乙烯氧化制环氧乙烷银催化剂研究进展

综述了乙烯氧化制环氧乙烷银催化剂的重要研究进展。包括通过调整添加组分及配比、改进载体结构、控制载体中各种杂质含量等方法改进载体;通过各种共促进剂的使用、改进载体浸渍方法和催化剂活化过程,提高Ag-Re-Cs体系催化剂的性能;通过低浓度CO2进料、高温预处理、反应抑制剂控制、反应失控控制和使用微通道反应器等工艺方法改善催化剂的使用性能。     

国内外银催化剂载体材料研究进展

乙烯部分氧化生产环氧乙烷是现代化学工业最重要的过程之一.环氧乙烷是乙烯工业衍生物中仅次于聚乙烯和聚氯乙烯的重要有机化工产品.载体是负载型催化剂的重要组成部分,具有足够的硬度和稳定的结构,对活性组分起着支撑的作用.综述20世纪90年代以来,国内外主要银催化剂商家在银载体方面的研究进展以及最新专利成果.各专利商通过调变银载...     

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℃。     

乙烯氧化制环氧乙烷催化剂的技术进展

银催化剂是乙烯和氧气直接氧化反应生产环氧乙烷的核心,其性能尤其是选择性在很大程度上影响着生产的经济效益。介绍了国内外银催化剂的技术进展和工业应用情况,同时,对我国银催化剂的研发重点提出了一些建议。     

载体孔结构对银基催化剂性能影响

乙烯氧化制环氧乙烷银催化剂所用载体为大孔惰性α-Al2 O3.载体孔道结构对金属银的分布有调控作用,通过选择适宜的孔道结构,采用银胺溶液浸渍,热分解可以获得特定尺寸分布的负载银催化剂.以不同粒度和晶相的氧化铝复配,添加不同的扩孔剂,制备了孔结构不同的三种载体负载银制得银催化剂.对银催化剂进行TGA和SEM分析,并考察其...     

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℃。     

二氧化钛改性α-氧化铝载体对银催化剂催化乙烯环氧化反应性能的影响

为了排除载体孔结构变化对催化性能的影响,研究了二氧化钛改性α-氧化铝载体对银催化剂催化乙烯环氧化反应性能的影响。研究结果表明,二氧化钛表面改性α-氧化铝载体对载体的比表面积、孔结构无明显影响;载体表面改性导致催化活性组分银在载体表面均匀分散,分散状况明显改善;经二氧化钛改性后载体表面与银的相互作用增强;对单负载银催化剂,由改性载体制备的银催化剂的活性和选择性均下降,改性对催化性能明显不利;对于共浸渍法制备的多组分银催化剂,低温焙烧对催化性能不利,而由经1000℃高温焙烧的二氧化钛改性载体制备的银催化剂的催化活性明显提高。研究表明,载体表面等电点降低及其与银的强相互作用是造成催化剂上金属银良好分散的主要原因;此外,银催化剂助剂的存在减弱了二氧化钛改性载体与银之间的强相互作用、抑制了环氧乙烷（EO）深度反应的活性,两者协同作用提升了多组分银催化剂的催化反应性能。     

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。     

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。     

乙烯环氧化制环氧乙烷银催化剂研究进展

主要从载体、制备方法和助催化剂的改进等几个方面入手，对乙烯环氧化制环氧乙烷的银催化剂的进展情况进行了综述，并简述了我国环氧乙烷生产发展概况。     

乙烯环氧化反应中银催化剂助剂的研究进展

介绍了乙烯直接氧化制环氧乙烷工艺中银催化剂助剂的研究进展,以元素周期表为序,总结和分析了碱金属、碱土金属、过渡金属及其他主族元素作为催化助剂的研究和应用情况,并对主要助剂的作用机理进行了探讨。     

负载银催化剂的氧性质和CO氧化活性

运用ＸＲＤ、ＴＰＤ、ＴＰＲ技术研究了催化剂Ａｇ／Ａｌ２Ｏ３、Ａｇ／ＣｅＯ２、Ａｇ／ＴｉＯ２的氧性质及ＣＯ氧化活性。Ａｇ／Ａｌ２Ｏ３催化剂的ＣＯ氧化活性最高。催化剂的ＣＯ氧化活性顺序与还原易难顺序相一致，但与催化剂氧脱出顺序没有对应关系。     

外齿轮形颗粒催化剂上乙烯催化氧化的反应工程计算

针对乙烯氧化制环氧乙烷反应体系,对外齿轮异形催化剂建立三维反应-传质-传热模型。有效扩散系数和有效热导率均为待求解浓度场和温度场的函数,使得偏微分方程组模型为强非线性。采用有限元算法求解,并对模型有效性进行验证,定量研究了催化剂几何比外表面积和内扩散效率因子的关系。计算结果表明,几何比外表面积为1862 m²·m^-3的外齿轮催化剂内扩散效率因子为0.1804,而几何比外表面积为924 m²·m^-3的圆柱形催化剂内扩散效率因子为0.0993。对单个催化剂颗粒反应-传递现象的研究能定量指导催化剂设计,并为耦合反应器流体力学和催化剂反应传递现象多尺度模拟计算奠定基础。     

Y型银催化剂宏观动力学研究

采用磁力搅拌内循环无梯度反应器,在2.1 MPa,202.9—257.2℃和气体摩尔分数C2H415.13%—34.61%,O22.27%—8.22%,CO20.57%—7.00%(余为N2)及抑制剂1,2-C2H4Cl20.15×10-6—2.44×10-6条件下,对Y型银催化剂上乙烯环氧化合成环氧乙烷的宏观动力学特性进行了系统实验研究,在前人银催化剂动力学研究成果的基础上构建了适用于Y型银催化剂的双曲型宏观动力学模型方程,并运用单纯型法对动力学实验数据进行了非线性参数估值。统计检验结果表明:该模型方程良好地吻合了实验结果,并通过检验证明其是适宜和可信的。从结果可知,该体系环氧化主反应表观活化能为86.698 k J/mol,完全氧化副反应表观活化能为110.57 k J/mol。     

国外生产环氧乙烷用催化剂载体的研制进展

本文叙述了国外制备环氧乙烷用催化剂载体的原料、制孔剂（烧出物）、粘结剂和制备方法，并列举了这种催化剂载体研制的例子。