干燥及焙烧温度对加氢裂化催化剂的影响

采用浸渍法在不同干燥和焙烧温度下制备一系列WNi型加氢裂化催化剂,采用N2-物理吸附、NH3-TPD、XRD、TPR等手段对催化剂进行表征,并用十二烷为模型化合物考察催化剂的加氢裂化性能。结果表明：随着焙烧温度的增加,催化剂的比表面积略有降低,孔径变大,孔体积变化不大;随着焙烧温度的增加,催化剂的酸量呈先增加后降低的变化趋势,在400 ℃时达到最大值,当焙烧温度提高到600 ℃时,金属组分在载体表面发生聚集;加氢裂化催化剂的活性随着焙烧温度的增加呈先增加后降低的变化趋势,峰值出现在焙烧温度为500 ℃处。说明适宜的焙烧温度有利于提高催化剂的催化性能,当催化剂经过高温焙烧时,会对其活性产生抑制作用。干燥温度由200 ℃降到120 ℃时,催化剂的孔体积和孔径提高,比表面积略有降低,酸量基本不变,催化活性提高。     

FCC汽油加氢脱硫工艺技术研究进展

用ASAP-2010型物理吸附仪、Autopore IV 9500型压汞仪研究了亚露点硫磺回收催化剂的比表面积、孔容积、孔径分布和孔喉比。结果表明,3种催化剂的小孔分布曲线近似为正态分布且孔径分布相似,为3.6nm左右;3种催化剂的孔型均为墨水瓶状;样品C的大孔平均孔径最大;3种催化剂的孔体积差异主要体现在大孔孔隙率上。     

焙烧温度对分步浸渍的Co-Mo-Ni-W/γ-Al2O3加氢精制催化剂性质影响

采用分步共浸渍法制备Co-Mo-Ni-W/γ-Al2O3柴油加氢精制催化剂,利用BET、XRD、TEM等手段对所制备的半成品和成品催化剂进行分析表征,考察了焙烧温度对催化剂微晶结构和物理性质的影响。以直馏柴油作为原料,对不同焙烧温度下制备的催化剂进行加氢精制活性评价。结果表明,随着一次焙烧温度的升高,半成品催化剂的侧压强度、孔容、比表面积、平均孔径略有增加;硫化态半成品催化剂中的MoS2(WS2)微晶平均堆垛层数先增加后减少,晶粒平均长度先减小后增加,400℃焙烧的样品中3～5层微晶结构数量达到最大值,占72.5%,晶粒平均长度达到最低值,1.7nm。随着二次焙烧温度的升高,成品催化剂的侧压强度、比表面积、平均孔径略有增加,孔容基本不变;二次焙烧温度为480℃硫化态成品催化剂中3～5层MoS2(WS2)微晶数量最多。经400℃一次焙烧和480℃二次焙烧制备的Co-Mo-Ni-W/γ-Al2O3催化剂的孔径分布最为集中,其孔径在2.5～8nm范围内的孔体积占了总孔体积的78.2%,其HDS和HDN活性最高。     

催化剂的活性及失活与孔径分布的关系——减压渣油加氢处理工艺

研究了四种具有不同单峰和双峰孔径分布、有不同中孔和大孔比例的催化剂。用科威特减压渣油作原料，通过选择性加氢反应，按照活性、选择性孔径分布考查了催化剂的性能。对不同的反应，催化剂的孔径所产生的影响显著不同。具有最大孔体积的单峰孔催化剂具有最高的脱硫活性。以直径为１００－３００ｎｍ的孔为主的大孔催化剂，对于加氢脱氮和加氢脱金属有很好的效果。具有大量窄孔的双峰孔催化剂比具有大量中孔的单峰孔催化剂更易失活     

Si对Fe-Zr-O催化CO_2与甲醇合成碳酸二甲酯反应性能的影响

采用溶胶-凝胶法制备了Si-Fe-Zr-O催化剂,利用N2吸附-脱附、SEM-EDX、TEM、XRD和NH3-TPD等方法对Si-FeZr-O催化剂的织构性质、组成和酸性进行了表征,并考察了Si-Fe-Zr-O催化剂催化CO2与甲醇合成碳酸二甲酯的性能。实验结果表明,随Si加入量的增加,催化剂的比表面积增大,孔径减小且孔分布集中;当n(Fe)∶n(Zr)∶n(Si)=5∶1∶2时,存在便于传质的5~11 nm的孔且孔体积最大,催化活性最高;较大的比表面积和合适的孔径是引入Si后催化剂活性提高的主要原因。Si的加入所形成的锆硅和铁硅固溶体可与铁锆固溶体协同作用,提高Si-Fe-Zr-O催化剂的活性。     

大孔结构对CO优先氧化整体式CuO-CeO_2/α-Al_2O_3催化剂活性的影响

通过调整反相浓乳液的水相含量制备了两种不同大孔结构的整体式CuO-CeO_2/α-Al_2O_3催化剂,并将其用于富氢气体中CO优先氧化反应,考察了大孔结构对整体式CuO-CeO_2/α-Al_2O_3催化剂活性的影响;通过照相、SEM和H2-TPR等技术对催化剂进行了表征。H2-TPR表征结果显示,不同大孔结构的CuO-CeO2/α-Al2O3催化剂具有相同的还原性质;催化剂评价结果表明,大孔结构显著影响CuO-CeO_2/α-A1_2O_3催化剂的CO优先氧化性能,孔径增大有利于传质效率的提高,减少CO扩散限制,因此,随大孔孔径的增大,孔与孔之间连通性变好,催化剂的CO优先氧化性能提高。在原料气体积组成为1%CO、1%O_2、50%H_2、48%N_2及气态空速21 000 h~(-1)、反应温度140～160℃的条件下,大孔整体式CuO-CeO_2/α-A1_2O_3-88%(水相体积分数为88%)催化剂可将CO体积分数降至.01%以下。     

有序中孔氧化铝的制备及其在重油催化裂化中的应用

以三嵌段聚合物P123为模板剂,制备了具有有序中孔孔道结构、大比表面积和孔体积的有序中孔氧化铝材料,并用于催化裂化催化剂的制备。采用N2吸附-脱附、压汞法、XRD、TEM和FTIR等方法对中孔氧化铝和催化剂进行了表征,并考察了催化剂的重油催化裂化性能。表征结果显示,所制备的有序中孔氧化铝材料可显著增大催化剂的比表面积和孔体积,改善催化剂的孔分布,提高催化剂表面酸中心的可接近性。实验结果表明,相对于传统催化裂化催化剂,采用有序中孔氧化铝材料制备的催化剂的重油催化裂化性能显著改善,在反应温度500℃、重时空速15 h-1、剂油质量比4∶1的条件下,重油转化率和汽油收率分别增加了2.32和2.77百分点,重油和焦炭收率则分别下降了2.56和1.37百分点。     

贵州高岭土在化催化剂中的应用

讨论了贵州高岭土与催经裂化性能有关的一些性质，如比表面积、孔体积、孔分布微反活性。考察了催化裂化性能，并与常用的苏州高岭土进行了对比。研究表明，贵州高岭土比表面积大，孔体积大，孔径分布均匀，其催经化活性高，水热稳定性好，抗磨性能好，可用作制备裂化催化剂的新材料。     

溶胶-凝胶法制备Cu-ZnO/SiO_2催化剂及其催化乙酸甲酯氢解反应的性能

采用溶胶-凝胶法制备了一系列Cu-ZnO/SiO2催化剂,运用N2吸附-脱附、XRD和XRF等方法对催化剂进行了表征,考察了氨水浸泡和造孔剂的添加对催化剂物化性质的影响,并将其用于乙酸甲酯氢解制乙醇反应。实验结果表明,氨水浸泡提高了催化剂试样的比表面积;造孔剂聚乙二醇的添加则进一步增加了催化剂试样的孔体积和孔径,孔分布更集中,有利于活性组分的分散,CuO晶粒尺寸明显下降。在乙酸甲酯氢解反应中,各催化剂均表现出较高的活性和选择性;在反应温度250℃、反应压力7.0 MPa、n(H2)∶n(乙酸甲酯)=10、LHSV=0.50 h-1的条件下,乙酸甲酯转化率和乙醇选择性最高可分别达98.5%和96.2%;运行430 h后,其催化性能未见下降,且可在较低的压力下运行。     

大孔结构对CO优先氧化整体式CuO-CeO2/a-Al2O3催化齐活性的影响

通过调整反相浓乳液的水相含量制备了两种不同大孔结构的整体式CuO-CeO2/a - Al2O3催化剂,并将其用于富氢气体中CO优先氧化反应,考察了大孔结构对整体式CuO - CeO2/at - Al2O3催化剂活性的影响;通过照相、SEM和H2 - TPR等技术对催化剂进行了表征.H2 - TPR表征结果显示,不同大孔结构的CuO - CeO2/oa - Al2O3催化剂具有相同的还原性质:催化剂评价结果表明,大孔结构显著影响CuO - CeO2/a - Al2O3催化剂的CO优先氧化性能,孔径增大有利于传质效率的提高,减少CO扩散限制,因此,随大孔孔径的增大,孔与孔之间连通性变好,催化剂的CO优先氧化性能提高.在原料气体积组成为1％CO、1％ O2、50％H2、48％ N2及气态空速21 000 h-1、反应温度140～160℃的条件下,大孔整体式CuO - CeO2/a- Al2O3 - 88％(水相体积分数为88％)催化剂可将CO体积分数降至0.01％以下.     

Ni-Co双金属催化剂上沼气重整制氢焙烧温度的影响

在前期研制出的Ni-Co/La2O3-Al2O3双金属催化剂上考察了焙烧温度对该催化剂结构与沼气重整制氢性能的影响。在常压、800℃的条件下,用V(CH4)/V(CO2)=1的混合气模拟沼气,对不同温度焙烧的催化剂进行了活性测试。采用X射线衍射(XRD)、H2程序升温还原(H2-TPR)、BET比表面积与孔结构分析(BET)、透射电镜(TEM)、热重-差示扫描量热(TG-DSC)等手段对催化剂进行了表征。结果表明,催化剂的比表面积和孔结构与焙烧温度关系密切,且随着焙烧温度的升高,金属与载体的相互作用增强,催化活性得以改善。750℃焙烧的催化剂具有较优的孔结构特征、较小的金属颗粒、较好的还原性能、活性及抗积碳性能。     

t-ZrO2/SAPO-34质量比对t-ZrO2/SAPO-34复合催化剂物化性质及其甲醇制烯烃催化性能的影响

采用介孔t-ZrO2对微孔SAPO-34分子筛进行复合改性,利用水热包覆技术制备了t-ZrO2/SAPO-34复合催化剂,研究了t-ZrO2与SAPO-34质量比对复合催化剂物化性质和MTO催化性能的影响。采用XRD、FT-IR、SEM、NH3-TPD和BET等手段对不同复合催化剂的晶相组成、骨架结构、微观形貌、表面酸性及孔结构进行分析表征。结果表明,质量比对t-ZrO2/SAPO-34复合催化剂的物化性质和催化性能影响较大。过高或过低t-ZrO2:SAPO-34质量比制得复合催化剂中SAPO-34分子筛结晶度和骨架结构特征均有所减弱,分别呈现以介孔为主和以微孔为主的孔结构特征;当质量比为1:1时,制得复合催化剂形成了包覆相结构和微-介孔层级结构（微孔比表面积112.91 m2·g-1,介孔比表面积176.02 m2·g-1,总比表面积为288.93 m2·g-1,总孔容0.19 cm3·g-1）,总酸量较大（0.344 mmol/g）;在常压、反应温度380 ℃、N2流速20 mL·min-1、进料空速2 h-1MTO反应条件下,复合催化剂表现出优越催化性能、稳定性及反应寿命,甲醇转化率和低碳烯烃选择性分别达100%和90.54%,催化寿命达1130 min,与单一SAPO-34分子筛相比,催化寿命延长了768 min。     

氢氟酸处理对β沸石催化剂烷基化反应的影响

用不同浓度的HF溶液对β沸石催化剂进行处理,当HF浓度较低时,催化剂的晶格外物种和不稳定的骨架铝被溶解,桥形羟基被F取代,孔体积和比表面积增加,总酸量减少。随着HF浓度的继续增加,强B酸变化不明显,强L酸量增加,这是因为强B酸主要来源于缺陷处硅羟基,强L酸是由AlF3或其它铝物种的形成。深度氟化的催化剂孔体积和比表面积均减少,此时β沸石被溶解。催化剂寿命主要取决于催化剂的比表面积和孔体积,而不是酸量。当氟质量分数为0 5%时,催化剂的孔体积和比表面积最大,此时催化剂寿命提高约30%。     

DQC催化剂的性能表征及工业应用

采用超重力技术制备的载体,开发出了新型球形聚丙烯(DQC)催化剂。BET、SEM和Marlvon粒度测试表征结果显示,与参比催化剂相比,DQC催化剂的比表面积和孔体积有所增加,粒形更光滑圆整,粒径分布更集中,细粉含量更低。实验室丙烯聚合评价结果表明,与参比催化剂相比,DQC催化剂的活性提高,所得聚合物的粒径分布更集中,聚合物中的细粉含量大幅减少。DQC催化剂在连续法环管工艺聚丙烯工业装置上得到成功应用,顺利生产出优级的T30S和Z30S等牌号的聚合物。工业应用结果表明,与参比催化剂相比,DQC催化剂的流动性更好,活性明显提高,聚合物的粒径分布更集中,聚合物中的细粉含量大幅减少,保证了环管聚丙烯装置的长周期平稳运行。     

γ-Al2O3/SAPO-34复合催化剂及其对MTO反应的催化性能

采用介孔γ-Al₂O₃对微孔SAPO-34分子筛进行复合改性,利用水热包覆技术制备了γ-Al₂O₃/SAPO-34复合催化剂,研究了复合催化剂物化性质及其对甲醇制低碳烯烃(MTO)反应的催化性能。采用X射线衍射仪(XRD)、傅里叶红外光谱仪(FT-IR)、扫描电子显微镜(SEM)、氨气程序升温脱附法(NH₃-TPD)和物理吸附仪(BET)等手段对不同γ-Al₂O₃/SAPO-34复合催化剂的晶相组成、骨架结构、微观形貌、表面酸性及孔结构进行分析表征。结果表明,与物理共混催化剂相比,水热包覆法制得γ-Al₂O₃/SAPO-34复合催化剂形成了包覆相和微-介孔结构(微孔比表面积123 m²/g,介孔比表面积95 m²/g)。在常压、催化剂装载量1 g、水/醇摩尔比2/1、原料进料体积空速2 h^-1、N²流速20 mL/min、反应温度380  ℃条件下,复合催化剂表现出优越的催化性能和反应寿命,甲醇转化率和低碳烯烃选择性分别达到100%和88%,催化剂寿命达到990 min,与物理共混催化剂相比,复合催化剂寿命延长了640 min。     

钛白粉掺杂蒙脱土蜂窝式脱硝催化剂的制备及催化性能

以钛白粉掺杂蒙脱土为载体,偏钒酸铵和偏钨酸铵为活性组分前躯体,充分捏合后用挤出机挤压成型制备蜂窝式脱硝催化剂,通过XRD,BET,SEM手段对催化剂结构进行表征,并对催化剂的脱硝效率进行评价。结果表明：催化剂晶相结构为锐钛矿TiO2,未观察到蒙脱土特征衍射峰,与钛白粉表现出良好的相容性;催化剂的比表面积、孔体积随着蒙脱土量的增加而增加;当掺杂蒙脱土量为10%时,得到的催化剂脱硝效率达到95.8%,且催化剂具有良好的机械强度和磨损强度。     

活性恢复处理技术对Mo-Ni/γ-Al_2O_3再生催化剂加氢性能的影响

采用活性恢复处理技术对工业Mo-Ni/γ-Al_2O_3再生催化剂进行活化处理,对活化处理前后的催化剂进行XRD,BET,SEM,TPR,TG表征,并在固定床恒温中型加氢装置上评价催化剂的柴油加氢性能。结果表明:与活化处理前相比,经过活化处理后的Mo-Ni/γ-Al_2O_3再生催化剂的比表面积及孔结构得到改善,还原温度降低100℃左右,活性金属组分与载体间的相互作用力减弱,Mo-Ni活性组分在催化剂表面的分散更好;在反应温度低10℃的工艺条件下,经过活化处理后的Mo-Ni/γ-Al_2O_3再生催化剂的加氢性能优于未活化处理的再生催化剂。     

以镁铝尖晶石为载体的脱硝催化剂的制备及性能评价

采用酸法制备镁铝尖晶石(MAS)载体,以等体积浸渍法制备Cu-Ce-O/MAS催化裂化脱硝催化剂,使用XRD,BET,H2-TPR等手段对样品进行表征,小型脱硝评价装置评价催化剂的脱硝性能。结果表明：当浓盐酸与Al2O3摩尔比为0.15、MgO与Al2O3摩尔比为1.0时制得的MAS载体结晶良好,比表面积和孔体积分别为149.8 m2/g和0.55 mL/g;Cu-Ce-O/MAS脱硝催化剂的比表面积和孔体积分别为135.2 m2/g和0.59 mL/g;活性氧化物在MAS表面分散程度高,还原峰温度低;脱硝反应中Cu-Ce-O/MAS催化剂的起始反应温度低,转化率在250 ℃时达到100%。     

SO_4~（2－）／ZrO_2超强酸催化剂的结构表征

用ＢＥＴ法分析了制备条件对ＳＯ＿４￣（２－）／ＺｒＯ＿２超强酸催化剂的比表面和孔结构的影响，用ＳＥＭ观察了催化剂的表面形貌。结果表明，引人ＳＯ＿４￣（２－）后催化剂的比表面和比表面的热稳定性都增大了，在Ｈ＿２ＳＯ＿４浓度为１．０ｍｏｌ／１和焙烧温度约７７３Ｋ时催化剂的比表面较大。制备Ｚｒ（ＯＨ）＿４时用浓氨水得到的催化剂的比表面、平均孔径和孔体积都较大。ＳＯ＿４￣（２－）／ＺｒＯ＿２催化剂的孔为平均孔径３－５ｎｍ的中孔。ＳＥＭ结果表明，ＳＯ＿４￣（２－）／ＺｒＯ＿２催化剂的表面为很不平整的蜂窝状。     

载体焙烧温度对催化剂加氢脱残炭活性的影响

考察了载体焙烧温度对催化剂物性结构及加氢降残炭活性的影响。采用BET,H2-TPR,HRTEM等手段对载体和催化剂进行了表征。结果表明,随着载体焙烧温度的增加,载体的比表面积逐渐减小,平均孔径增大,表面羟基数量减少。将通过不同焙烧温度得到的氧化铝载体制成催化剂后,发现随着载体焙烧温度的增加,载体表面羟基数量减少,金属与载体间的相互作用逐渐减弱,从而使硫化后的催化剂活性相结构发生改变,即随着焙烧温度的升高,活性相逐渐变“大”,积聚程度逐渐增加。使用高压釜进行催化剂的实际油品降残炭与脱硫性能评价,发现600 ℃焙烧的载体所制成的催化剂降残炭活性最高。