国外文献摘要

<正>Y型分子筛负载的钯催化乙炔氢氯化反应生成氯乙烯∥王璐(教育部和新疆维吾尔族自治区石油和天然气精细化工重点实验室,新疆大学,乌鲁木齐,830046,中国),Reaction Kinetics,M echanisms and C atalysis,2013,110(1):187-194采用超声波辅助浸渍法制备了Y型分子筛(HY)负载钯催化剂(Pd/HY,钯质量分数为0.5%)。在160℃、HCl与乙炔体积比1.25、乙炔气空速110 h-1的条件下,采用固     

乙炔氢氯化的低汞催化反应动力学研究

以乙炔和氯化氢为主要原料,对在低汞催化剂上氢氯化合成氯乙烯的反应进行动力学研究,以此获悉自制的低汞催化剂对电石乙炔法合成氯乙烯的催化性能。采用Langmuir吸附等温线方程导出乙炔氢氯化反应低汞催化剂的动力学方程为r_A=kK_Ap_Ap_B/(1+K_Ap_A+K_Cp_C),并考察反应温度、乙炔空速和原料物质的量比对乙炔氢氯化反应速率的影响。结果表明,在反应温度170 ℃、乙炔空速28 h^-1和n(C₂H₂)∶n(HCl)=1∶1.075条件下,乙炔转化率达98.92%,与高汞催化剂相当。     

乙烯基乙炔选择加氢制丁二烯工艺研究

采用硝酸钯二水化合物(Pd(NO_3)_2·2H_2O)通过等体积浸渍法制备负载型Pd催化剂,在其催化下,乙烯基乙炔(MVA)选择加氢制丁二烯;研究负载型Pd催化剂的制备工艺以及MVA选择加氢制丁二烯的工艺条件,并对催化剂的催化性能及加氢效果进行表征。结果表明:以氧化铝(α-Al_2O_3)为载体,负载Pd质量分数为0.08%,还原温度400℃时,制备的负载型Pd催化剂(Pd/α-Al_2O_3)结晶良好,对载体结构的影响不明显,催化剂的孔结构比较均匀,对MVA选择加氢反应的催化性能好;在MVA选择加氢催化剂评价装置上,在Pd/α-Al_2O_3催化下进行MVA选择加氢反应,较佳工艺条件为反应温度30℃、MVA空速100 mL/(h·g)、炔氢比1.2,反应的主要产物为丁二烯,MVA转化率达到50%,丁二烯选择性达到85%。     

1,2-二氯乙烷催化裂解制氯乙烯催化剂及反应工艺研究

本文在固定床反应装置上,考察了以SAPO-34分子筛为活性组分制备的催化剂催化裂解1,2-二氯乙烷(EDC)制氯乙烯的催化反应性能,考察了空速、反应温度、载体对催化裂解1,2二氯乙烷制氯乙烯的影响,得到了优化的反应工艺条件：在350℃,常压,EDC空速为2 h^-1时,EDC转化率达到57%,氯乙烯选择性达98.5%。     

Pd/KL催化剂高效催化苯酚选择性加氢制环己酮的研究

以KL分子筛为载体,采用浸渍法制备了Pd/KL负载型催化剂,对比了不同载体的钯负载型催化剂的苯酚选择性加氢反应及反应条件等对其催化活性和产物选择性的影响。结果表明,催化剂载体性质对该反应的催化性能具有较大的影响,载体表面碱性较强时,催化剂表现出更高的催化活性;由于KL分子筛载体中特殊的阳离子分布(孔道中必须存在K⁺),使分子筛表面呈碱性,因此表现出优异的催化性能。在反应温度为60℃、反应时间为6 h时,其苯酚转化率可达96. 1%,环己酮选择性达到94. 4%。     

高分散Pd/Ni-A-CA纳米催化剂催化喹啉加氢

以镍(Ni)为金属节点，腺嘌呤(A)和柠檬酸(CA)为有机配体，采用溶剂热法制备了非晶态金属有机配合物Ni-A-CA。将Pd Cl₂溶液浸渍于载体Ni-A-CA后用NaBH₄还原制得高分散的Pd纳米粒子(Pd NPs)催化剂Pd/Ni-A-CA。通过SEM、TEM、XRD、FTIR、XPS、N₂吸附-脱附对载体Ni-A-CA[n(Ni)∶n(A)∶n(CA)=2∶1∶1.5]和催化剂3%Pd/Ni-A-CA(3%为Pd的理论负载量，以Ni-A-CA的质量计，下同)进行了表征。结果表明，Pd NPs高度分散在载体Ni-A-CA上，其粒径为(2.2±0.3) nm，且载体与Pd NPs之间存在的强相互作用增强了催化剂的催化性能。在90℃、2 MPa H₂条件下，3%Pd/Ni-A-CA催化喹啉加氢反应70 min，喹啉转化率为99.0%，生成1,2,3,4-四氢喹啉选择性>99%。     

CuO改性HY分子筛的制备及催化芳烃和苯甲醇的苄基化反应研究

采用等体积浸渍法制备了一系列CuO改性的HY分子筛催化剂,通过XRD、N₂吸附-脱附、NH₃-TPD、Py-IR等手段对改性HY分子筛进行结构表征。结果表明,金属活性组分的引入能够有效地调变分子筛的酸性。在温度为100℃、反应时间4 h条件下,考察了不同CuO负载量的CuO/HY对芳烃和苯甲醇的催化性能。结果表明,最优负载量催化剂为2%CuO/HY,在甲苯和苯甲醇的Friedel-Crafts苄基化反应中具有良好的催化活性。在反应温度为100℃、反应时间为15 min的条件下,苯甲醇的转化率和二苯甲烷(DPM)选择性均达到100%,其性能远远优于HY分子筛本身的催化性能。     

乙炔氢氯化的无汞催化反应动力学研究

以氯化氢和乙炔为主要原料,对无汞催化剂上氢氯化合成氯乙烯的反应进行动力学研究。采用Langmuir吸附等温方程导出乙炔氢氯化反应无汞催化剂的动力学方程为:-rA=k KApApH/1+KApA+KVpV,考察乙炔空速、n(HCl)∶n(C2H2)和反应温度对乙炔氢氯化反应速率的影响。结果表明,在反应温度423 K、乙炔空速60 h-1和n(HCl)∶n(C2H2)=1.08∶1条件下,乙炔转化率达98.28%,与高汞或低汞催化剂相当。     

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。     

氮杂碳包铁负载钯催化苯甲醇无溶剂氧化

以氮杂碳包铁(Fe@NC)为载体、聚乙烯吡咯烷酮为稳定剂,通过液相还原H_2PdCl_4和后续焙烧法制备新型的磁可分离Pd/Fe@NC催化剂,并进行AAS、TEM、XRD和XPS表征,将制备的催化剂用于苯甲醇无溶剂需氧氧化反应,考察焙烧温度、反应温度、催化剂用量和碱性助剂对其催化性能的影响,研究催化剂的循环使用性能。结果表明,Pd负载质量分数为4.86%,Pd有效负载比例为97.2%;Pd颗粒在载体上分散均匀,平均粒径为5 nm;催化剂活性物种组成包括Pd~0和含量较低的络合Pd(Ⅱ)及PdO。在无溶剂、无碱性助剂、O_2分压101.325 kPa(O_2流量为20 m L·min~(-1))和低催化剂用量[n(Pd)∶n(苯甲醇)=1∶2 000]条件下,Pd/Fe@NC可高效催化苯甲醇的氧化反应,100℃反应24 h,苯甲醇转化率达86%,苯甲醛选择性为87%,反应过程中无任何有毒物质产生与排放。催化剂循环使用7次后,催化活性略有提高,催化过程中络合的Pd(Ⅱ)向Pd0的转化是其活性提高的主要原因。     

用于丙烷催化燃烧的PdxPty-ZSM-5/Cordierite整体式催化剂

以ZSM-5分子筛、铝溶胶、硝酸钯、硝酸铂和水为原料制备分子筛浆料，采用真空抽提-一次涂覆法在堇青石蜂窝陶瓷载体表面制备出Pd_xPt_y-ZSM-5/Cordierite整体式催化剂，考察了Pd负载量、ZSM-5分子筛的硅铝比和Pd/Pt质量比对整体式催化剂的丙烷催化燃烧性能的影响，并用超声波振荡、SEM、XRD、H₂-TPR和C₃H₈-TPD等手段对整体式催化剂进行了表征。当球磨时间为60 min，分子筛浆料固含量为38%时，整体式催化剂的涂层上载量可达到178 g?L^-1，涂层脱落率低于0.5%。Pd₂Pt₃-ZSM-5/Cordierite整体式催化剂（贵金属总负载量为1.2 g?L^-1）对于丙烷的催化燃烧具有较好的催化活性（T₅₀=259℃，T₉₀=323℃）和稳定性，具有良好的工业应用前景，其中较低的ZSM-5分子筛硅铝比以及Pd和Pt之间的相互作用增加了对丙烷的吸附能力和表面活性氧物种的数量，从而提高了整体式催化剂的催化活性。     

不同硅铝比ZSM-5分子筛催化剂一步法甲醇制汽油

分别使用硅铝比为26、38、60和90的ZSM-5分子筛原粉制备4种催化剂ZSM-5-26、ZSM-5-38、ZSM-5-60和ZSM-5-90,用于一步法甲醇制汽油实验,并对催化剂进行XRD、IR、BET和NH3-TPD表征。利用100 m L微反固定床实验装置,在反应温度380℃、系统压力2.0 MPa和空速1.0 h-1条件下,考察4种催化剂一步法合成汽油过程的甲醇转化率、产物分布和产品组成等性质。结果表明,ZSM-5-60分子筛催化剂性能相对较好,拥有32.2%较为理想的汽油收率和产物组成。     

介孔导向剂制备多级孔结构SAPO-34分子筛催化剂及其在甲醇制烯烃反应中的应用

SAPO系列分子筛广泛应用于甲醇制烯烃(MTO)过程,SAPO分子筛的微孔结构仅允许小分子物质进出孔道,限制了反应物在催化剂晶体结构孔道中的扩散,增加了反应物扩散到活性位点的阻力,降低催化剂活性。此外,生成物不易从微孔结构扩散出来,导致过度反应生成积炭。采用聚乙二醇(PEG)作为导向剂,三乙胺(TEA)为模板剂,制备多级孔结构分子筛,在n(Si)∶n(Al)=0.20、介孔导向剂加入量n(PEG)∶n(Al)=0.20、模板剂加入量n(TEA)∶n(Al)=1.5和晶化时间为48 h条件下制备的分子筛0.20P48-SAPO具有良好的物化性质,比表面积和孔径比单一孔结构SAPO-34分子筛大幅提升,表面活性位点数量增加,有利于提高催化活性。微型固定床反应器评价结果表明,甲醇转化率为91%,丙烯选择性为42%;催化剂热稳定性良好,可以进行再生,再生后活性与新鲜催化剂相当,甲醇转化率为90%,丙烯选择性为43%。     

二甲醚蒸气重整催化制氢工艺

考察了HZSM-5型分子筛在不同温度下对二甲醚水解的活性与稳定性,分析了分子筛硅铝比的影响。还将HZSM-5-50（硅铝比为50）与自制Cu-Zn-Al（摩尔比为3∶5∶2）催化剂进行物理混合制成复合催化剂,研究了两者质量配比对复合催化剂上二甲醚蒸气重整制氢过程中转化率与氢选择性的影响,并考察了不同原料气体空速下复合催化剂的性能。结果表明,复合催化剂质量比Cu-Zn-Al∶HZSM-5-50为1∶1、温度为275 ℃、气体空速为18000 mL/(gcat·h)的反应条件下性能比较稳定,当空速接近4000 mL/(gcat·h)时,H2收率可获极值,达到54%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。     

Pd/HZSM-5催化剂催化加氢丙酮合成甲基异丁基酮

以HZSM-5为载体,采用浸渍法制备系列Pd/HZSM-5催化剂,在高压连续流动固定床反应器中考察Pd/HZSM-5催化剂催化加氢丙酮一步法合成甲基异丁基酮性能,并对工艺条件进行优化。结果表明,当HZSM-5载体上Pd负载质量分数为0.5%时,在反应温度140 ℃、氢压1 MPa、空速0.48 h^-1和氢酮物质的量比为1条件下,Pd/HZSM-5催化剂催化活性较高,丙酮转化率为45.91%,甲基异丁基酮选择性为94.33%。采用XRD、H₂-TPD、SEM、EDS和TGA等对催化剂进行表征,结果表明,负载质量分数0.5%的Pd在HZSM-5分子筛表面分散均匀,且0.5%Pd/HZSM-5催化剂具有较高氢吸附能力,失活的主要原因为催化剂表面积炭,采用流化床反应器取代传统的固定床反应器可以很好的解决催化剂积炭问题。     

乙炔氢氯化制氯乙烯Pt/C催化剂的性能

以PtCl₄和PtCl₂为活性组分,活性炭为载体,采用浸渍法制备Pt/C催化剂,考察Pt/C催化剂用于乙炔氢氯化制取氯乙烯的催化性能,并采用热重分析、N₂等温吸附-脱附和H₂-TPR等方法对Pt/C催化剂进行表征。结果表明, 加入少量Pt(Ⅱ)（质量分数20%）有利于提高催化剂的初始活性,但加剧了催化剂失活。而活性组分被还原是催化剂失活的主要原因,反应过程中积炭堵塞微孔结构也是导致催化剂失活的原因。     

分子筛固载化三氯化铁的制备及催化性能研究

采用萘与异丙醇的烷基化合成路线,考察了改性分子筛的催化性能以及反应条件对异丙基化反应的影响。以分子筛为载体,采用离子交换法制备了固载FeCl₃的HM（H-SAPO-11、HZSM-5）分子筛催化剂,采用XRD、扫描电镜/X射线能谱仪（SEM/EDS）、BET、FT-IR对催化剂做了表征;在微分反应器上考察了改性分子筛的催化性能和反应条件对萘异丙基化反应的影响。当FeCl₃在HM上的固载量（质量分数,下同）从10%增至50%时,萘的转化率也随之增大。对50%Fe/HM分子筛催化剂,在原料配比为n（萘）∶n（异丙醇）∶n（环己烷）=1∶2∶10、催化剂质量为2 g、质量空速为1 h^-1、反应温度为280 ℃的条件下,萘转化率为61.4%,2,6-DIPN的收率为38.4%,β,β-DIPN选择性为84.6%。     

一种新型炭载体在乙炔氢氯化反应中的应用

采用等体积浸渍法制备了一系列不同载体的HgCl₂催化剂,利用BET、原子荧光光谱仪（AFS）、元素分析仪（EA）等对样品进行了表征,考察了催化剂在固定床反应装置上进行乙炔氢氯化反应的性能,同时对催化剂失活原因进行了初探。结果表明,不同载体催化剂催化性能和失活原因差异很大,其中以AC-2（沥青基球形炭）为载体的HgCl₂/AC-2催化性能最佳,当HgCl₂含量为5%（质量分数）、乙炔空速36 h^－1、温度140 ℃、n(HCl)∶n(C₂H₂)=1.05～1.1时,其初始转化率>99%（比HgCl₂/AC-1提高39%）,选择性接近100%,寿命可达3168 h,催化性能优于现有工业高汞催化剂。     

Oxygen and nitrogen-doped metal-free carbon catalysts for hydrochlorination of acetylene

Activated carbon was tested as metal-free catalyst for hydrochlorination of acetylene in order to circumvent the problem of environment pollution caused by mercury and high cost by noble metals. Oxygen-doped and nitrogen-doped activated carbons were prepared and characterized by XPS, TPD and N2 physisorption methods.The influences of the surface functional groups on the catalytic performance were discussed base on these results.Among all the samples tested, a nitrogen-doped sample, AC-n-U500, exhibited the best performance, the acetylene conversion being 92% and vinyl chloride selectivity above 99% at 240 °C and C2H2 hourly space velocity30 h-1. Moreover, the AC-n-U500 catalyst exhibited a stable performance during a 200 h test with a conversion of acetylene higher than 76% at 210 °C at a C2H2 hourly space velocity 50 h-1. In contrary, oxygen-doped catalyst had lower catalytic activities. A linear relationship between the amount of pyrrolic-N and quaternary-N species and the catalytic activity was observed, indicating that these nitrogen-doped species might be the active sites and the key in tuning the catalytic performance. It is also found that the introduction of nitrogen species into the sample could significantly increase the adsorption amount of acetylene. The deactivation of nitrogendoped activated carbon might be caused by the decrease of the accessibility to or the total amount of active sites.