噻吩硫化物催化加氢脱硫研究进展

以焦炉煤气中噻吩转化为切入点,综述了噻吩加氢脱硫反应的催化机理和催化剂研究进展,着重概述了催化剂中活性组分、载体和助剂等对催化剂催化性能的影响。噻吩加氢脱硫反应的催化机理中Co-Mo-S模型被更多人接受。过渡金属及其氮化物、碳化物与磷化物因其廉价与高活性而被广泛用作催化剂的活性组分,复合载体因克服单一载体缺陷更具应用前景,展望了焦炉煤气二级加氢工艺中噻吩加氢脱硫催化剂的发展方向。     

加氢处理催化剂制备技术研究进展

从过渡金属硫化物催化剂活性相理论出发,认为在加氢催化剂制备过程中保证活性组分的适度分散和金属-载体之间适度的相互作用能提高加氢催化剂的性能。本文针对加氢处理催化剂的制备技术,综述了添加有机助剂、平衡吸附法、浆液浸渍法等浸渍改进技术以及水热沉积法、原位晶化法、化学气相沉积法等新型的制备技术,并介绍了相关的国内外研究进展。分析指出有机助剂能与载体、金属作用,进而改变金属在载体表面的存在形态,有利于高活性CoMoS相的生成;水热沉积法和原位晶化法能够使活性组分在载体上均匀吸附沉积,从而实现活性组分在载体上的分散,并形成堆积程度更高的高活性Ⅱ型活性中心。     

磷化钨(WP)加氢精制催化剂研究进展

磷化钨(WP)催化剂具有优异的加氢精制活性和抗硫中毒性能。本文综述了WP加氢精制催化剂的晶体结构、加氢反应路径、制备方法、载体选用及添加助剂改性等方面的研究进展。阐述了活性组分负载方式及还原方式对催化剂性能的影响,并对单一氧化物载体和复合氧化物载体催化剂的性能进行比较,介绍了添加过渡金属或螯合剂对提高催化活性的作用。指出目前对WP催化剂加氢精制机理研究相对薄弱,进一步探究WP催化剂中各组分之间的作用机理、提高催化剂的加氢活性是未来的研究方向。     

微晶蜡加氢精制催化剂的制备与评价

通过对载体进行助剂改性,有针对性地调变载体的表面性能,制备微晶蜡加氢精制催化剂。结果表明,改性助剂的加入降低载体的表面酸强度和总酸量,削弱了载体与活性组分的相互作用强度,提高活性金属的分散度。活性对比评价表明,催化剂的微晶蜡加氢活性高于同类催化剂。     

提高柴油加氢精制催化剂活性的方法

依据过渡金属硫化物催化剂的活性相理论及加氢脱硫、脱芳反应的历程,综述了各种提高柴油加氢精制催化剂性能的方法--使用高加氢能力的活性组分、引入中等强度酸中心、减弱活性组分与载体间的相互作用以及提高活性组分的分散度;介绍了相关的国内外最新研究进展,指出研究开发高比表面积、中等酸性的介孔载体和既能提高活性组分分散度又不增强活性组分与载体间相互作用的新型催化剂制备方法是提高柴油加氢精制催化剂性能的主要途径.     

渣油加氢脱硫催化剂改进研究进展

论述了渣油加氢脱硫催化剂的改进研究进展,主要从催化剂载体(孔结构、载体类型)和活性组分与载体的相互作用(MSI)2个方面展开。首先概括了改进载体孔结构的方法,然后分析了用于代替传统氧化铝载体的材料如Si O2、Ti O2、复合氧化物等的优缺点。最后详细讨论了第二助剂(磷)和络合剂(柠檬酸)对于改进催化剂活性组分与载体相互作用的原理与效果。     

高分散Ni/Al_2O_3催化剂的制备及其裂解汽油一段加氢性能

通过调整载体酸性、在活性组分负载过程中添加助剂、络合剂等方法制备Ni/Al2O3催化剂。采用XRD、TPR等技术表征了催化剂活性组分的分散度和还原度,并进行了催化剂性能的评价。结果表明通过调整载体酸性、添加助剂、络合剂的方式可以实现对催化剂中活性组分分散度的调变,提高催化剂加氢活性、稳定性及选择性能。     

HDO-18催化重整生成油选择性加氢催化剂工业试验

HDO-18催化剂是中国石化抚顺石油化工研究院开发的新一代催化重整生成油选择性加氢催化剂。该催化剂以γ-Al2O3为载体,钯为活性金属组分并加助剂,金属分布为蛋壳形分布。与同类催化剂相比,该催化剂具有更好的催化性能,不仅可以应用于重整生成油苯馏分的选择性加氢脱烯烃,     

制备过程中碳对加氢处理催化剂性能的影响

采用γ-Al_2O_3为载体,常规浸渍法制备加氢处理催化剂。在浸渍液中加入丙二醇,经过不同温度进行热处理,得到不同碳含量的催化剂。通过H_2-TPR、TEM、XPS等对催化剂表征,考察不同碳含量对加氢处理催化剂加氢性能的影响。结果表明,经过热处理后,有机助剂转化为碳,碳作为隔离分子存在于活性组分与载体之间,削弱活性组分与载体间相互作用力,使活性组分易于还原,活性组分分散度变大;同时MoS_2片晶层数增多、平均长度缩短,活性中心数目增加。催化剂性能评价结果表明,加氢处理催化剂上含有一定量的碳,有利于提高其加氢活性。     

过渡金属对Pt/SiC催化剂上CO氧化性能的影响

以SiC为载体、Pt为活性组分、过渡金属Fe、Co和Ni为助剂,采用浸渍法制备CO氧化催化剂。考察浸渍方法、助剂及其负载量、空速和催化剂焙烧温度等对Pt/SiC催化剂性能的影响。结果表明,助剂的加入提高了活性组分Pt在载体表面的分散度,并产生一定的相互作用,从而提高了催化剂活性,其中,铁助剂的助催化效果较好。共浸渍法制备的催化剂的催化活性优于分步浸渍法,Pt-Fe/SiC催化剂制备中焙烧温度500 ℃时,催化剂活性较佳,适量Fe助剂的添加能够显著提高Pt/SiC催化剂的活性。     

天然气蒸汽重整制氢技术研究现状

甲烷水蒸汽重整是目前广泛应用的制氢方法,具有工艺成熟、装置运行可靠、经济性强、环保和资源合理利用等优点,在适应大规模生产方面具有不可比拟的优势,但面临着工业设备投资大及催化剂易积炭失活的问题。国内外对甲烷水蒸汽重整的重点研究方向是制备高活性、高稳定性和强抗积炭性能的催化剂以及研制低水碳比条件下应用的催化剂,有效降低能耗。甲烷水蒸汽重整催化剂分为非贵金属催化剂、负载贵金属催化剂和过渡金属碳化物及氮化物催化剂,这些催化剂均能在高空速下使反应达到热力学平衡,甲烷转化率和CO/H2选择性均很高。金属活性组分负载量、载体、助剂及负载过程对催化剂活性、稳定性和选择性有重要的影响。同时,在甲烷水蒸汽重整反应过程中,催化剂活性组分的烧结、重新组合以及催化剂表面的积炭均可以引起催化剂失活,其中,催化剂表面积炭是最主要的影响因素,积炭反应是发生C—H和C—C键断裂后的表面碳聚反应,可引起活性中心中毒,堵塞孔道,甚至使催化剂粉化。积炭反应的影响因素包括添加稀土金属氧化物、催化剂制备工艺和催化剂的载体。     

我国合成气一步法制低碳烯烃催化剂研究新进展

合成气一步法制低碳烯烃作为优势明显的非石油路线替代技术,至今仍未工业化的一个关键问题即催化剂的选择性较差。本文介绍了近十年来关于该催化剂的研究进展,分析了活性组分、助剂、载体及制备工艺分别对催化剂结构与性能的影响,认为Fe系与Co系是最有应用前景的催化剂,碱金属、碱土金属、过渡金属、稀土金属及非金属在调变催化剂酸碱性与电性上各自表现出不同的正作用,抑制了低碳烯烃的二次加氢副反应。分子筛等载体的表面性质与孔道结构可控,方便低碳烯烃从催化剂中扩散移除。浸渍、沉淀、溶胶-凝胶、熔融、水热、微波、超临界、真空干燥等工艺的改进或结合更有利于活性组分的分散和超细颗粒的形成。指出催化剂配合适宜的工艺及反应器才能发挥最大效能,才有可能突破F-T合成中低碳烯烃收率低的ASF规律的限制,实现合成气一步法制低碳烯烃的产业化推广。     

煤制天然气甲烷化催化剂及机理的研究进展

煤制天然气技术是将高碳能源转化为富氢、低碳能源的有效途径,发展以煤为原料、将合成气通过甲烷化反应制备天然气是今后煤清洁利用的重要途径。介绍了国内外煤制天然气的研究现状和甲烷化反应在煤制天然气中的应用。阐述了近年来CO、CO₂甲烷化催化剂中几种常见的氧化物负载型Ni基催化剂载体(Al₂O₃、ZrO₂、SiO₂、TiO₂)和催化剂助剂的制备方法以及化学结构特点,分析了一些新型催化剂载体（MWCNT、SiC、LaFeO₃）、贵金属催化剂、非晶态合金催化剂、钙钛矿催化剂的研究现状和制备方法对催化剂催化性能的影响。分别对因高温烧结、催化剂中毒和催化剂积炭在工业上引起的甲烷化催化剂失活进行分析,并提出催化剂的改进方法。阐述CO甲烷化反应的次甲基机理、表面碳机理和变换-甲院化反应机理;近年来CO₂甲烷化反应机理尽管一直存在分歧,但在催化过程中生成含碳中间物种的理论已被认同。今后甲烷化催化剂的研究方向包括开发新型甲烷化催化剂（低温催化剂、催化剂掺杂改性）、新型复合载体、抗硫催化剂（钼、钨催化剂）以及开发甲烷化新工艺和进一步深入探索甲烷化反应机理。     

富氢气体中CO优先氧化催化剂研究进展

以高纯氢为燃料的质子交换膜燃料电池广泛应用于电动汽车,但其阳极容易被富氢气体中含有的少量CO毒化,造成电池性能严重降低。富氢气体在进入燃料电池前,必须进行CO净化处理。优先氧化法是除去富氢气体中少量CO最简单经济有效的方法,常用催化剂主要有Pt系、Au系和Cu系催化剂。着重阐述负载Au催化剂的制备方法、载体调变、助剂改性以及其他因素（如反应气氛中CO与O₂浓度比、水蒸汽和CO₂等）对Au催化剂CO优先氧化反应催化性能的影响。介绍以CuO/CeO₂催化剂为典型的非贵金属氧化物催化剂用于CO优先氧化反应的研究成果以及制备方法、载体和助剂改性等对催化性能的影响和反相结构CeO₂/CuO的催化性能。考虑利用催化剂活性组分,尤其是Au与Cu之间的协同作用,选用合适的载体,进行催化剂组分的设计仍然是今后研究的热点。突破常规无定形金属氧化物作载体,通过设计合成具有特定形貌的载体,研究不同晶面和不同价态等因素对催化剂CO优先氧化催化性能的影响,也是一项很有意义的研究。     

富氧条件下氢气选择性催化还原NOx催化剂研究进展

着重介绍了NOx脱除技术中的选择性催化还原技术,分析了以不同还原剂(NH3、H2、CO、HC)选择性催化还原NOx技术的优缺点,认为H2-SCR脱硝技术具有较高的研究价值和实际的应用前景。从催化剂的活性组分、助剂及载体的角度分析了不同催化剂在氢气选择性催化还原脱硝技术中的应用及其所达到的效果,得出负载贵金属Pt与Pd、添加酸性助剂以及采用复合载体的催化剂性能更佳,并对今后氢气选择性催化还原脱硝技术的研究方向进行展望。     

Transition metal/fluorite-type oxides as active catalysts for reduction of sulfur dioxide to elemental sulfur by carbon monoxide

Reduction of SO₂ by CO to elemental sulfur on fluorite oxide and transition metal/fluorite oxide composite catalysts is discussed within the redox framework. The oxygen vacancies on the fluorite oxide are active catalyst sites and their creation is a key step to initiate the redox reaction. Transition metal/fluorite oxide composites demonstrate a strong synergism for the reaction. A reduction kinetics study of the copper/ceria system as a model composite catalyst has found that surface oxygen is highly active but its activity is inhibited by SO₂ adsorption. The TPR profile of the copper/ceria catalyst shows a significantly lower reduction peak than the individual components.     

正丁烷脱氢异构制异丁烯的研究进展

正丁烷脱氢异构制异丁烯是提高正丁烷利用率和增产异丁烯的重要途径。对正丁烷脱氢异构制异丁烯的反应热力学进行分析,从热力学角度指出制约反应的关键因素,总结正丁烷脱氢异构制异丁烯反应中各催化体系的研究现状,提出催化剂的研发要点和催化剂研发过程中要解决的关键问题。在传统过渡金属双功能型催化剂中,通过加入助剂等方式提高脱氢活性组分的分散度并降低其聚集度,通过调变载体的酸性和孔道结构等方式提高载体的异构性能,即合理调节脱氢活性位和载体异构性能之间的匹配是传统过渡金属双功能型催化剂研发的关键。在新型催化剂中,探索在缓和条件下制备高比表面积和合适孔道结构的氮化物、碳化物和碳氧化合物的方法是新型催化剂研发的关键。     

克劳斯尾气加氢脱硫催化剂及其作用机理研究进展

介绍了国内外克劳斯尾气加氢脱硫催化剂的技术发展及其基础理论研究进展,包括CoMo催化剂的结构研究及催化加氢脱硫机理,新型非CoMo过渡金属硫化物催化剂和过渡金属碳化物、氮化物以及磷化物催化剂、螯合剂对CoMo催化剂的改性及其作用机理,新型CoMo催化剂载体和γ-Al₂O₃载体的复合改性。     

铂系低碳烷烃脱氢催化剂研究进展

综述了近年来国内外铂系低碳烷烃脱氢催化剂的技术现状与研究进展。首先从热力学角度论述了低碳烷烃脱氢反应与相关副反应的反应机理,随后分别从活性位点性能与催化脱氢的关系,氧化铝、分子筛等载体的作用,以及锡、碱金属、碱土金属、过渡金属等助剂改性对催化剂的影响等3个方面分析了铂系低碳烷烃脱氢催化剂的优势与存在的问题,进而探究了铂系脱氢催化剂的失活原因。最后对铂系脱氢催化剂的研究前景做了展望,提出该系列催化剂的主要发展方向包括降低贵金属铂的负载量、提高催化剂的稳定性、减少积炭副反应等。