Fe改性CoMo/γ-Al_2O_3选择性加氢脱硫催化剂

采用等体积浸渍法制备了Fe和Cu改性的CoMo/γ-Al2O3选择性加氢脱硫催化剂,并用XRD,BET,H2-TPR等方法对催化剂进行了表征,考察了改性金属种类、浸渍溶剂种类、焙烧温度、活性组分负载量对催化剂活性的影响。实验结果表明,以甲醇为浸渍溶剂、550℃下焙烧制备的CoMoFe/γ-Al2O3催化剂活性最高;当催化剂中CoO质量分数4%、MoO3质量分数5%、Fe2O3质量分数0.5%时,加氢脱硫选择性最高。在固定床微反装置上对CoMoFe/γ-Al2O3催化剂的反应条件进行了优化,优化的液态空速、反应温度和反应压力分别为2h-1,245～255℃和1.6MPa。     

Pt-Sn/SiO_2催化剂上乙酸加氢制乙醇催化反应研究

通过负载型催化剂制备、催化剂性能评价和反应条件考察,开展在Pt-Sn/SiO_2催化剂上进行乙酸加氢制乙醇的研究。实验结果表明,真空络合浸渍法制备的催化剂用于乙酸加氢制乙醇时,乙酸转化率和乙醇选择性均高于共浸渍法和分步浸渍法制备的催化剂,以氯铂酸为铂源好于硝酸铂,用活化硅胶载体制备催化剂的性能优于SBA-15分子筛和改性Al2O3。随着反应温度提高,乙酸转化率逐渐提高,而乙醇选择性降低;随着氢酸摩尔比增大,乙酸转化率和乙醇选择性均先升高后降低。以活性硅胶为载体,用氯铂酸-氯化锡金属源组合,采用真空络合浸渍法制备Pt和Sn负载量均为3.0%的PtSn/SiO_2催化剂,在温度260℃、压力1.4 MPa、氢酸摩尔比20、乙酸质量空速0.4 h-1的条件下进行乙酸加氢反应,乙酸转化率为90.30%,乙醇选择性为79.20%,乙酸乙酯选择性为20.80%。     

纳米级CuO催化剂的制备及其糠醛加氢催化性能

采用溶液法制备纳米级Cu O催化剂,通过添加不同种类模板剂调控其微结构,利用SEM,XRD,BET方法对催化剂的形貌、结构、物相及比表面积进行表征。表征结果显示,当模板剂为两性离子表面活性剂时,可得到粒径小、比表面积大、分散良好的纯晶相纳米级Cu O催化剂。将该催化剂应用于糠醛加氢制2-甲基呋喃的反应,考察了反应温度、氢与糠醛摩尔比及糠醛液态空速对糠醛加氢反应性能的影响。实验结果表明,在压力0.03 MPa、温度230~240℃、氢与糠醛摩尔比10∶1、糠醛液态空速0.2 h-1的条件下,糠醛转化率为100%,2-甲基呋喃选择性约为95.2%。     

草酸酯加氢制乙二醇Cu/SiO_2催化剂的制备及性能研究

用溶胶-凝胶均匀沉淀法制备了草酸二乙酯气相加氢制乙二醇的Cu/SiO2催化剂。考察了铜负载量、活化温度、反应温度、反应压力、氢酯比以及液时空速对催化剂性能的影响,确定了最佳的反应工艺条件,使草酸二乙酯的转化率和乙二醇的收率分别达到100%和98%。     

丙二酸二乙酯在Cu/SiO_2催化剂上的加氢过程

在连续流动固定床反应器上,研究了Cu/SiO_2催化丙二酸二乙酯(DEM)加氢制备1,3-丙二醇(1,3-PDO)的反应。采用H_2-TPR、XRD、SEM、N_2吸附-脱附等方法对催化剂进行表征。进一步优化了原料液含量、氢酯摩尔比、液态空速、反应温度、反应压力等因素对反应结果的影响。表征结果显示,不同还原条件会影响Cu/SiO_2还原后活性铜的量及其分散状态;于300℃下还原4 h时,Cu/SiO_2催化剂的活性中心较多且分散均匀。实验结果表明,采用于300℃下还原4 h的Cu/SiO_2催化剂,在原料液含量7.5%(w)、氢酯摩尔比330、液态空速1.8 h-1、反应温度200℃、反应压力2.0 MPa的反应条件下,DEM的转化率为85.2%,产物1,3-PDO的收率为41.0%,副产物3-羟基丙酸乙酯的收率为32.9%。     

焙烧温度对草酸二甲酯加氢制乙二醇Cu/SiO_2催化剂性能的影响

以氨水(w=28%)作为沉淀剂,十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)为改性剂,采用沉淀沉积法(蒸氨法)制备了Cu/SiO2催化剂,采用BET、XRD、H2-TPR等对催化剂结构进行表征,考察了焙烧温度对催化剂草酸二甲酯加氢制备乙二醇反应性能的影响。结果表明焙烧温度影响催化剂晶体结构、孔结构和活性组分的还原性能,从而影响了Cu/SiO2催化剂对草酸二甲酯加氢制备乙二醇的催化性能。当焙烧温度为400℃时催化剂表现出较好的催化性能。在固定床反应器中,当反应温度为200℃,反应压力为2.1MPa,n(H2)/n(DMO)为90,LHSV为0.8h-1,草酸二甲酯的转化率达到100%,乙二醇的选择性为97.3%。     

棉籽油加氢脱氧制备第二代生物柴油

采用混捏与浸渍相结合的方法制备了Ni-Mo/γ-Al2O3催化剂,对催化剂进行了XRD,BET,TEM表征。以棉籽油为原料,正辛烷为溶剂,通过微型固定床反应器对Ni-Mo/γ-Al2O3催化剂的性能进行了评价。棉籽油经加氢饱和、加氢脱氧和加氢脱碳等反应得到C15～18的直链柴油烷烃,即第二代生物柴油。考察了不同液态空速、反应温度、反应压力下产物的质量收率及脱氧率。实验结果表明,适宜的反应条件为:反应压力4 MPa、反应温度360℃、液态空速1.00 h-1,在该反应条件下,产物生物柴油的质量收率为80.3%,脱氧率为99.2%。     

铜-水滑石型催化剂在草酸二甲酯加氢反应中的应用

采用共沉淀方法制备Cu-Al、Cu-Mg-Al、Cu-Zn-Al水滑石作为草酸二甲酯加氢制乙二醇新型催化剂,并经XRD和IR进行了表征。在压力为2.0 MPa,氢酯摩尔比50:1,氢气体积空速3 000h~(-1),反应温度180～210℃条件下,草酸二甲酯加氢制乙二醇催化剂的评价结果表明,Cu-Mg-Al水滑石催化剂具有优良的催化性能,草酸二甲酯的转化率高达99.5%,选择性为100%;另外,Cu-Zn-Al水滑石催化剂也同样显示出良好的催化活性,草酸二甲酯的转化率及乙二醇的选择性分别达到93.8%和97.5%,远高于浸渍法制备的Cu/SiO_2、Cu/Al_2O_3(Cu 20%)为催化剂。     

离子液体中Ni/SiO_2催化剂的制备与性能

以咪唑类离子液体为溶剂,正硅酸乙酯和硝酸镍为原料,采用溶胶-凝胶法制备出一系列Ni/SiO2催化剂,利用X射线衍射仪、扫描电子显微镜、X射线能量散射仪对Ni/SiO2催化剂进行了表征。以肉桂醛选择性加氢合成苯丙醛为模型反应,考察了离子液体的结构对Ni/SiO2催化剂性能的影响,并对肉桂醛加氢反应条件进行了优化。实验结果表明,以1-甲基-3-(2-羟基乙基)-咪唑四氟化硼离子液体为溶剂制备的Ni/SiO2催化剂对肉桂醛加氢反应的催化性能最好,在催化剂用量(占肉桂醛投料量的质量分数)10%、氢气压力2MPa、反应温度373K时、反应时间2h的条件下,肉桂醛转化率和苯丙醛选择性分别达97.6%和98.8%。     

CTAB添加量对草酸二甲酯加氢制乙二醇Cu/SiO_2催化剂的影响

以氨水(w(NH3)为28%)为沉淀剂,十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)为改性剂,采用沉淀沉积法(蒸氨法)制备了Cu/SiO2催化剂,研究了催化剂制备过程中CTAB添加量对草酸二甲酯加氢制备乙二醇反应性能的影响。结果表明,最佳CTAB添加量制备的催化剂表现出较好的催化性能。在固定床反应器中,当反应温度为200℃,反应压力为2.1MPa,氢酯比为90时,草酸二甲酯的转化率达到100%,乙二醇的选择性为97.37%。采用BET、XRD、H2-TPR、XPS等对催化剂结构进行表征。结果表明CTAB添加量影响催化剂晶型,孔结构,活性组分的表面化学状态,从而影响了Cu/SiO2催化剂对草酸二甲酯加氢制备乙二醇的催化性能。     

甲醇－乙醇脱氢法合成乙酸甲酯

在Ｃｕ／Ｚｎ／Ａｌ／Ｚｒ催化剂上由甲醇、乙醇脱氢一步合成乙酸甲酯。考察了温度、压力、进料空速对反应的影响。催化剂在２４０～３００℃，液空速１．５～１０ｈ－１、压力０．１～１．８ＭＰａ均有很好的活性，其中在进料液空速２．５ｈ－１、２７０℃、０．１ＭＰａ压力下醇转化率为４７．５％，酯选择性为８７．４％，乙酸甲酯在液相产物中占３２．６％（ｍａｓｓ），乙酸乙酯占１１．６％（ｍａｓｓ）。     

镍基催化剂上2-丙基-2-庚烯醛液相加氢工艺研究

以1-丁烯及合成气为初始原料,三苯基膦和羰基铑为催化剂,经氢甲酰化反应、常压精馏精制得到正戊醛;再以NaOH溶液为催化剂,通过正戊醛羟醛缩合反应、减压精馏精制得到含2-丙基-2-庚烯醛(PBA)97.5%(w)的癸烯醛。以Johnson Matthey公司提供的HTC Ni 500RP为催化剂,采用绝热式固定床加氢反应装置,考察了PBA液相加氢工艺过程中原料入口温度、反应压力、液态空速、氢油比(H2与癸烯醛的体积比)和原料组成对加氢反应的影响。实验结果表明,在原料入口温度100℃、反应压力4.0 MPa、液态空速0.42 g/(g.h)、氢油比600的条件下,PBA加氢反应的转化率接近100%,完全加氢产物2-丙基-1-庚醇的选择性可达97%以上;原料组成对加氢反应的影响不大。     

糠酸一步催化加氢酯化制备四氢糠酸乙酯

在连续流动固定床微型反应器中,以糠酸、乙醇、氢气为原料,Pd/γ-Al_2O_3为催化剂,对糠酸一步催化加氢酯化制备四氢糠酸乙酯进行了实验研究。考察了反应温度、反应压力、氢气和液体(糠酸的乙醇溶液)流量、进料流量等因素对反应的影响。实验结果表明,在反应压力1.0 MPa、反应温度200℃、氖气流量5 000 mL/h、液体流量5.00 mL/h(氢与糠酸的摩尔比为50)、催化剂装填量1.0 g(1.5 mL)时,糠酸的转化率为95 8%,四氢糠酸乙酯的选择性和收率分别为94.2%和90.3%。催化剂活性高,稳定性好,连续运转300 h 后未见活性下降。     

Cu-Zr-Co-O催化剂催化乙醇直接合成乙酸乙酯

分别采用反滴加共沉淀法、正滴加共沉淀法、溶胶-凝胶法合成了Cu-Zr-Co-O催化剂,并研究了该催化剂在乙醇脱氢合成乙酸乙酯反应中的催化性能;对催化剂试样进行了XRD、XPS、N2物理吸附、H2-TPR和NH3-TPD表征,并考察了催化剂预还原温度、反应温度、GHSV对反应性能的影响。表征和实验结果显示,采用反滴加共沉淀法合成的Cu-Zr-Co-O催化剂(CP-N(1))具有较大的比表面积,催化剂表面Cu0粒径较小,且表面存在较多的酸中心;预还原温度影响催化剂表面Cu0的数量及粒径大小,在300℃下预还原的CP-N(1)催化剂对乙醇脱氢合成乙酸乙酯反应具有最佳的催化性能,在GHSV=1.2min-1、200℃的优化条件下,乙醇转化率达85.0%,乙酸乙酯选择性达80.2%。     

新型固定床Raney Ni催化剂的苯加氢活性及耐硫性

将新型固定床Raney Ni催化剂应用于苯加氢反应,研究了反应温度、氢气压力、液态空速、氢与苯的摩尔比及催化剂预处理温度对苯加氢反应的影响,在适宜的条件下进行了200h连续运转,并与负载型Ni催化剂的活性进行了对比。实验结果表明,新型固定床Raney Ni催化剂具有较大的活性金属Ni比表面积,当氢与苯的摩尔比为6∶1时,在80~120℃、0.5~1.0MPa、液态空速2.0h-1的缓和条件下即可实现苯的完全转化。新型固定床Raney Ni催化剂具有较好的耐硫性能,每毫升催化剂可耐受8 001μg的硫,远优于负载型Ni催化剂。X射线衍射和扫描电子显微镜-能量色散X射线分析结果表明,硫、氯等杂质吸附中毒及反应温度过高使Ni晶粒聚结是新型固定床Raney Ni催化剂失活的主要原因。     

Zn对Cu-Zn-Al催化乙酸甲酯加氢反应的影响

采用共沉淀法制备Cu-Zn-Al催化剂,采用XRD、N2等温吸附-脱附、SEM、H2-TPR、XPS和ICP-OES等手段对催化剂进行表征。结果发现,Zn的加入降低了Cu-Zn-Al催化剂颗粒的团聚程度,提高了活性中心Cu组分的分散度。并且Zn含量的改变可以影响Cu组分的价态分布,进而影响其催化性能。当n(Cu)/n(Zn)=2/3时,n(Cu+)/n(Cu0)为1.04,Cu-Zn-Al对乙酸甲酯(MA)加氢反应具有最优的催化性能。在反应温度为240 ℃、反应压力为3.0 MPa、n(H2)/n(MA)=20的最优条件下,Cu-Zn-Al催化乙酸甲酯反应中乙酸甲酯转化率为98.8%,甲醇和乙醇选择性分别为99.4%和98.7%。对Cu-Zn-Al催化剂进行300 h寿命测试,乙酸甲酯转化率一直稳定在98%以上,甲醇和乙醇选择性则分别保持在99%和98%左右。     

固定床催化合成N-甲基哌嗪

采用浸渍法制备负载型Cu-Ni/Al2O3,Cu-Ni-Mo/Al2O3,Cu-Ni-Co/Al2O3,Cu-Ni-Cr/Al2O3,Cu/Al2O3催化剂,并用于催化以哌嗪和甲醇为原料的N-甲基化反应合成N-甲基哌嗪。在固定床中考察了不同负载型金属催化剂、反应温度、n(甲醇)∶n(哌嗪)、LHSV等因素对合成N-甲基哌嗪反应的影响。实验结果表明,Cu-Ni-Mo/Al2O3催化剂的催化活性最好;采用Cu-Ni-Mo/Al2O3催化剂,合成N-甲基哌嗪的适宜条件为:n(甲醇)∶n(哌嗪)=2.5,氢气为载气,LHSV=0.20h-1,反应温度180℃,反应压力0.8MPa;在此条件下,哌嗪的转化率达到90.5%,N-甲基哌嗪的选择性达到86.9%。     

裂解碳五馏分选择加氢催化剂的研究

对裂解碳五馏分中双烯烃选择加氢为单烯烃的工艺及其催化剂进行了研究。采用鼓泡床反应器对制备的镍系催化剂进行了评价,考察了反应压力、液态空速、氢气与双烯烃的摩尔比和入口温度对镍系催化剂选择加氢性能的影响。实验结果表明,在入口温度为常温、反应压力1.5～3.0MPa、氢气与双烯烃的摩尔比1.5～1.9、液态空速2～4 h~(-1)、返回物料与新鲜物料的体积比为3的工艺条件下,加氢后物料中双烯烃的质量分数小于0.5%,双烯烃的转化率大于98%,单烯烃的选择性大于90%。经过1 000 h的催化剂稳定性实验考核表明,制备的镍系催化剂具有良好的稳定性;经加速失活后,再生后催化剂的性能基本恢复。     

γ-Al_2O_3非均相催化碳酸乙烯酯水解合成乙二醇

以球形γ-Al2O3为非均相水解催化剂,在固定床反应器内研究了碳酸乙烯酯(EC)水解合成乙二醇(EG)的过程。通过一系列条件实验考察了反应温度、LHSV、n(H2O)∶n(EC)及反应压力对EC水解反应的影响,确定了非均相催化EC水解合成EG的较佳工艺条件:即反应温度170～180℃、LHSV=0.8～1.5 h-1、n(H2O)∶n(EC)=1.7～3.0、反应压力1.0～1.8 MPa,在此条件下,EC转化率达到98.4%,EG选择性为100%。500 h的催化剂稳定性实验及其表征结果显示,γ-Al2O3催化剂孔结构保持良好,能够维持高效、稳定的催化活性,为EC水解合成EG实现工业化生产提供了可行依据。     

Ni系催化剂用于重整生成油选择加氢的研究

采用等体积浸渍法制备Ni/Al2O3,以溴值为2.67 gBr/（100g）的重整生成油为原料,研究Ni/Al2O3催化剂的选择性加氢脱烯烃性能。考察了反应温度、液时空速、氢油比对催化剂选择性加氢活性的影响,结果表明：在温度70～80 ℃、压力2.0 MPa、液时空速1.0～2.0 h-1、氢油体积比不小于200:1的反应条件下,产物的溴值小于0.1gBr/（100g）,芳烃基本不损失,辛烷值损失小于0.2个单位。