1—丁烯剂聚反应—三氟乙酸镍／有机铝催化剂体系

系统地考察了有机铝的结构和浓度、反应时间、反应温度、镍盐浓度等因素对１－丁烯和正丁烯馏分齐聚、异构化反应的影响；筛选出丁烯转化率最大的催化剂配方和反应条件，考察了催化剂的寿命；探讨了催化剂失活的主要原因。     

杂多酸催化剂作用下丁烯-1与乙酸加成酯化反应的研究

在较低压力(0.5—1.5MPa)下,以12-钨磷酸为催化剂,研究了丁烯-1与乙酸的气—液加成酯化反应。在适当反应条件下乙酸转化率可达86mol%。对催化剂浓度、反应温度、丁烯-1压力、乙酸中含水量以及反应时间诸因素进行了较为详细的考察。     

催化裂化反应中丁烯的生成与转化规律

分析了催化裂化反应条件下丁烯的生成与转化机理,得出丁烯的来源主要为大分子烃类的裂化,而生成的丁烯又可发生异构化反应、裂化反应和二聚反应等二次反应,转化成乙烯、丙烯、轻质芳烃等产物。在此基础上,分别从催化剂孔道尺寸、催化剂酸性、反应温度、烃分压和重时空速等方面探讨了影响催化裂化过程中丁烯产率的因素,预测催化裂化多产丁烯的基本条件为:合适的催化剂孔道尺寸、采用ZSM-5等择形分子筛作为催化剂的活性组分、较高的反应温度、较低的烃分压和合适的反应时间,为研究多产丁烯的催化裂化工艺提供依据。     

渣油加氢催化剂的再生

在管式炉内对工业渣油加氢主催化剂(脱硫剂和脱残炭剂)进行再生,利用BET,XRD,TPR等分析手段对再生前后的催化剂进行表征,考察了再生后催化剂的性能。表征结果显示,再生后脱硫剂和脱残炭剂孔体积分别达到了新鲜催化剂的87.6%和95.6%,比表面积分别达到了新鲜催化剂的91.1%和96.8%;再生后脱硫剂和脱残炭剂均有少量的镍铝尖晶石生成,使催化剂的活性降低。试验结果表明,再生后脱硫剂和脱残炭剂的活性金属H2还原温度分别比新鲜催化剂提高了35℃和27℃,催化剂的活性大幅下降。因此,需进一步研究,降低反应温度、提高再生催化剂的活性,使再生催化剂具备利用价值。     

分子筛催化剂上萘与2-丁烯的烷基化反应

以HUSY和Hβ分子筛、H型脱铝丝光沸石以及Mg2+改性的USY分子筛(Mg-USY)为催化剂,通过XRD,NH3-TPD,BET方法对其结构及性能进行了表征,并考察了它们在萘与2-丁烯烷基化反应中的活性。实验结果表明,Mg-USY催化剂由于酸量和孔径减小,减少了副反应的发生,提高了反应的选择性。Mg2+浸渍量为81.25 mmol(基于100 g催化剂)的MgUSY-2催化剂对该反应的催化性能最佳,适宜的反应条件为:反应温度200℃,反应压力2 MPa,反应时间4 h,n(萘)∶n(2-丁烯)∶n(正己烷)=1∶0.2∶25,m(萘)∶m(催化剂)∶m(无水硫酸钠)=25.64∶0.5∶3。在此条件下,2-丁烯的转化率达92.33%,目的产物2-仲丁基萘的选择性达99.70%。     

丁烯氧化脱氢催化剂的反应性能

分别以中国石油兰州石化公司正丁烯、中国石油锦州石化公司碳四、中国石油兰州石化公司碳四为原料,采用共沉淀法制备了含有两相的铁酸盐尖晶石结构的丁烯氧化脱氢催化剂,考察了反应温度、氧烯比(摩尔比,下同)、水烯比(摩尔比,下同)、原料中丁烯含量等反应条件对催化剂催化性能的影响。结果表明:反应温度对催化性能影响明显;随着氧烯比的增大,丁二烯选择性下降,CO_x生成量增大;较为适宜的水烯比约为12;原料中丁烯含量越高,丁烯转化率和丁二烯选择性越高;原料中异丁烯含量增加,会导致催化剂的活性下降。     

正癸烷在不同酸性Y型分子筛催化剂上催化裂化生成C4烃的规律研究

采用USY,REHY,REY分子筛作为活性组分,经喷雾干燥制备了USY,REHY,REY分子筛催化剂;以正癸烷为模型化合物,在小型流化床装置上考察反应温度、剂油比、催化剂酸量对C4烃产物选择性的影响。结果表明：3种催化剂作用下,在剂油质量比为6、反应时间为75 s的条件下,随着反应温度从460 ℃升高到540 ℃,异丁烷选择性下降2百分点左右,正丁烷和异丁烯选择性上升1百分点左右,正丁烯选择性增加2?3百分点;在反应温度为500 ℃,反应时间分别为150 s（剂油质量比3）,75 s（剂油质量比6）,50 s（剂油质量比9）的条件下,随着剂油质量比从3增大到9,C4烃产物选择性基本不变;相同条件下,增加催化剂酸量有利于增加正丁烷和异丁烷选择性,降低正丁烯和异丁烯选择性。     

钼负载型催化剂上乙烯与2-丁烯歧化制丙烯

通过研究不同载体负载Mo催化剂的乙烯和2-丁烯歧化制丙烯的反应性能,考察K、Mg和La等金属助剂和P、B、F和Cl等非金属助剂对Mo基催化剂活性和稳定性的影响,表明K、Mg和La有利于提高催化剂的稳定性。在此基础上,研制出在较低反应温度下具有较高活性和选择性的Mo/Z催化剂,在固定床反应器、60～70℃、1 0MPa和乙烯/2-丁烯摩尔比1 5～3的条件下,MgMo/Z上的乙烯和2-丁烯歧化反应连续进行120h,2-丁烯转化率为60%～90%,丙烯选择性达90%以上。     

聚乙烯催化剂PGE-100的催化性能研究

研制出-种聚乙烯（PE）催化剂PGE-100,分别在淤浆聚合及气相聚合条件下,对该催化剂的聚合动力学进行了研究,并考察了聚合温度、聚合时间对聚合活性的影响,评价了该催化剂的氢调敏感性、乙烯／1-丁烯共聚性能及其稳定性。结果表明,PGE-100的聚合动力学表现为快速引发、快速衰减型,聚合活性主要集中于反应前期;在淤浆聚合条件下,聚合活性随聚合时间的延长而增大,随着聚合温度的升高,聚合活性先增大后减小,在85℃时达到最高值;PGE-100的氢调性及乙烯／1-丁烯共聚性能优良且稳定,不同批次催化剂的性能重复性良好。     

正癸烷在不同酸性Y型分子筛催化剂作用下生成C_4烃的规律研究

采用USY,REHY,REY分子筛作为活性组分,经喷雾干燥制备了USY,REHY,REY分子筛催化剂;以正癸烷为模型化合物,在小型流化床装置上考察反应温度、剂油比、催化剂酸量对C_4烃产物选择性的影响。结果表明:3种催化剂作用下,在剂油质量比为6、反应时间为75s的条件下,随着反应温度从460℃升高到540℃,异丁烷选择性下降2百分点左右,正丁烷和异丁烯选择性上升1百分点左右,正丁烯选择性增加2～3百分点;在反应温度为500℃,反应时间分别为150s(剂油质量比3)、75s(剂油质量比6)、50s(剂油质量比9)的条件下,随着剂油质量比从3增大到9,C_4烃产物选择性基本不变;相同条件下,增加催化剂酸量有利于增加正丁烷和异丁烷选择性,降低正丁烯和异丁烯选择性。     

超临界异丁烷流体再生固体酸烷基化催化剂的研究

分别在液相和超临界两种反应条件下进行了固体酸烷基化催化剂的烷基化反应，并以超临界异丁烷流体对失活催化剂进行了再生。考察了流体相态、再生温度、压力、物料空速和时间对再生效果的影响。结果表明，对于液相反应24 h的催化剂，在180 ℃条件下经超临界异丁烷流体再生，反应转化率由90%恢复至100%；C8烷烃选择性由40%恢复至69.13%，达新鲜剂的92.8%。对于超临界反应36 h的催化剂，经再生后C8烷烃选择性可恢复至新鲜剂的82.4%；200 ℃再生后，碳含量由4.55%降至1.79%，脱除率达60.7%。     

SAPO-34分子筛上丁烯催化裂解制乙烯和丙烯

以SAPO-34分子筛为催化剂,在固定流化床装置上研究了丁烯裂解的反应规律和结焦规律。实验结果表明,反应温度对丁烯裂解产物分布影响较大,丁烯转化率、乙烯和丙烯收率均随反应温度的升高而增加,乙烯和丙烯总选择性(双烯选择性)随反应温度的升高先增加后降低,适宜的反应温度为580～600℃;延长停留时间可提高丁烯转化率及乙烯和丙烯总收率(双烯收率),但停留时间过长会增加二次反应,降低乙烯、丙烯的选择性,尤其是丙烯;水蒸气对丁烯裂解有一定的促进作用,可使丙烯收率明显增加。与ZSM-5分子筛相比,SAPO-34分子筛的稳定性较差,但双烯选择性较高,在运行初期可获得与ZSM-5分子筛相当的双烯收率。SAPO-34分子筛催化丁烯裂解时,在运行初期及高温下生焦速率快,积碳显著影响SAPO-34分子筛的酸性。     

异丁烯催化水合制叔丁醇反应规律的研究

在实验室单釜中,以混合碳四为原料,具有Ｋｅｇｇｉｎ结构的杂多酸水溶液为催化剂,了异丁烯直接水合制叔丁醇的反应规律,考察了反应温度、搅拌转速、水油相体积比,不同叔丁醇初始含量,原料 中不同异丁烯含量等对水合过程的影响规律。     

丁烯氧化制甲乙酮Rh-Mn-Fe氯化物/Al_2O_3催化剂的研究

Rh-Mn—Fe氯化物/Al_2O_3组成在1:1:1时对丁烯氧化制甲乙酮具有较高的活性。催化剂的活性与组成和酸性有关。反应温度为150℃时,甲乙酮收率可达70％左右。反应速度对氧为零级,对丁烯为一级。表观活化能为112.2 kJ/mol。丁烯在催化剂上的活化吸附是丁烯在Rh-Mn-Fe/Al_2O_3倦化剂氧化成甲乙酮反应的控制步骤。     

利用丁烯资源合成戊醛

采用自制的水溶性铑膦体系催化剂,对混合丁烯氢甲酰化反应制戊醛的工艺进行了研究,得到的较优工艺参数为：反应温度100～120℃,反应压力3．0MPa,催化剂浓度1．5mmol／L,表面活性剂CTAB浓度6．0～10．0mmol／L。对不同1-丁烯含量的工业C4原料的氢甲酰化效果进行了比较：1-丁烯含量高的原料转化率高。     

ZrCl4／Et2AlCl／第三组分体系催化1—丁烯二聚

研究了ＺｒＣｌ４／Ｅｔ２ＡｌＣｌ／第三组分体系催化１－丁烯的二聚反应。结果表明,聚合反应温度、助催化剂Ｅｔ２ＡｌＣｌ的量、有机膦的量等对催化剂性能影响很大,在最佳反应条件下,１－丁烯的转化率为９１．９％,二聚体Ｃ＝８的选择性为７６．７％,２－乙基－１－己烯的选择性为５４．１％。另外,还讨论了反应的金属氢化物机理,并获得了支持该机理存在的间接证据。     

丁烯氧化脱氢制丁二烯微球催化剂的制备与性能

以共沉淀-喷雾干燥法制备了丁烯氧化脱氢制丁二烯微球催化剂,表征了其物理化学性质,并且与粉碎成型催化剂作了对比分析,同时研究了微球催化剂的反应性能。 结果表明：微球催化剂的主要活性组分为 ZnFe₂O₄和 α-Fe₂O₃;与 粉 碎 成型 催 化 剂 相比 ,微 球 催 化 剂 含 有 大量 的 介 孔 结构 ,比 表 面 积 较 大 ,还原能力较强;在进料体积空速为 400 h^-1,反应温度为 360 ℃,水蒸气/重碳四烃中烯烃(摩尔比)为 12,氧气/重碳四烃中烯烃(摩尔比)为 0.65 的最佳条件下,丁烯转化率达到 85.7%,丁二烯选择性为 96.3%,丁二烯收率(摩尔分数,下同)为 82.5%,碳氧化合物收率不高于 5%。     

快速流化床丁烯氧化脱氢气体产物的最佳分布

研究了在ф2.6cm的快速流化床上丁烯氧化脱氢制丁二烯气体产物的最佳分布。采用 H-198工业催化剂的筛下部分,颗粒平均直径为88μm,反应温度330—380℃,空速298—328h~(-1),氧烯比0.94—0.97,水烯比7.5—8.3,线速460—490cm/s 的反应条件。选定了气体产物最佳分布时(?)2.6cm 设备的设计尺寸,其结果丁烯的转化率和丁二烯的收率均比挡板流化床高15—25单位。     

由丁烯二聚制C_8、C_(12)烯烃的研究

研制了一种以SiO2 /Al2 O3 负载Ni的丁烯二聚催化剂 ,考察了催化剂中Al2 O3 、NiO含量以及反应条件与催化剂活性、选择性的关系 ,并在温度 10 0～ 14 0℃ ,压力 3 8～ 4 0MPa,体积空速 1 0h- 1 的反应条件下 ,进行了 15 0 0h寿命试验。结果表明 ,丁烯平均转化率 74 70 % ,C8烯烃选择性 75 42 %。