两段循环流化床中氯化氢催化氧化制氯气

在两段循环流化床反应器中进行氯化氢催化氧化制氯气的实验. 研究表明,HCl转化率比普通流化床有大幅度提高. 当主要组分为CuCl2的负载型催化剂中的Cu含量为5%时,能够保证反应器的连续顺利运转,而且具有较高的催化活性. 氧氯化段的适宜反应温度为390~400℃,氯化段适宜的反应温度为200~240℃. 在较低的HCl进料空速或较高的O2与HCl进料体积比条件下,HCl转化率较高.     

氯化氢催化氧化制氯气催化剂的失活与再生

对浸渍法制备的Cu含量为8%的HCl催化氧化制Cl2催化剂的失活机理和再生方法进行了研究. 在温度400℃、压力0.12 MPa、摩尔比HCl/O2=1及HCl空速为0.8 h-1的条件下,在石英管固定床反应器中对催化剂进行了300 h的寿命评价. 结果表明,新鲜催化剂活性较好,HCl转化率在70%以上,而反应300 h后HCl转化率降到约50%. 催化剂活性下降的原因是CeO2晶粒聚并和活性组分流失. 较低温度下氯化可使失活催化剂再生,再生后催化剂可使HCl转化率恢复到70%以上.     

负载型CuMnO_x/TiO_2催化剂催化燃烧甲苯

采用沉积-沉淀法制备CuMnO_x/TiO_2新型甲苯燃烧催化剂,考察焙烧温度、Cu与Mn物质的量比、Cu和Mn总负载量、空速及水蒸汽含量对催化甲苯燃烧性能的影响。研究表明,焙烧温度500℃和Cu与Mn物质的量比为1∶1时,催化剂活性最好,反应温度250℃时,甲苯去除率为100%;水蒸汽的出现明显降低了甲苯转化率。XRD和H2-TPR表征结果表明,CuMnO_x/TiO_2催化剂的主要活性相为铜锰尖晶石(Cu1.5Mn1.5O4),它的存在降低了CuMnO_x/TiO_2催化剂的还原温度,是催化活性优良的主要原因。     

连续催化胺化制备四甲基乙二胺催化剂

以Cu/Ni为主活性组分,研制出适合于N,N-二甲基乙醇胺(DMEA)固定床连续催化胺化制备N,N,N’,N’-四甲基乙二胺(TMEDA)复合催化剂。考察了催化剂载体类型、铜镍摩尔比、负载量、助剂、焙烧温度和时间等因素对催化剂性能的影响。通过实验得出催化剂较佳的制备条件为:以γ-Al_2O_3球为载体,摩尔比Cu∶Ni∶Mn=4∶1∶0.2,负载量20%,500℃下焙烧6h。在反应温度240℃、常压、胺醇摩尔比1∶1、空速0.12h~(–1)、氢气流量30m L/min反应条件下,DMEA转化率和TMEDA选择性分别达到92.8%和82.9%;通过固定床连续500h寿命测试,转化率和选择性分别稳定在90%和80%以上,显示催化剂具有较好的催化活性和稳定性。     

反应条件对四氯化碳选择性脱氯用PtMn/C催化剂性能的影响

采用等体积浸渍法制备了PtMn/C催化剂,常压下用四氯化碳加氢脱氯制氯仿的反应评价了催化剂的性能,考察了反应条件和助剂Mn负载量对催化剂上四氯化碳转化率和氯仿选择性的影响,结果表明添加Mn能够明显降低催化剂的活性,但却能够有效提高催化剂对氯仿的选择性,适当的催化剂还原温度有利于催化剂稳定性的提高,反应温度对催化剂的活性有较大的影响,适当提高空速和氢气流量有利于氯仿选择性的提高,但四氯化碳的转化率有所降低。反应温度100℃,四氯化碳空速0.6 h-1,氢气与四氯化碳物质的量比为8∶1,催化剂活化温度为300℃的条件下四氯化碳的转化率为100%,氯仿的选择性大于90%,催化剂上Pt和Mn的质量分数分别为1%和0.5%。     

氯化氢催化氧化制氯气工艺

对于氯化氢催化氧化制氯气过程， Cu含量约为12%、主要组份为CuO的负载型催化剂活性高，连续使用200 h活性保持不变. 将工艺的流程分为氧氯化段和氯化段，既无需对反应过程供热，又能使HCl完全转化成氯气. 氧氯化过程的适宜反应条件为：温度360~400℃，原料气的进料比HCl:O2=2:1，进料总质量空速0.3~0.4 kg/(kg催化剂.h)(以下均简称h–1); 氯化段温度为200℃左右.     

Zn-ZrO2/SiO2非氧化脱氢制无水甲醛的研究

以Zn-ZrO2/SiO2为催化剂,在微型固定床反应器中用甲醇直接非氧化脱氢制备无水甲醛,考察了催化剂组成、反应温度及质量空速对脱氢反应的影响。结果表明,在进料的甲醇体积分数为35%、反应温度为800 K、质量空速为35 mL/(g.s)的反应条件下,甲醇的转化率达到100%,甲醛的选择性达到63%。结合催化剂的活性评价及X射线光电子能谱、热重等技术显示,采用均匀沉淀法制备的Zn-ZrO2/SiO2催化剂,活性组分能均匀分散在载体上,且对甲醇的非氧化脱氢具有高效的催化作用。助剂ZnO的引入可以有效抑制反应过程中催化剂的烧结,极大程度地增强催化剂的稳定性。     

Cu-Zn-Al催化剂上糠醛气相加氢制糠醇的研究

Mn改性Cu Zn Al催化剂是糠醛气相加氢制糠醇的有效催化剂 ,在较温和的条件下 (氢醛比 :9;糠醛液体空速 :1 0h-1;反应温度 :130℃ ) ,糠醛转化率为 99 8% ,糠醇选择性 97 7%。K助剂的浸入可进一步提高糠醇的选择性。工业侧线运行结果表明 ,Cu Zn Al催化剂有较好的活性     

乙炔法合成氯乙烯用无汞催化剂的制备与优化

采用浸渍法制备了四氯化锡为主要活性组分的无汞催化剂,在固定床反应器上评价了该催化剂活性。结果表明,以四氯化锡为主要活性组分的催化剂中加入助剂可明显提高稳定性,催化剂中加入稀土元素稳定性最高,多组分复合催化剂活性和稳定性明显高于单一和双组分催化剂。筛选制备了SnCl_4-CuCl_2-BiCl_3-CeCl_3/C催化剂,在反应温度为120℃,空速为90 h~(-1),V(HCl)/V(C_2H_2)=1.1的条件下进行正交优化,结果表明,22%Sn Cl_4/6%CuCl_2/10%BiCl_3/2%CeCl_3/C催化剂初始转化率可达95.1%,选择性为99.5%。     

稀土-Cu-K/Y分子筛催化剂上HCl氧化工艺的研究

制备了以Y分子筛作为载体,铜为活性组分,混合稀土氧化物及钾为助剂的氯化氢氧化催化剂,实验考察了催化剂粒径、HCl和O2体积比、反应温度等对氯化氢氧化反应的影响,进行了催化剂寿命试验.结果表明,采用粒径为0.6 mm的催化剂,在反应温度365 ℃,HCl空速490 L/(kg-cat·h)的条件下,氯化氢单程转化率可达到86%以上.对氧化反应冷凝水中铜含量的等离子体发射光谱(ICP)检测结果显示,催化剂中主要活性组分铜的流失速率为6×10-6 g/h,催化剂具有良好的稳定性.     

氯醇法环氧丙烷尾气脱氧的研究

采用共沉淀法制备了Cu、Mn、Zn和Ni复合的CO氧化脱氧催化剂FS,并将其应用于模拟的环氧丙烷尾气脱氧试验。考察了反应温度、空速、CO与O2的物质的量比、饱和水蒸气、丙烯对催化剂活性的影响。结果发现：纯c0氧化反应的最佳条件为反应温度130℃,空速330h-1,CO与O2的物质的量比2．3：1;饱和水蒸气、丙烯可能与反应组分CO、O2在催化剂上产生吸附竞争,占据催化剂的活性中心,从而引起催化剂的活性下降。     

稀土-Cu-K／Y分子筛催化剂上HCI氧化工艺的研究

制备了以Y分子筛作为载体,铜为活性组分,混合稀土氧化物及钾为助剂的氯化氢氧化催化剂,实验考察了催化剂粒径、HCl和O2体积比、反应温度等对氯化氢氧化反应的影响,进行了催化剂寿命试验.结果表明,采用粒径为0.6 mm的催化剂,在反应温度365 ℃,HCl空速490 L/(kg-cat·h)的条件下,氯化氢单程转化率可达到86%以上.对氧化反应冷凝水中铜含量的等离子体发射光谱(ICP)检测结果显示,催化剂中主要活性组分铜的流失速率为6×10-6 g/h,催化剂具有良好的稳定性.     

Mn助剂对催化胺化制备四甲基乙二胺催化剂性能的影响

以Cu/Ni为主活性组分,γ-Al2O3球为载体,考察了Mn助剂对N,N-二甲基乙醇胺(DMEA)固定床连续催化胺化制备N,N,N',N'-四甲基乙二胺(TMEDA)催化剂性能的影响,并通过XRD、BET/BJH、H2-TPR、H2-TPD等对催化剂结构进行表征,结果表明,Mn能够抑制脱氢而促进加氢反应的发生,随着Mn含量的增加,选择性会提高,而活性相对会受到抑制,当n(Cu)∶n(Ni)∶n(Mn)=4∶1∶0.2时催化剂性能较佳。采用4Cu-1Ni-0.2Mn/γ-Al2O3球作为催化胺化催化剂,在反应温度为240℃,DMEA空速为0.15 h-1,胺醇摩尔比为1∶1,常压,氢速为30 m L/min时,DMEA转化率和TMEDA选择性分别达到92%和83%左右。     

乙炔氢氯化过程中铜基催化剂的制备及催化性能

采用球形活性炭为载体,制备了用于乙炔氢氯化反应的载Cu催化剂, 并采用TEM进行了表征。在常压固定床反应器中考察了溶剂、酸洗液、Cu的负载量、焙烧温度对Cu/C催化剂性能的影响。结果表明, 以1 mol/L盐酸为溶剂,1 mol/L H₃PO₄为活性炭酸洗液,Cu的负载量为15%,焙烧温度为500℃时,该催化剂具有较高的分散度和反应活性。空速180 h^-1、V(HCl)/V(C₂H₂)=1.1、Cu的负载量为15%、温度180℃时,乙炔氢氯化反应的转化率可达68%以上, 氯乙烯选择性不低于99.5%,同时具有较好的稳定性; 在空速为540 h^-1时, 其催化活性会因活性组分的团聚结晶而降低。     

助剂对催化剂CuO/A12O3/CC活性的影响

以改性后的堇青石为惰性载体,采用浸渍法制备了一系列Cu系催化剂,活性考察表明,Cu-Mn-Ni-Ce-O/Al2O3/CC催化剂低温活性比较高,反应温度在150℃时转化率达50.46%,300℃达到100%.BET、XPS和TPR测试表明,助剂Mn、Ni和ce的添加,增大了Cu系催化剂比表面积和平均孔径,使催化剂更易被还原,催化剂表面的元素以Cu2 、Mn4 、Mn3 、Ni2 和Ce4 价态的氧化态物种存在.     

Cs-ZrO_2/SiO_2催化剂用于甲基丙烯酸甲酯合成的研究

以大孔SiO2为载体,醋酸铯为主活性组分,添加氧化锆助剂采用浸渍法制备了Cs-ZrO2/SiO2催化剂,用于以丙酸甲酯(MP)、甲醛为主要原料的甲基丙烯酸甲酯(MMA)合成反应。考察了助剂ZrO2添加及其含量、原料中水含量、反应温度、原料酯醛摩尔比、进料空速等因素对MMA合成反应的影响,并利用ICP、BET表征手段对催化剂失活原因进行了研究。结果表明,水对反应的影响很大,水含量增大会导致产物收率降低;无水条件下,催化剂中ZrO2含量0.5%,丙酸甲酯/甲醛(摩尔比)3∶1,反应温度340℃,空速300 h-1时反应活性最好,MMA选择性可达94%;ICP、BET表征分析表明,催化剂失活的主要原因是催化剂结构被破坏所致。     

Cs-ZrO_2/SiO_2催化剂用于甲基丙烯酸甲酯合成的研究

以大孔SiO2为载体,醋酸铯为主活性组分,添加氧化锆助剂采用浸渍法制备了Cs-ZrO2/SiO2催化剂,用于以丙酸甲酯(MP)、甲醛为主要原料的甲基丙烯酸甲酯(MMA)合成反应。考察了助剂ZrO2添加及其含量、原料中水含量、反应温度、原料酯醛摩尔比、进料空速等因素对MMA合成反应的影响,并利用ICP、BET表征手段对催化剂失活原因进行了研究。结果表明,水对反应的影响很大,水含量增大会导致产物收率降低;无水条件下,催化剂中ZrO2含量0.5%,丙酸甲酯/甲醛(摩尔比)3∶1,反应温度340℃,空速300 h-1时反应活性最好,MMA选择性可达94%;ICP、BET表征分析表明,催化剂失活的主要原因是催化剂结构被破坏所致。     

Mn含量对Cu-Mn-Al催化丙二醇单甲醚脱氢的影响

以硝酸铜、硝酸锰、硝酸铝和碳酸钠为原料,通过共沉淀法制备了不同Mn含量的Cu-Mn-Al催化剂。采用BET,XRD,SEM,TEM,H2-TPR和NH3-TPD等对催化剂进行了表征,在固定床反应器上考察了催化剂对丙二醇单甲醚直接脱氢制备甲氧基丙酮反应活性的影响。结果表明:Mn含量对Cu-Mn-Al催化剂理化性质有较大影响。适量添加Mn能够促进Cu的分散,改变催化剂还原性能,降低催化剂表面酸性。当n(Cu):n(Mn):n(Al)=2.0:3.5:1.0时,Cu-Mn-Al催化剂表面酸量低,具有较低还原温度。在反应温度260℃、常压、进料组成为含5%(质量分数)水的丙二醇单甲醚溶液、液时空速为2.5h-1的条件下,该催化剂上丙二醇单甲醚转化率可达61.57%,甲氧基丙酮选择性可达96.83%,且副产物丙酮选择性低,为1.20%。     

乙炔氢氯化反应用无汞催化剂的制备及优化

以活性炭为载体、氯金酸和氯化亚铜为活性组分,采用等体积浸渍法制备无汞催化剂,在固定床反应器上评价该催化剂的催化活性。通过添加氯化锡、氯化铋和氯化铈等助剂制备多组分无汞催化剂,考察多组分催化剂的催化性能,结果表明,添加辅助组分与助剂可以显著提高无汞催化剂催化活性。使用正交法筛选出AuCl_3-CuCl-SnCl_4-BiCl_3-CeCl_3/C催化剂,乙炔转化率达90. 8%,氯乙烯选择性为99. 6%,最佳质量配比为2%AuCl_3/21%CuCl/9%SnCl_4/4%BiCl_3/2%CeCl_3。并对其工艺条件进行研究,结果表明,最佳工艺条件为:反应温度140℃,进料比V(HCl)∶V(C_2H_2)=1. 05,活化时间80 min。     

载体及助剂对铜锌系合成气制异丁醇催化剂影响的研究

通过改变铜锌系合成气制异丁醇催化剂的载体及添加不同助剂,以提高原料的利用率和目的产物异丁醇的选择性。以Cu,Zn,Zr等金属离子的硝酸盐为原料,采用并流共沉淀的方式制得铜锌系催化剂。在催化剂主要活性组分铜和锌摩尔比为1∶1的基础上,在反应压力5 MPa、反应温度350℃、空速8 000 h~(-1)、混合气组成中n(H_2)∶n(CO)=2、催化剂装填量2.0 mL、反应时间10 h的条件下,考察了不同载体和助剂对异丁醇选择性的影响。结果表明:以Zr作为载体时,异丁醇的选择性最高,液相产物的时空收率也较高,异丁醇的时空收率最大;从提高异丁醇的选择性来考虑,Cu,Zn,Zr摩尔比为3∶3∶2的催化剂较合适;助剂Mn和Pd的加入有利于提高液相产物收率及异丁醇选择性。