Cu/Fe组成对CuFe基低碳醇催化剂的反应性能的影响

采用共沉淀法制备了一系列不同Cu/Fe摩尔比的CuFe基低碳醇催化剂,采用XRD、XPS、BET、H2-TPR等手段对其进行了表征,并对其CO加氢合成低碳醇性能进行了考察。结果表明,随着Cu/Fe摩尔比的增大,总醇和C2+OH选择性明显升高,醇的链增长因子则由0.29升至0.39,且其醇产物分布符合Anderson-Schulz-Flory(A-S-F)分布。随着Cu/Fe摩尔比的增加,表面金属元素更多的以CuFe2O4、CuMn2O4等复合金属氧化物的形式存在,Cu-Fe协同作用增强,这有利于提高催化剂的醇选择性和C2+OH选择性;同时,随着Cu/Fe摩尔比的增大,孔径与孔体积的明显增大,这也有利于提高C2+OH选择性。     

热解温度对CuZnAl催化剂CO加氢制备低碳醇性能的影响

将完全液相法与热解法结合制备了CuZnAl催化剂,并在固定床反应器上进行了CO加氢制备低碳醇活性评价,结合XRD、XPS、O₂-TPO-MS、H₂-TPR、N₂吸/脱附以及NH;-TPD-MS表征手段,考察了热解温度对催化剂结构和性能的影响。结果表明,随着热解温度的升高,Cu-Zn-Al间相互作用增强,Cu的电子向Zn和Al物种转移,Cu氧化程度增大;催化剂表面碳含量降低,弱酸中心数量减少,比表面积先升高后降低,CO转化率则与比表面积呈现顺变关系。700℃热解所制备催化剂上CO转化率最高,达到23.6%;总醇选择性则随热解温度的升高而下降,350℃热解所制备催化剂上总醇选择性最高,为41.9%。     

合成气制低渗混合醇催化剂研究进展

低碳混合醇及甲基叔甲基叔丁基醚（MTBE）都可作为汽油添加剂。目前MTBE作为汽油添加剂在美国加州已被禁止使用,使得低碳混合醇作为汽油添加剂具有重大意义。此外,低碳醇也是重要的化工原料。由合成气直接合成低碳事醇是碳一化学重要的研究课题之一,也是近年国内外研究比较活跃的领域之一。目前国内外研究合成气制低碳混合醇的技术路线主要有四种。本文对合成气直接合成低碳混合醇四种工艺所采用的Zn-Cr、Cu-Co、MoS2、Cu-Zn等催化剂体系的研究状况进行了介绍。     

制备低碳醇的CuZnX催化剂的结构与性能研究

采用溶胶凝胶法制备CuZnX(X=Al、Mg、Si和Ti)催化剂前驱体,773K焙烧后制得的催化剂用于一氧化碳加氢制取低碳醇的反应。通过XRD、H2-TPR、BET、CO_2-TPD-MS手段对催化剂进行表征,考察CuZnX催化剂结构对其合成低碳醇性能的影响。结果发现:CuZnX催化剂中不同的第三组分会影响催化剂的晶型和比表面积,同时改变Cu物种的形态和碱性位的分布,进而影响催化剂的活性;催化剂具有较完整的晶型、不同形态Cu物种的协同作用以及适宜比例的弱碱中心和中强碱中心皆有利于低碳醇的生成。     

沉淀剂对CuZnAl催化剂催化CO加氢合成C2+醇性能的影响

分别以碳酸钠、碳酸氢钠、柠檬酸和草酸作为沉淀剂,采用共沉淀法制备CuZnAl催化剂;通过XRD、H₂-TPR、N₂吸附-脱附和NH₃/CO₂-TPD-MS等手段对CuZnAl催化剂进行表征;并探究了其催化CO加氢合成C₂₊醇(C₂₊OH)的性能。结果表明,沉淀剂的改变影响催化剂上Cu0的分散性、CuO的还原性以及催化剂的织构性质和其表面酸、碱性,从而显著影响其催化性能。以碳酸钠为沉淀剂制备的CuZnAl催化剂具有较大的比表面积和孔体积,弱碱量和中强碱量的比例适宜;同时,ZnO微晶的形成促进了CuO的还原,提高了Cu0的分散性,因而使催化剂表现出最佳的催化性能,CO转化率达21.24%,C₂₊OH在醇产物中的占比最高,为18.32%。     

Fe-Cu催化剂催化苯酚羟基化的反应动力学研究

苯酚-H2O2羟基化联产邻苯二酚和对苯二酚是目前最有前途的合成苯二酚的绿色工艺路线之一。采用已开发成功的Fe-Cu金属酸盐催化剂，在无梯度反应器中，通过改变反应温度、苯酚／H2O2摩尔比、苯酚初始质量分数3个因素，系统考察了Fe-Cu和Fe-Cu／Al2O32种催化剂催化苯酚-H2O2羟基化的反应动力学过程。结果表明，在相同的M／FAo（M为催化剂质量，FAo为反应器入口关键组分A的流量）条件下，反应温度升高、苯酚／H2O2摩尔比减小、苯酚初始质量分数增大，都会使得苯酚转化率升高，相应的苯二酚的选择性也会有所下降。预测了Fe-Cu催化剂催化的苯酚羟基化反应机理，推导出苯酚羟基化反应动力学方程，并拟合出相关反应动力学参数。     

合成气制低碳醇改性F-T合成催化剂研究进展

煤经合成气制备低碳醇,原子利用率高,CO_2排放量少,是实现能源清洁高效利用的重要途径。其中改性的F-T合成催化剂在制备工艺和使用条件上有一定优势。综述了近年来CuCo、CuFe和CuNi催化剂在合成气制低碳醇反应的研究进展,重点介绍制备方法、助剂和载体对催化剂结构和催化性能的影响,认为构建具有双功能活性位点均匀分布的双金属催化剂是高效合成低碳醇的关键。     

制备方法对合成低碳醇Cu-Zn-Zr催化剂性能的影响

采用不同方法制备了一系列Cu-Zn-Zr催化剂,借助XRD,BET,H_2-TPR和CO-TPD技术对催化剂进行了表征分析,评价了催化剂催化合成气合成低碳醇的催化性能。结果表明:添加有机助剂丙烯酰胺的并流沉淀法制备的Cu-Zn-Zr催化剂较其他方法具有晶粒细化,比表面积大,活性组分分散更均匀等优点,该催化剂催化性能较好,C_(2+)醇选择性较高。     

CO+H_2合成醇体系的化学平衡分析

对ＣＯ＋Ｈ２合成醇反应体系进行了化学平衡分析,用最小自由能法计算得到不同温度、压力、合成气Ｖ（Ｈ２）／Ｖ（ＣＯ）比和ＣＯ２含量下的产物平衡组成及ＣＯ、Ｈ２的平衡转化率。ΔＧ°的计算表明,热力学上变换反应和生成烯烃的反应都比合成醇反应容易进行,低温对碳数高的醇生成有利,高温对碳数低的醇生成有利。与实验结果的对比表明,在Ｚｎ Ｃｒ Ｋ催化剂上由合成气合成醇,在气相和超临界条件下反应,体系中甲醇合成反应和变换反应均接近化学平衡,生成Ｃ２＋ＯＨ的反应远离化学平衡,产物分布受动力学限制,而非受热力学限制。     

催化裂化催化剂的铁污染及铁离子来源探讨

分析了胜华炼油厂催化裂化催化剂的重金属污染情况.分析发现,除常见污染催化剂的金属镍、钒、铜、钠外,铁污染相当严重.铁对催化剂的污染不仅影响催化剂的选择性,而且高含量的铁会明显降低催化剂的微反活性.通过对原料油中的硫、氯离子和酸值的分析,从腐蚀的角度探讨了铁的来源.     

用碳化铁超微粒子催化剂F－T合成反应催化性能的评价及反应条件的选择

在碳化铁超微粒子（ＵＦＰ）催化剂制备的基础上，采用内径５ｍｍ连续流动加压固定床微型反应器对该催化剂性能做了系统评价，在无原料气循环条件下的试验结果表明，在１．５ＭＰａ、３２０℃和空速（ＶＨＳＶ）约６００ｈ－１条件下，反应２０ｈ达到催化剂活性稳定期，测得２０—４８ｈ期间ＣＯ的平均转化率达９６．１％，丙烯在气相产物中的平均摩尔百分含量可达６７．３％。同时讨论了反应温度、压力、原料配比、还原温度等对催化剂活性和选择性的影响。与国内外现有的Ｆ－Ｔ合成催化剂相比，碳化铁超微粒子催化剂是一种催化活性高、选择性强、反应条件温和的新型催化剂     

F-T合成沉淀铁催化剂的研究

采用共沉淀的方法制备了Fe-Cu-K-Si催化剂,并用低温氮气吸附、脱附,X射线衍射方法对催化剂进行了表征。考察了温度和空速对该催化剂上F-T合成过程的影响,进行了1000h以上的稳定性实验。结果表明,在反应温度250~300℃,压力2.6MPa,进料比V(H2)/V(CO)=2/3,空速400~1360 h-1操作条件下,催化剂显示了较高的F-T合成反应活性以及良好的稳定性。     

LB型节能高温变换催化剂的制备工艺研究

针对高温变换催化剂现存的问题,采用硝酸法制得Fe-Cr-Ce-La-Cu多元复合氧化物LB型节能高温变换催化剂。将催化剂组成与制备过程耦合,进行L32(49×24)正交设计实验,通过实验结果的极差分析和显著性检验,得到优化的催化剂组成和制备工艺条件。按优化条件制备的6批催化剂,在汽气比为0.40、水碳比为1.43条件下的平均活性为69.9%,具有明显的节能降耗特色,且制造工艺简单、价格低廉。     

合成气转化为低碳烯烃Fe/活性炭催化剂制备及性能表征

本研究以活性炭作为载体制备铁基催化剂 ,通过对不同铁盐、活性炭、助剂的筛选 ,研制出具有高活性和高选择性的合成气转化为低碳烯烃催化剂。对反应前及反应过程中催化体相结构的XRD测试结果表明 ,Fe—Cu—K/活性炭催化剂反应前主要由α -Fe、Fe3O4 以及CuO组成 ,经与合成气反应转变为α -Fe、Fe5C2 、、Fe7C3、CuO和K2 O。Fe—Mn—K/活性炭催化剂的晶体结构主要以Fe嵌入MnO当中形成的 (Fe ,Mn)O结构存在。实验中得出的α -Fe、FexCy 以及 (Fe ,Mn)O与激光热解法制备的催化剂的的晶体结构相似。对催化剂的制备方法进行了筛选 ,考察了不同助剂Cu、Mn、Si、K等元素对催化性能的影响 ,结果表明以草酸铁为铁盐 ,椰壳炭为载体的Fe—Mn—K/活性炭催化剂的催化效果最佳 ,在 1.5MPa、32 0℃、空速 6 0 0h- 1条件下作催化性能测试 ,CO转化率达到 97.4 %以上 ,C=2 ～C=4 选择性达到 6 8%以上。     

乙苯脱氢铁系催化剂使用后的特性研究

用穆斯堡尔谱学和X射线衍射方法研究了使用过 2年的乙苯脱氢铁系催化剂及其在一定温度下进行再氧化处理的试样中铁化合物的组成和结构 ,着重研究了铁钾尖晶石结构 ,并与测量的催化参数进行对照。经过与新鲜催化剂比较后 ,发现使用 2年后的催化剂经工业运行温度处理后可基本恢复活性 ,结构上无较大变化     

钴系费-托合成催化剂的助剂及其作用

对Co系费 托合成催化剂助剂的影响效果和作用机理按照助剂在元素周期表中的位置排列进行了归纳和分析。分析表明,助剂的种类涵盖了从ⅠA族到Ⅷ族的众多族元素及其化合物,包括贵金属、稀土金属、金属氧化物、碱金属和碱土金属。这些助剂通过影响Co催化剂的还原温度、还原度、Co晶粒分散度、Co与载体之间的相互作用、Co对CO的吸附解离能力等途径而改变Co催化剂的费 托合成反应性能。     

沉淀铁催化剂F－T合成宏观反应动力学模型的研究

在内循环无梯度反应器中研究了工业颗粒沉淀Ｆｅ／Ｍｎ／Ｋ催化剂的Ｆ－Ｔ合成宏观反应动力学。其温度变化范围为２６５～３１５℃、压力１．０３～２．６０ＭＰａ、原料气Ｈ２／ＣＯ比１．４７～４．０４、空速３３１～８１１ｈ（－１）。在此研究范围内观察到水对反应的抑制作用，但无ＣＯ２的抑制作用。宏观动力学模型较好地拟合了实验数据且具有与本征动力学模型相同的形式。合成气利用比是原料气氢碳比和温度的函数，而与转化率及总压无关。     

沉淀铁催化剂F－T合成宏观反应动力学模型的研究

在内循环无梯度反应器中研究了工业颗粒沉淀Ｆｅ／Ｍｎ／Ｋ催化剂的Ｆ－Ｔ合成宏观反应动力学。其温度变化范围为２６５～３１５℃、压力１．０３～２．６０ＭＰａ、原料气Ｈ２／ＣＯ比１．４７～４．０４、空速３３１～８１１ｈ（－１）。在此研究范围内观察到水对反应的抑制作用，但无ＣＯ２的抑制作用。宏观动力学模型较好地拟合了实验数据且具有与本征动力学模型相同的形式。合成气利用比是原料气氢碳比和温度的函数，而与转化率及总压无关。     

HDC催化剂载体的醇镁比测定

提出用气相色谱法与化学滴定法相结合的方法，对HDC催化剂载体中的醇含量和镁含量分别测定．得到载体中的醇镁比。气相色谱法测乙醇的最小检测限为10P-g／mL，精密度实验的相对标准偏差（RSD）小于3％；重复性实验RSD小于2％；回收率98％～103％。化学滴定法测定镁含量方法RSD小于3％。该方法测定载体中的醇含量和镁含量及醇镁比值可行．数据可靠。