煤焦油加氢过程中NiWP/Al_2O_3催化剂失活研究

在固定床加氢微型反应器上进行NiWP/Al_2O_3催化剂的煤焦油模化物加氢实验,分析了催化剂初期快速失活的原因。本实验采用N_2吸附-脱附、XRD、元素分析、SEM、TPO-MS、TG、FTIR和XPS等方法分析催化剂反应前后的性质变化及表面积碳情况,结果表明:随着反应进行,催化剂的加氢脱硫活性和加氢脱氧活性变化不大,而加氢脱氮活性快速下降;催化剂快速失活的主要原因是表面生成积碳,覆盖其表面的反应活性中心,使加氢反应活性下降;表面积碳的主要成分是芳香烃,还有少量脂肪烃。     

重整催化剂积碳失活研究进展

积碳是重整催化剂失活的重要原因,针对这一问题,综述了重整催化剂失活过程中,积碳在金属和载体的沉积情况,积碳前驱物在积碳形成中的作用,介绍了研究催化剂表面积碳形态及类型的表征手段,论述了影响重整催化剂积碳失活的因素。     

流化床中硝基苯加氢制苯胺的催化剂失活研究

利用加速失活的方法研究流化床中硝基苯气相加氢制备苯胺过程中的催化剂失活与积碳量的关系.催化剂的积碳量在6%以内时,催化剂的活性较高.但经过此突变点后,催化剂的活性大幅度下降.利用拉曼光谱及X射线衍射等方法测定了失活过程中的碳的形态.失活过程中催化剂上的积碳量增加且逐渐变为石墨态的碳,覆盖了催化剂的活性位,导致不可逆失活.该结果为工业装置的操作及确定再生周期等提供了依据.     

制氢装置转化催化剂失活原因分析及对策

中石化西安分公司制氢装置转化催化剂在短期生产运行过程中,因催化剂积碳导致转化炉管表面出现大面积花斑,近半数炉管出现红管,炉管差压增大,转化出口甲烷含量超标,芳烃穿透.对催化剂失活原因进行细致分析后表明:装置开停车频繁;转化催化剂多次积碳-烧碳使催化剂表面剥蚀破碎、跑损严重为主要原因.针对失活原因制定了相应对策.     

Pt/SO_4~(2-)/ZrO_2-Al_2O_3催化正己烷异构化反应中的失活研究

制备了Pt/SO_4~(2-)/ZrO_2-Al_2O_3(Pt SZA)催化剂,考察了Pt SZA在正己烷异构化反应中的失活与再生问题,并通过XRD、Raman、TG、IR和TPO-MS等手段对失活前后催化剂的晶相、硫质量分数和积碳量进行表征。结果表明:在165℃反应550 min后,Pt SZA催化剂几乎完全失活。失活前后催化剂的晶相结构和硫质量分数没有明显变化,失活催化剂上仅有微量积碳生成,高温氢气和空气再生处理消除了失活催化剂上少量的积碳,催化活性得到完全恢复,催化剂上微量积碳的产生是催化剂失活的主要原因。     

煤制合成天然气甲烷化催化剂工业运行与失活原因分析

对煤制合成天然气甲烷化催化剂工业应用全生命周期进行了研究,总结了煤制合成天然气甲烷化催化剂在不同应用时期内的运行特征;采用硫/碳分析仪、XRD、氮气物理吸脱附等表征手段,对失活催化剂进行检测,分析了不同装填位置催化剂硫中毒、积碳及高温烧结情况;通过不同状态催化剂的活性评价实验,验证了硫、积碳、烧结对催化剂活性的影响程度;并讨论了引起工业催化剂床层热点位置下移直至完全失活的原因。研究结果表明:轻度积碳对催化剂活性影响不大,严重积碳会造成催化剂粉碎,床层压降升高;高温烧结会造成催化剂比表面积显著下降,热点位置下移,但不足以使催化剂失活;硫在催化剂上的吸附达到一定值后会向下穿透,硫对催化剂的低温活性影响显著,对催化剂的高温活性影响较弱,硫在催化剂上的缓慢积累是催化剂失活的主要原因。     

失活分子筛催化剂上积碳的氢碳比测定方法的探讨

本文提出了一种测定失活分子筛催化剂上积碳的氢碳比的方法。该方法主要利用高温将催化剂上的积碳完全燃烧后化为CO2,通过测定CO2的量来确定结焦物中的碳含量。根据质量守恒定律,在焦炭完全转化情况下,反应消耗的O2的质量与生成的CO2和H2O的质量相等,进而得到催化剂上结焦物中氢含量。进而可以得结焦催化剂上焦炭的氢碳比。该测定方法避免催化剂结晶水和吸附水对测定结果影响且大大提高了测定精度。     

ZSM-5催化葡萄糖清洁转化合成乙酰丙酸

研究了以沸石分子筛ZSM-5为催化剂,水解葡萄糖制备乙酰丙酸的反应,探讨了催化剂用量、反应温度、反应时间对乙酰丙酸得率的影响。结果表明,在催化剂用量3 g、温度190℃、反应时间2.5 h的条件下,乙酰丙酸的最大摩尔得率可达到67.54%。通过X射线衍射(XRD)和X射线光电子能谱(XPS)分析了催化剂在反应前后的结构变化,发现催化剂表面结焦积炭是失活的主要原因。通过焙烧除去失活催化剂表面的积碳后进行催化反应,使得产物乙酰丙酸摩尔得率可达到57.02%。     

负载型骨架镍催化剂的再生性能研究

在固定床反应器中进行负载型骨架镍催化剂催化茚加氢反应的催化性能和失活实验。采用热重、XRD、SEM等方法对新鲜、失活和再生后的催化剂进行表征。结果表明,在反应进行到1 000 h后催化剂失活较快,茚的转化率由93%下降到89%。催化剂失活是由活性镍颗粒的聚集及催化剂表面积碳造成的。此外,考察了5%O2气氛下再生温度和再生时间对催化剂催化性能的影响,失活催化剂在5%O_2气氛中400℃煅烧催化剂9 h后活性恢复,可使茚的转化率达到95%以上。     

苯一步法制苯酚反应中TS-1催化剂失活研究

考察了TS-1催化剂在过氧化氢氧化苯一步法制苯酚反应中的催化效果,研究表明在反应初期TS-1具有较高的反应活性,但易失活;采用XRD、SEM、微结构分析、TG-DTA多种方法分析反应前后TS-1的性质,表明反应前后其骨架结构未发生变化,失活催化剂晶型晶貌未发生明显改变,在TG由线中320℃附近有失重;失活催化荆可通过焙烧再生,其活性基本得到恢复,表明反应中催化剂的失活是由羽产物积碳所导致的暂时性失活.     

Catalytic behavior of silica-supported polyalumazane-Co-Ru bimetallic complex for the hydroformylation of cyclohexene

Summary The cobalt and ruthenium bimetallic complex of an inorganic polymer, polyalumazane (abbr. as Al-N-Co-Ru), was prepared. The catalytic behavior of this complex for the hydroformylation of cyclohexene was studied. The conversion percents were more than 90% in a certain reaction temperature and pressure. Both of the conversion and product composition was also affected by the Ru/Co ratio in catalyst and the CO/H₂ ratio in reactant gas. Aldehyde was firstly formed in the hydroformylation, and then it was further hydrogenated to form the corresponding alcohol. There was no any other by-product formed in the reaction. Compared with the corresponding homogeneous catalyst system, the Al-N-Co-Ru catalyst has higher catalytic activity and stability with lower Ru/Co ratio (1.86). After reused for several times, the catalyst did not lose its activity. The total turnover number was more than 2500 (based on the amount of cobalt used).     

An investigation into the effect of Cs promotion on the catalytic activity of NiO in the direct decomposition of N2O

A series of Cs promoted NiO catalysts have been prepared and tested for direct decomposition of N₂O. These catalysts are characterized by BET surface area, X-ray diffraction (XRD), temperature programmed reduction (TPR), temperature programmed desorption of N₂O (TPD-N₂O) and X-ray photo electron spectroscopy (XPS). The Cs promoted NiO catalysts exhibit higher activity for the decomposition of N₂O compared to bulk NiO. The catalyst with Cs/Ni ratio of 0.1 showed highest activity. The enhancement in catalytic activity of the Cs promoted catalysts is attributed to the change in the electronic properties of NiO. The characterization techniques suggest weakening of Ni–O bond thereby the desorption of oxygen becomes more facile during the reaction. The Cs promoted NiO catalyst is effective at low reaction temperature and also in the presence of oxygen and steam in the feed stream. IICT Communication No: 070523.     

Nb2O5纳米材料在催化氢化肉桂醛中的影响

使用Nb2O5纳米线（W-Nb2O5）和介孔Nb2O5（S-Nb2O5）两种载体负载金属Pd,制备了Pd/W-Nb2O5和Pd/S-Nb2O5两种催化剂对肉桂醛(CMA)进行催化还原,考察了催化剂的活性和选择性。以乙醇为反应溶剂,催化剂用量0.10 g,80 oC,2MPa H2压力下反应6 h,Pd/W-Nb2O5对CMA的转化率为99%,HCMA的选择性为65%。Pd/S-Nb2O5在相同条件下反应, CMA转化率为98%,HCMA选择性为84%。W-Nb2O5表面酸性过强,导致HCMA选择性变低。继续考察Pd/S-Nb2O5在不同条件下对CMA加氢反应的影响。结果显示温度,H2压力,催化剂载体Nb2O5的晶化温度对反应均有影响。     

催化酯交换合成顺-3-水杨酸己烯酯的研究

采用K_2CO_3/γ-Al_2O_3固体碱为催化剂,以水杨酸甲酯和顺-3-己烯醇为主要原料经催化酯交换合成了顺-3-水杨酸己烯酯。考察了催化剂用量、醇酯比、反应温度和时间以及催化剂重复使用次数对反应收率的影响,结果表明K_2CO_3/γ-Al_2O_3固体碱对本反应有较高的催化活性,在优化工艺下反应收率可达87%以上,催化剂经回收处理后可重复使用。     

SO42-/TiO2-La2O3催化合成苯甲醛乙二醇缩醛

以稀土改性固体超强酸SO42 -/TiO2 La2 O3 为催化剂 ,通过苯甲醛和乙二醇反应合成苯甲醛乙二醇缩醛 ,探讨了SO42 -/TiO2 La2 O3 对缩醛反应的催化活性 ,较系统地研究了醇醛物质的量比、催化剂用量、反应时间诸因素对产品收率的影响。实验表明 :SO42 -/TiO2 La2 O3 是合成苯甲醛乙二醇缩醛的良好催化剂 ,在n(醇 )∶n(醛 ) =2 .0∶ 1,催化剂用量为反应物料总质量的 0 .5 % ,环己烷为带水剂 ,反应时间 5 0min的优化条件下 ,苯甲醛乙二醇缩醛收率可达 90 %。     

氧化铝载体对镍/氧化铝催化剂性能的影响

氧化铝是化工催化行业广泛应用的催化剂载体。油脂加氢催化剂主要是以氧化铝为载体、镍为主要活性组分的催化剂。在制备镍/氧化铝催化剂的过程中,载体氧化铝使用的最佳条件：载体在共沉淀反应前加入,载体氧化铝比表面积为340.6 m2/g,载体氧化铝加入量为m（镍）∶m（氧化铝）=5∶4,反应的老化时间为45 min。在此条件下,制备的镍/氧化铝催化剂活性最高,应用效果最好。     

SO4^2-/TiO2-Al2O3催化合成新戊二醇椰子油酸酯

以SO4^2-/TiO2-Al2O3固体超强酸为催化剂,进行新戊二醇和椰子油酸的酯化反应,合成了新戊二醇椰子油酸酯,考察了酸醇摩尔比、催化剂用量、反应温度、反应时间等条件对酯化反应的影响。结果表明,较优的合成条件为：n（椰子油酸）∶n（新戊二醇）=1.95∶1,催化剂用量为总反应物质量的0.040%,200℃下回流反应7 h。在此条件下,SO4^2-/TiO2-Al2O3固体超强酸有较高的催化活性,酯化率达97.0%,且催化剂重复使用5次仍保持较高活性。     

SO_4~(2-)/TiO_2-Al_2O_3催化合成新戊二醇椰子油酸酯

以SO42-/TiO2-Al2O3固体超强酸为催化剂,进行新戊二醇和椰子油酸的酯化反应,合成了新戊二醇椰子油酸酯,考察了酸醇摩尔比、催化剂用量、反应温度、反应时间等条件对酯化反应的影响。结果表明,较优的合成条件为:n(椰子油酸)∶n(新戊二醇)=1.95∶1,催化剂用量为总反应物质量的0.040%,200℃下回流反应7 h。在此条件下,SO42-/TiO2-Al2O3固体超强酸有较高的催化活性,酯化率达97.0%,且催化剂重复使用5次仍保持较高活性。     

Y—β复合分子筛负载磷钨酸催化合成乙酸仲丁酯

以乙酸酐与仲丁醇为原料,Y-β复合分子筛负载磷钨酸(H3PW12O40/Y-β)为催化剂,使其发生酰化反应合成乙酸仲丁酯,考察了催化剂用量、反应时间、酐醇摩尔比对乙酸仲丁酯产率的影响.结果表明,Y-β复合分子筛负载磷钨酸催化活性良好,当乙酸酐的加入量为0.1 mol,醇酐摩尔比为1.2时,使用0.75 g催化剂,反应30 min后,乙酸仲丁酯收率可达到94.5％,且催化剂重复使用5次仍保持活性良好.产品经折光率和红外光谱进行了表征.     

CO铜基变换催化剂氰化氢中毒机理热力学研究

为了掌握CO变换催化剂在高炉煤气气氛下的中毒机理,文中采用热力学非均相反应体系中的Gibbs自由能最小原理,从理论上分析了CO变换催化剂在高炉煤气气氛下,HCN中毒可能发生的化学反应及产物。对各个反应的吉布斯自由能及化学反应平衡常数进行了对比分析,结果表明:氰化氢(HCN)对于铁基高温变换催化剂在其活性温度下的中毒作用很小,而对于铜基低温变换催化剂在100—300℃的活性温度下,主要的中毒产物为CuCN,CuO,Cu2O,Cu(OH)2,C,且高炉煤气自身的主要气体混合也是使催化剂中毒的原因之一。此外,氧气的存在会加快催化剂的中毒反应。其中低温变换催化剂的活性物质Cu微晶与CO和O2反应的吉布斯自由能小于0,且绝对值最大,热力学平衡常数最大。这个反应是竞争能力最强的主导反应。