体AlOOH作用,产生了AlPO4结构相,从而使催化剂表面的酸量增加;助剂P的添加,显著降低了催化剂活性相与载体的结合能,使得载体与活性相的相互作用降低,有助于活性相硫化程度的提高,进而有助于HDS效果的提升。     

新型镍系液相加氢催化剂

针对工业上通常采用的辛烯醛加氢制备辛醇的工艺,采用浸渍法制备了一种新型镍系液相加氢催化剂。在小型加压评价装置上,考察了催化剂中活性组分镍的含量、助剂镁的加入量以及还原温度对催化剂加氢性能的影响。在此基础上,进行了400h的运转实验。实验结果表明,催化剂中活性组分镍质量分数在20 0%左右时,催化剂的加氢活性最佳;在催化剂中加入助剂镁有利于提高加氢活性,镁的质量分数在1 9%左右为最佳;催化剂的还原温度不宜超过600℃。该催化剂用于辛醇液相加氢精制反应,具有良好的加氢活性、选择性和稳定性。     

载体和助剂对镍基苯加氢催化剂活性的影响

采用等体积浸渍法制备苯加氢为环己烷的负载镍基催化剂,用XRD、TPR和BET进行表征,并在积分固定床反应器中,考察了不同反应温度下γ-Al2O3和TiO2两种载体和La、Ce、Mo、Cu四种不同助剂对镍基催化剂活性的影响。实验结果表明:Ni/γ-Al2O3的催化活性高于Ni/TiO2,La、Ce、Mo、Cu助剂均可提高Ni/γ-Al2O3催化剂的活性,其中添加La的催化剂活性和选择性均表现最佳,在2.0MPa、200℃、催化剂装量16.5g、氢气流量0.03L/min和精苯流量30mL/h条件下,Ni-La/γ-Al2O3催化剂(w(Ni)=10%,w(La)=1%)的苯转化率和环己烷选择性分别达到99.4%和94.2%。表征结果表明La助剂改进了NiO在载体表面的分散性,同时增强了NiO与载体之间的相互作用。     

糠醛气相脱羰催化剂的制备

采用固定床气相管式反应器研究了糠醛气相脱羰催化剂的制备条件 ,通过对载体、催化剂含量、pH、焙烧温度、还原温度及添加助剂的研究考察 ,找出了糠醛气相脱羰催化剂的最佳制备工艺参数 ,即载体为氧化铝、活性组分钯质量分数 0 3%、pH >9、焙烧温度 5 0 0℃、还原温度 30 0℃、助催化剂为Ni。通过扫描电镜观察催化剂的表面形貌 ,考察了不同焙烧温度对活性组分分散程度的影响。助催化剂Ni的添加提高了催化剂的选择性。     

助剂Ce对合成DMC的无氯Cu/AC催化剂结构和性能的影响

通过先用硝酸铈溶液浸渍活性炭(AC)然后再用醋酸铜浸渍的方法在Cu/AC催化剂中引入稀土助剂Ce,考察Ce加入量对无氯Cu/AC催化剂结构及其催化甲醇气相氧化羰基化合成碳酸二甲酯(DMC)性能的影响,并采用XRD、XPS和H2-TPR表征催化剂的表面性质。结果表明,先引入的质量分数1%~2%助剂Ce会与后浸渍的Cu组分发生相互作用,使Cu(II)组分在热分解过程中更容易被还原为分散态Cu2O和部分单质Cu,提高催化剂的活性。在130℃、V(CO)/V(O2)=11、GHSV=3092h-1反应条件下,DMC的时空收率和选择性分别达到155.1mg·g-1·h-1和88.9%。继续增加助剂Ce添加量,催化剂中Cu物种主要为单质Cu,而Cu2O含量较少,导致其催化活性下降。     

均匀设计在制备加氢镍催化剂中的应用

运用均匀设计方法考察制备条件对镍催化剂的影响。通过制备 1 0个催化剂 ,考察了 5个参数 (镍质量分数、载体种类、浸渍液种类、干燥方法和焙烧方法 )对催化剂活性的影响。数学模型分析结果表明 ,在所选范围内 ,对催化剂活性影响最大的两个参数是浸渍液种类和质量分数。活性最高的催化剂的制备方案组合是 :镍质量分数 0 1 6、载体60 0、浸渍液 5号、干燥方法 1、焙烧方法 1。     

Zn对Cu/AC催化剂甲醇氧化羰基化合成碳酸二甲酯催化性能的影响

采用浸渍法制备Zn促进的活性炭(AC)载Cu催化剂CuZn/AC,考察了浸渍顺序和Zn加入量对催化剂的甲醇液相氧化羰基化合成碳酸二甲酯(DMC)性能的影响。采用XRD,H_2-TPR,CO-TPD,AAS和TEM表征催化剂结构和表面性质。结果表明,共浸渍法制备的催化剂与分步浸渍法相比,其分散性和催化性能优于分步浸渍法制备的催化剂。共浸渍法引入适量的Zn可提高CuZn/AC催化剂的铜物种分散性和还原后的催化剂的Cu0含量,从而提高了催化剂活性。w(Zn)为2%的10Cu_-2Zn/AC催化剂的催化性能最佳,甲醇转化率和DMC选择性分别为10.5%和95.1%。     

碱金属改性的MnCu/γ-Al_2O_3催化剂催化分解N_2O性能

以γ-Al_2O_3为载体,采用浸渍法制备了MnCu复合金属氧化物负载量不同的MnCu/γ-Al_2O_3催化剂。考察了不同碱金属(Na、K、Rb)改性对MnCu/γ-Al_2O_3催化剂催化分解N_2O反应性能的影响。采用XRD、BET、H2-TPR、XPS和SEM等手段表征催化剂。结果表明,对于MnCu/γ-Al_2O_3催化剂,适宜的MnCu复合金属氧化物负载量为20%(Cat-20),此时添加碱金属K、Rb使Cat-20催化剂Mn—O键和Cu—O键弱化,降低了催化剂的还原温度,提高了Mn4+/Mn3+原子比,从而有利于提高Cat-20催化剂催化分解N_2O反应性能。当添加K、Rb的质量分数分别为6%时,Cat-20-K(6)和Cat-20-Rb(6)均具有相对较高的催化分解N_2O反应活性,其对应的N_2O完全转化的反应温度分别为510℃和500℃,而Na的添加对催化剂活性影响较小。     

针状焦原料选择性加氢脱硫催化剂制备与性能

以改性氧化铝为载体，采用络合浸渍法，制备出低金属含量、高选择性脱硫催化剂。以催化裂化脱固油浆为原料，在反应温度为290～320℃，反应压力为6 MPa，氢油体积比为1 000∶1，体积空速为1.0 h-1的条件下，考察了所制备催化剂的选择性脱硫性能。结果表明：浸渍过程中添加酸性有机助剂，催化剂孔道拓宽，酸性增强，载体与活性金属相互作用增强；浸渍过程中添加碱性有机助剂，催化剂孔道拓宽，酸性降低，载体与活性金属相互作用减弱，有利于活性金属硫化形成更多活性位，催化剂的脱硫性能明显增强；在反应温度为320℃时，采用碱性络合剂制备的催化剂，加氢后产品含硫量降至4 970μg/g，脱硫率为55.6%,3～4环芳烃质量分数为42.1%，保留率为83.9%，适合作为优质针状焦原料。     

硼对NiMo/γ-Al_2O_3加氢处理催化剂性能的影响

以不同硼质量分数改性γ-Al_2O_3为载体,采用等体积浸渍法制备了NiMo加氢处理催化剂。通过BET、TPD、XPS和HRTEM等技术对催化剂进行表征,以常三线柴油为原料油,考察催化剂的加氢脱氮和加氢脱硫活性。结果表明,随着硼质量分数的增加,载体的比表面积和孔体积逐渐减小,催化剂表面的中强酸量增加;提高了活性金属组分的硫化度以及催化剂表面活性组分原子浓度。硫化催化剂的MoS_2颗粒的堆积层数和片层长度也随着硼质量分数的增加而增加。硼的引入提高了催化剂的HDN活性,当硼质量分数为1.5%时,催化所得加氢脱氮率最高。硼的添加没有改善催化剂的HDS活性。     

稀土(镧和铈)改性Pd/γ-Al_2O_3甲醇低温裂解催化剂的制备和性能

采用浸渍法制备稀土金属氧化物La2 O3和CeO2 改性的Pd/γ -Al2 O3甲醇低温裂解催化剂 ,考察了助剂镧和铈的加入顺序、活性组份Pd的含量以及焙烧温度等制备参数和预处理条件对催化剂性能的影响 ,并采用BET法测定催化剂的比表面积、用X射线光电子能谱研究催化剂的表面结构。在微反装置上对催化剂进行活性评价。结果表明 ,以硝酸镧和硝酸亚铈溶液顺序浸渍γ -Al2 O3载体、Pd负载量为 3% (质量分数 )、经 5 0 0～ 60 0℃焙烧后的催化剂活性最高     

稀土(镧和铈)改性Pd/γ-Al2O3甲醇低温裂解催化剂的制备和性能

采用浸渍法制备稀土金属氧化物La2O3和CeO2改性的Pd/γ-Al2O3甲醇低温裂解催化剂,考察了助剂镧和铈的加入顺序、活性组份Pd的含量以及焙烧温度等制备参数和预处理条件对催化剂性能的影响,并采用BET法测定催化剂的比表面积、用X射线光电子能谱研究催化剂的表面结构.在微反装置上对催化剂进行活性评价.结果表明,以硝酸镧和硝酸亚铈溶液顺序浸渍γ-Al2O3载体、Pd负载量为3%(质量分数)、经500～600℃焙烧后的催化剂活性最高.     

助剂对Au/TS-1催化丙烯气相直接环氧化活性的影响

采用沉积-沉淀法制备了Au/TS-1催化剂,考察了碱金属和碱土金属助剂对Au/TS-1催化剂在H2与O2同时存在条件下丙烯气相直接环氧化反应的影响。实验结果表明,添加助剂的Au/TS-1催化剂的活性均有所提高,且环氧丙烷(PO)的选择性保持在90%左右。当载体中n(Si)∶n(Ti)=100时,Au/TS-1催化剂(Au质量分数为0.13%)上的PO生成速率为25g/(h.kg),而添加K的Au-K/TS-1催化剂(Au质量分数为0.08%,K质量分数为0.14%)上的PO生成速率为44g/(h.kg),活性提高了近80%。表征结果显示,加入碱金属使Au颗粒变小(粒径为1~2nm),分散更加均匀,从而提高了催化剂的丙烯环氧化活性;而加入碱土金属后,催化剂上的Au负载量增加,也使催化剂活性有所提高。     

高活性低温甲烷化Ni基催化剂的制备及表征

采用浸渍法和共沉淀法制备了Ni基低温甲烷化催化剂,利用N₂吸附-脱附,H₂-TPR,XRD等方法对制备的Ni基催化剂进行表征,考察了添加结构助剂氧化铝及助剂La,Mn,Mg,Cu对Ni基催化剂结构及性能的影响。实验结果表明,共沉淀法制备的催化剂加氢活性优于浸渍法,添加结构助剂氧化铝可以增加催化剂的比表面积、金属分散度,进而提高催化剂的性能;催化剂中加入Mn或La助剂可以降低催化剂Ni与载体之间的结合力,降低催化剂的还原温度,增加催化剂的CO和CO₂加氢活性;在压力2.0 MPa、温度160℃、气时空速10 000 h^-1下,采用Ni-La/Al₂O₃-SiO₂催化剂处理CO含量为5 000×10^-6(x)、CO₂含量为100×10^-6(x)的富氢气体时,CO完全转化,CO₂含量可降至1×10^-6(x)以下。     

丙酸甲酯和甲醛合成甲基丙烯酸甲酯的Cs/SiO_2催化剂的研究

以二氧化硅和高岭土混合物为载体,铯为主要活性组分,以Ag化合物、Zr化合物为助剂制备了以丙酸甲酯、甲醛为原料合成甲基丙烯酸甲酯(MMA)的催化剂。利用差示扫描量热分析-热重分析(DSC-TG)对催化剂的制备条件进行了研究和优化。结果表明:催化剂适宜在空气气氛下焙烧,最佳焙烧温度在500℃~600℃;选用碳酸铯为铯源的催化剂活性较高,以氧化铯计活性物质量分数在12%~14%为宜;载体添加高岭土有助于提高催化活性,其在载体中的质量分数最好在20%左右,不同来源的高岭土对催化剂的影响不同;Ag化合物的引入有利于提高催化剂活性,锆化合物的引入则有助于改善催化剂的耐水性能。     

钨、锰对镍-硼/碳纳米管非晶态合金催化剂性能的影响

采用超声辅助的浸渍-还原法制备了Ni-B/碳纳米管(CNTs)及经W、Mn改性的Ni-B/CNTs非晶态合金催化剂,运用ICP、XPS、TPR、H2-TPD及CO化学吸附法对其进行了表征,研究了催化剂对乙炔选择加氢性能的影响。与Ni-B/CNTs相比,添加质量分数为5%的W和5%的Mn将活性Ni比表面积从改性前的30.6m2/g提高到35.9 m2/g和37.3 m2/g。W的添加基本不影响非晶态合金中Ni的电子状态,Mn则提高了合金中Ni的富电子性。添加W对提高催化剂加氢活性效果不如Mn明显,主要是提高乙烯选择性,但添加Mn更好地促进了催化剂的还原和氢脱附性能,并具有更好的加氢活性。