二甲胺对银催化剂性能的影响研究

脂肪族有机胺和脂肪族有机醇对活性组分银在载体表面的分散度有影响,在浸渍液中加入新的有机物会对银催化剂的性能产生影响。本论文在浸渍液中加入二甲胺制成银催化剂,扫描电镜SEM表征结果表明,二甲胺影响银催化剂的银粒表观形貌,使得活性位增加,从而改进银催化剂性能。与没有加入二甲胺的银催化剂相比,加入了二甲胺的银催化剂的活性和稳定性都好于对比样。     

床层杂质对银催化剂的性能影响研究

工业生产装置的实际运行过程中会出现各种突发事件,可能影响到催化剂的性能和装置运行状况。银催化剂在环氧乙烷/乙二醇(EO/EG)装置中遇到的突发事件,比较常见的是床层混入杂质,如水蒸气、EO吸收水或碳酸盐溶液。本文采用实验室微反评价装置模拟银催化剂的工业应用过程,研究了原料气中水蒸汽、EO吸收水和碳酸盐等杂质进入催化剂床层后对银催化剂反应性能的影响。结果表明,催化剂床层混入上述杂质将造成银催化剂活性和选择性的下降,其中,原料气中水蒸汽对性能的影响可在24h后逐渐恢复,而EO吸收水和碳酸盐对银催化剂反应性能的影响是不可逆的。     

焙烧温度对银催化剂性能的影响研究

文章研究了焙烧温度对环氧乙烷银催化剂性能的影响。结果表明,在焙烧过程中,催化剂中的有机物在T+50℃(T为基本焙烧温度)以前基本挥发或氧化分解,α-Al2O3载体性质稳定。随焙烧温度的升高,银催化剂活性下降;焙烧温度以控制在T+150℃~T+200℃之间为宜。     

氧化铝制备工艺对银催化剂性能的影响

研究了不同类型氧化铝晶体形貌与制备工艺对银催化剂及其载体性能的影响。结果表明,经高温焙烧后,氧化铝晶粒虽然已经有长大的趋势,但未完全发育,仍存在很多蠕虫状无规则氧化铝晶粒;其中,添加硼化物载体的晶粒长得相对更完整一些,对块状氧化铝的生成较为有利;添加胺基化合物有利于水合氧化铝向α-氧化铝的转变,但其实际效果稍低于硼化物。采用比表面积较高的氧化铝作为载体,制得的银催化剂的反应活性较高。若通过添加造孔剂形成较大气孔,催化剂的选择性得到明显提高。     

载体助剂对环氧乙烷银催化剂性能的影响

采用Zr和Cr助剂改性银催化剂载体氧化铝,探索影响环氧乙烷合成银催化剂初期选择性的关键因素。结果表明,载体中添加的Zr和Cr助剂,负载的银粒子及协同助剂均未在氧化铝表面形成较强的酸性中心,Zr和Cr组分间存在协同效应,促进高价态的Re元素的形成,Zr组分能激发出特征峰信号更强的Cr 2p峰。添加Zr助剂的载体与不加Zr的载体相比,在强化负荷条件下,制成的银催化剂初期选择性高出约2%,初期反应温度高出约6℃。     

四氯乙烷催化脱氢生产四氯乙烯催化剂研究——沉淀剂浓度对催化剂性能的影响

以氢氧化钠为沉淀剂,制备系列Cu-Zn-Ca-Zr-O复合氧化物催化剂,考察沉淀剂浓度对催化剂形貌及催化性能的影响,通过XRD、SEM、TEM、TPR、BET和XPS等对催化剂进行表征。结果表明,沉淀剂浓度对催化剂形貌和孔径均有影响,制备的催化剂中,分散在载体表面的氧化铜起主要催化作用,是催化活性中心。考察催化剂对四氯乙烷脱氢制备四氯乙烯反应的催化性能,结果表明,在反应温度310℃、空速0.5 h-1和沉淀剂质量浓度10%条件下,催化剂催化四氯乙烷脱氢的活性最高,四氯乙烷转化率为80.0%,四氯乙烯选择性为96.0%。     

载体焙烧气氛对环氧乙烷银催化剂性能的影响

在不同组成的焙烧气氛中制备了氧化铝载体,对其进行XRD、压汞和SEM表征。将载体浸渍在银氨络合溶液中制得银催化剂,对制备的催化剂进行CO脉冲吸附和O₂-TPD表征,并采用固定床反应器对比评价了反应性能。结果表明,空气混合氮气气氛下焙烧的载体,孔径呈多级分布,氧化铝微观形貌呈“块”状。氮气比例的提升,有利于Ag颗粒的分散和提高催化剂表面低温脱附氧的比例。以70%空气+30%氮气气氛所焙烧载体制备的催化剂相比传统空气焙烧气氛,反应温度降低1.7 ℃,选择性提高1.6%,但更高的氮气比例会造成催化剂的性能劣化。     

载体焙烧气氛对环氧乙烷银催化剂性能的影响

在不同组成的焙烧气氛中制备了氧化铝载体,对其进行XRD、压汞和SEM表征。将载体浸渍在银氨络合溶液中制得银催化剂,对制备的催化剂进行CO脉冲吸附和O_2-TPD表征,并采用固定床反应器对比评价了反应性能。结果表明,空气混合氮气气氛下焙烧的载体,孔径呈多级分布,氧化铝微观形貌呈"块"状。氮气比例的提升,有利于Ag颗粒的分散和提高催化剂表面低温脱附氧的比例。以70%空气+30%氮气气氛所焙烧载体制备的催化剂相比传统空气焙烧气氛,反应温度降低1.7℃,选择性提高1.6%,但更高的氮气比例会造成催化剂的性能劣化。     

载体预处理工艺对乙烯氧化银催化剂性能的影响

采用预浸渍和预焙烧联合预处理工艺处理载体,制备系列乙烯氧化的银催化剂。对催化剂进行孔结构、吸水率和比表面积等表征,结果表明,预处理工艺能增加载体的比表面积,改善活性组分的分散状况并提高活性组分银的负载量,同时除去载体表面钠,预处理工艺制备的银催化剂活性、选择性和稳定性均得到改进。     

二氧化碳和抑制剂浓度对银催化剂反应性能的影响

研究了反应气中CO_2和抑制剂浓度对YS-8520银催化剂反应性能的影响规律。在其它组成不变情况下,反应气中CO_2的浓度增加,银催化剂活性下降,选择性变化不明显。CO_2浓度变化一个百分点,催化剂活性变化相当于反应温度变化3.0～4.0℃。反应气中CO_2浓度升高,银催化剂的活性下降速率也就是反应温度上升速率明显加快。降低反应气中CO_2浓度对提高银催化剂的反应活性和改进稳定性有明显的效果。反应气中抑制剂浓度对银催化剂稳定性影响明显。银催化剂在较低的抑制剂浓度条件下长期运行,反应温度上升较快;在长期反应过程中不断增加反应气中抑制剂浓度,能够延缓催化剂反应温度的上升速率,延长催化剂的使用寿命。在银催化剂使用初期,反应气中抑制剂浓度过高对催化剂的活性和稳定性都不利。在银催化剂的使用过程中,反应气中抑制剂的浓度应先保持在较低水平,根据反应温度的变化情况逐渐增加,可以明显改进催化剂的反应性能。上述结论在工业应用过程中得到了验证。     

催化剂对HDPE性能的影响研究

通过粒径分析、扫描电镜、凝胶渗透色谱仪、旋转流变仪等手段对比评价了用BCE和BCH作为催化剂在小试装置上得到高密度聚乙烯(HDPE)的性能。结果表明,用BCE催化得到的HDPE的摩尔质量分布略窄,粒径分布更均匀,比表面积和孔容更大,有利于提高溶剂的分离干燥效果,降低产物中挥发性有机物(VOC)的含量。使用BCE和BCH催化剂制备的HDPE的基本物理力学性能和动态流变性能相当。     

逆水煤气变换耦合乙烷脱氢反应中载体对氧化铬催化剂性能的影响

研究了在逆水煤气变换耦合乙烷脱氢反应中担载型氧化铬催化剂的活性,考察了多种载体对于催化剂反应性能的影响。结果表明,不同的载体所担载的氧化铬催化剂具有不同的催化性能。其中二氧化硅担载的氧化铬催化剂具有较高的乙烷转化率和乙烯选择性,在700℃时分别达到30.7%和96.5%。CO₂的作用是通过与H₂反应促进乙烷脱氢、并减少催化剂表面积炭。运用XRD、TPR、 XPS、UV-DRS和微量吸附量热技术对催化剂体相与表面结构、表面酸性和铬物种价态等进行了表征,结果显示催化剂表面酸中心适当的强度、数量和分布有利于乙烷的活化和催化转化,Cr³⁺和Cr⁶⁺物种是反应的活性中心。     

乙烷脱氢催化剂研究进展

乙烯是重要的有机化工原料,随着乙烯需求量的不断增加以及石油资源的日益匮乏,乙烷脱氢已成为乙烯增产的重要途径。乙烷脱氢制乙烯受到越来越多的关注,乙烷脱氢催化剂逐步改善。本文首先介绍了近年来国内外乙烷脱氢制乙烯的研究现状,然后从催化剂制备方法、性能以及应用等方面对乙烷催化脱氢催化剂和乙烷氧化脱氢催化剂的研究进行了总结,并对其进行了系统分类。催化脱氢是低碳烷烃转化为烯烃的有效途径,烯烃选择性高,受到热力学平衡限制,能耗较高。氧化脱氢由于氧化剂的引入打破了热力学平衡限制,能够有效抑制焦炭的生成,减少能量消耗。然而,深度氧化反应难于控制,乙烯的选择性低。因此,选取合适的催化脱氢催化剂,尽可能提高乙烷单程转化率、降低能耗是乙烷脱氢的关键。     

催化剂成型条件对催化剂性能的影响

本文考察了催化剂成型过程中胶溶剂HNO_3溶液浓度变化对催化剂机械强度、物化性质及催化性能的影响,实验结果表明:随胶溶剂酸浓度增加,催化剂孔容变小,机械强度提高;催化剂比表面积和吸附量减少;催化剂表面强酸中心不变,弱酸中心增加,总酸量增加;催化活性增加,对位选择性提高。本文还考察了成型过狴中加入添加剂对催化剂各种性能的影响,并对一些性质之间的关系进行了关联,得到一些有益的信息。     

合成五氟乙烷催化剂的再生研究

研究了五氟乙烷生产过程中催化剂三正丁胺的失活与再生行为,分别探讨了上、中、下3层失活催化剂的失活机理,针对失活机理不同的失活催化剂采用了不同的再生方法。结果表明:上层失活催化剂的失活形态主要为三正丁胺、HF与四氟乙烯的络合物,采用先在氮气氛围加热分解络合物再减压精馏的方式再生,三正丁胺的收率达83.8%;中层失活催化剂的失活形态主要为络合物与四氟乙烯的低聚物,采用失活催化剂与CaCl_2水溶液反应再加碱分相的方式再生,三正丁胺的收率达69.4%;下层失活催化剂的失活形态主要为聚合物、二正丁胺和季铵盐,不再具有回收价值。     

镍硅改性对环氧乙烷合成用银催化剂及其载体性能的影响

氧化铝原料来源改变后,银催化剂活性和稳定性波动,为了改善银催化剂性能,分别对载体进行硅改性、镍改性及镍硅共同改性。采用X射线衍射、N2物理吸附-脱附、压汞和扫描电镜等对催化剂物性及微观结构进行表征,研究各种改性对载体孔结构、比表面积和强度等的影响。结果表明,经各种改性后载体的小孔增多,比表面积增大,载体强度增加。制成的银催化剂在空速6 000 h-1和出口环氧乙烷物质的量分数为2.50%条件下进行微反评价,银催化剂的活性和稳定性均提高,其中,以镍硅共同改性后的效果最佳,运行至第215天时,反应温度仅为231.7℃,而未改性催化剂运行至第8天时,反应温度已达227.0℃。     

预处理对催化剂性能的影响

优化催化剂的使用方法，能在一定程度上改善齐格勒－纳塔催化剂的活性和使用性能。不同的生产工艺结合其特点，采用不同的预处理方法，可以提高催化剂活性、改善产品的粒径分布。在工业生产中被普遍采用的方法是催化剂预络合、预聚以及单体预接触。介绍3种适合不同工艺的催化剂预处理方法，分析预处理对催化剂性能的影响及原因。     

分散剂对银导电胶性能的影响

以环氧树脂为基体,不同碳链链长分散剂改性的银粉为填料,制备出银导电胶。通过间接测量、计算分析的手段,研究了不同分散剂对银导电胶体积电阻率、剪切强度、黏度、触变及点胶性能的影响。结果表明,不同的分散剂对银导电胶的性能有很大影响,碳链长的饱和酸作为分散剂时,制备出的导电胶体积电阻率更低,触变和黏度也更大,剪切强度与分散剂的碳链链长呈反比,与分散剂有无双键无关,不饱和18个C的油酸作为分散剂时制备出的导电胶与饱和碳链的8个C的正辛酸性能相近。     

铜基甲醇合成催化剂前驱体对催化剂性能影响的研究

采用并流共沉淀法制备铜基甲醇合成催化剂,研究了不同前驱体作原料对所制备的Cu／ZnO／Al2O3甲醇合成催化剂活性的影响。结果表明,铜和锌都以醋酸盐代替硝酸盐制备的催化剂活性得到提高,单独以醋酸盐代替硝酸盐制备催化剂活性还不如全部以硝酸盐制备催化剂活性高。催化剂TPR研究表明,不同前驱体的催化剂的还原存在一定差异。XRD结果表明铜和锌都以醋酸盐代替硝酸盐制备的催化剂中CuO和ZnO的分散．铜锌间作用增强。     

催化乙烷脱氢制乙烯催化剂研究新进展

乙烷蒸汽裂解过程能耗高,并排放大量CO_2和NO_x,亟待开发乙烷制备乙烯的新反应途径。近年来美国页岩气的大量开采提供了丰富的乙烷资源。通过选择性活化C-H键将乙烷直接转化为高附加值的乙烯产品是页岩气资源高效利用的新途径。本文综述了催化乙烷脱氢制乙烯催化剂研究的最新进展,介绍了近年来催化乙烷脱氢制乙烯的催化剂研究进展,并详述了反应机理,最后对未来研究前景进行了展望。