气相沉积法制备Ni/Al_2O_3催化剂的加氢性能及表征

采用化学气相沉积法制备了Ni/Al_2O_3催化剂,对其进行了加氢活性评价和表征.结果表明,在合适的条件下,可以得到具有高分散度和高活性的Ni/Al_2O_3催化剂.在Al_2O_3载体中引入助剂可以减弱活性组分Ni与Al_2O_3载体之间的相互作用,有利于NiO还原成Ni活性中心.化学气相沉积法制备的Ni/Al_2O_3催化剂比传统浸渍法制备的Ni/Al_2O_3催化剂具有更高的加氢活性.透射电镜结果表明,Al_2O_3载体表面上Ni活性相呈纳米分布,具有较高的分散度,该催化剂中Ni质量分数可降低32.5%,而其加氢催化活性不降低.化学气相沉积法制备的Ni/Al_2O_3催化剂可用于白油加氢精制.     

制备过程对负载骨架镍催化剂的抗压强度及催化加氢性能的影响

对前驱体采用不同的焙烧气氛（空气和氩气）以及不同的活化浸取时间所制得的催化剂进行了研究。采用XRD, SEM, H2-TPR及BET等表征手段对催化剂进行表征,并以甲基苯乙烯、双环戊二烯及茚的加氢反应为探针对催化剂的加氢性能进行评价。结果表明：焙烧气氛对Raney-Ni/Al2O3催化剂的抗压强度及加氢活性影响十分显著,采用氩气气氛焙烧制得的催化剂,其抗压强度及加氢活性要明显优于空气气氛焙烧制得的催化剂。另外,前驱体活化浸取时间长短也是影响催化剂的抗压强度及催化活性稳定性一个因素,活化时间过长不利于改善催化剂的强度与催化性能,研究表明,采用15% (wt.)的氢氧化钠溶液于343K对氩气气氛制得的前驱体活化5h所制得的催化剂,其侧向抗压强度可达26.10 N?mm-1,且在493K、2.0MPa、液时空速为3.0 h?1以及氢油比为200:1的反应条件下,催化甲基苯乙烯、双环戊二烯及茚的转化率分别可达87.5%,99%,100%。     

氧化铝负载的钒催化剂的渣油加氢性能

In order to evaluate the role of vanadium in the hydrogenation (HYD) reaction, a series of alumina supported vanadium catalysts were prepared and characterized by SEM, XRD, Raman spectrometry, 51V NMR, XPS, as well as TPR analyses. The catalytic performance of vanadium in HYD of model molecules (naphthalene) and real feedstock (Kuwait atmospheric residue) was studied after sulfidation of the catalysts. It can be concluded that the HYD capabilities of V/Al2O3 catalysts are lower than that of conventional NiMo/Al2O3 catalyst (RefNiMo). The V/Al2O3 catalysts can only facilitate hydrogenation of the first ring of naphthalene, but have little effect on the further hydrogenation of tetralin. Owing to the different forms of metals and sulfur compounds in residue, the weak HYD activity of V/Al2O3 catalysts is able to facilitate the HDM reaction of the residue, albeit with a slight effect on HDS activity.     

镍基裂解汽油一段加氢催化剂的制备及性能

研制出了一种镍基裂解汽油一段加氢催化剂,表征了该催化剂的物化性质、表面酸性和活性金属分散度,考察了催化剂对裂解汽油中间馏分C6～C8和全馏分C5～C9的加氢性能,并与同类进口催化剂进行了对比.结果表明,所制备催化剂的孔径分布集中在10～20 nm,孔容为0.45 mL/g,表面酸强度和总酸量均低于HTC-200,活性金属分散度则高于HTC-200,其加氢稳定性能明显优于HTC-200.     

镍基催化剂的制备及其催化加氢性能

综述了镍基催化剂的制备方法、活性组分在载体表面的分布特征、催化活性特征及其在催化加氢方面的应用。     

负载二亚胺镍催化剂的乙烯气相聚合性能

合成了3种α-二亚胺镍金属配合物C_(30)H_(28)Br_2NiN_2,C_(36)H_(40)Br_2NiN_2,C_(28)H_(40)Br_2NiN_2,并负载于MgCl_2/SiO_2复合载体上得到负载催化剂,分别记为Cat-a,Cat-b,Cat-c。利用~1H NMR,ICP,SEM,GPC,BET等方法对配合物及催化剂的结构进行了表征,并将催化剂用于乙烯气相聚合,考察了催化剂的乙烯气相聚合性能。表征结果显示,当负载方法相同时,不同配合物对催化剂的表面性能及颗粒形态影响不大。实验结果表明,在相同聚合条件下,催化剂的乙烯气相聚合活性的高低顺序为:Cat-bCat-aCat-c。Cat-a所得聚乙烯的相对分子质量较低,M_w/M_n较宽;Cat-c所得聚乙烯的相对分子质量最高,相对分子质量分布最窄;负载二亚胺镍金属催化剂在气相聚合中不需引入共聚单体即可制得具有一定支化度的支化聚乙烯。Cat-a和Cat-b所得聚乙烯的颗粒形态较好,基本呈球形。     

非负载镍基催化剂的加氢性能

采用固相反应法制备了Ni-Zr非负载型催化剂,通过BET、XRD、H₂-TPR和H₂-TPD等手段对催化剂进行了表征,并评价了该系列催化剂的乙苯加氢活性。结果表明,相对纯Ni催化剂,Ni-Zr非负载型催化剂具有较大的比表面积,提高了活性组分的利用率。同时由于Ni、Zr两组分的相互作用,使Ni组分以游离NiO和难还原NiO 两种相态存在;当二者比例适当时,Ni-Zr催化剂具有较强的吸附H₂能力和较高的加氢活性。     

负载型镍催化剂用于间二硝基苯催化加氢的研究

以KT-02型Ni/Si O2为催化剂,催化间二硝基苯加氢制备间苯二胺,考察了反应温度、反应压力、催化剂用量及反应物浓度等因素对加氢反应的影响。结果表明,以甲醇为溶剂,加入适量催化剂在100~110℃、1.5 MPa氢气条件下反应45 min,间二硝基苯转化率大于99%,间苯二胺选择性大于98%。     

SHN-01F裂解汽油一段加氢镍基催化剂的表征和性能

采用H_2-TPR、XPS和XRD方法对SHN-01F催化剂进行了表征。表征结果显示,SHN-01F催化剂中Ni晶粒小,粒径分布窄,分散良好。在连续加氢装置上,分别以工业C_5～C_9~+全馏分裂解汽油和C_6～C_8中间馏分裂解汽油为原料,模拟工业生产工况对SHN-01F催化剂进行了评价;考察了工艺条件、SHN-01F催化剂的抗干扰性、稳定性和老化-再生性能等。实验结果表明,SHN-01F催化剂具有优良的操作性能,在H_2与原料油体积比为80:1～120:1、液态空速为3.75～5.00h~(-1)的条件下均具有良好的活性;SHN-01F催化剂对胶质、水、噻吩硫等杂质的抗干扰性能较好;SHN-01F催化剂稳定性良好,综合性能优良,具有良好的工业应用前景。     

负载型磷化镍催化剂的制备及其应用的研究进展

综述了负载型磷化镍(Ni2P)催化剂的制备方法(还原法、溶剂热法和热解还原法)及其在石油化工领域中应用(加氢脱硫、加氢脱氮、加氢脱氯、加氢脱氧)的研究进展,并分析了催化剂制备方法的优劣。负载型Ni2P催化剂因其催化加氢、脱氢活性高,在烷烃异构化反应中表现出优良的活性,是一类新型的烷烃异构化催化剂。对负载型Ni2P催化剂的发展前景进行了展望,制备更高分散性、更高活性的催化剂将是今后研究的重点。     

用热重技术分析Ni/γ-Al_2O_3催化剂上的积炭行为

采用热重技术考察了４种镍基催化剂对ＣＨ４（实验中均使用天然气）┐ＣＯ２转化制备合成气在Ｖ（ＣＯ２）／Ｖ（ＣＨ４）＝１．３条件下的程序升温积炭行为，以及添加助剂的Ｎｉ┐２┐ＲＭ催化剂在不同Ｖ（ＣＯ２）／Ｖ（ＣＨ４）比时的积炭情况。结果表明添加助剂ＲＥ２Ｏ３和碱土助剂ＭｇＯ可提高催化剂的抗积炭能力；增大Ｖ（ＣＯ２）／Ｖ（ＣＨ４）比也可有效地防止积炭，进一步得出了４００℃焙烧的Ｎｉ┐２┐ＲＭ催化剂活性组份氧化物为Ｎｉ２Ｏ３的结论。     

有机硫化物对Ni/Al_2O_3催化剂催化异戊二烯选择加氢的影响

在流体并流向上的气液固三相固定床反应器中考察了多种有机硫化物对Ni/Al2O3催化剂催化异戊二烯加氢活性的影响。实验结果表明,在低温(65℃)和液相加氢(压力1.0MPa)条件下,二甲基二硫醚和丁硫醇使Ni/Al2O3催化剂催化异戊二烯加氢活性显著下降;且随原料中硫含量的增加,异戊二烯加氢活性下降的程度增大。在硫含量相同(w(S)=90μg/g)的情况下,同系硫化物中,低碳数硫化物的毒性小于高碳数硫化物;同碳数硫化物使催化剂失活程度的大小顺序为:乙硫醇>二甲基二硫醚二甲基硫醚;相同烷基硫化物使催化剂失活程度的大小顺序为:二乙基二硫醚>乙硫醇二乙基硫醚,且二甲基硫醚、二乙基硫醚与噻吩的毒性相近,对Ni/Al2O3催化剂加氢活性的影响较小。     

草酸盐胶体法超细Cu/ZnO/Al_2O_3催化剂的性能

考察了草酸盐胶体共沉淀法超细Ｃｕ／ＺｎＯ／Ａｌ２Ｏ３合成甲醇催化剂的催化性能,并在相同条件下与国外的ＩＣＩ－５１－３合成甲醇催化剂作了比较。结果表明,在２．０ＭＰａ、２３０℃、空速６０００ｈ－１条件下,超细催化剂的甲醇时空产率为０．４９ｇ／（ｇｈ）,高于ＩＣＩ－５１－３催化剂;同时对催化剂进行了表征。     

Ni基催化剂催化环戊二烯加氢反应及其宏观动力学

采用一种镍系催化剂,在管式平推流反应器中考察了反应温度、反应压力、氢气与环戊二烯的摩尔比(简称氢烯比)与液态空速对环戊二烯选择性加氢生成环戊烯的影响;建立了幂函数表示形式的宏观动力学方程,以龙格-库塔微分算法和列文伯格-马夸尔特法优化算法拟合估值得到参数,并对模型进行统计检验.实验结果表明,适宜的反应条件为:反应温度4...     

Ni/SiO_2催化剂上月桂腈的加氢反应

用溶胶-凝胶法制备了一系列负载型Ni/SiO2催化剂,采用X射线衍射、透射电子显微镜、低温N2吸附-脱附和H2吸附技术对催化剂进行了表征,并考察了该系列催化剂用于月桂腈加氢反应的性能。表征结果显示,载体SiO2及催化剂试样的孔径为5~10nm,Ni以金属单质或氧化态形式均匀分散在载体表面,颗粒粒径为5~15nm。活性评价结果表明,当Ni/SiO2催化剂中Ni的质量分数为28%时,催化活性最高,在H2分压2MPa、反应温度80℃、反应时间30min、搅拌转速700r/min的优化反应条件下,月桂腈的转化率为91.6%,伯胺的选择性为99.4%;该催化剂的稳定性好,反应20次后,月桂腈的转化率由91.6%降为88.5%,伯胺的选择性维持在98.0%以上。     

Ni／Al2O3-SiO2加氢催化剂的失活与再生

以轻质C5馏分为探针，考察了Ni／Al2O3-SiO2催化剂的加氢活性稳定性。讨论了催化剂活性下降的主要原因，并进行了催化剂再生实验。结果表明，在使用Ni／Al2O3-SiO2催化剂对轻质C5馏分原料加氢时，催化剂活性下降的主要原因是原料中双烯烃和炔烃齐聚生成的齐聚物覆盖了催化剂的活性位，催化剂活性随着催化剂表面齐聚物生成量的增加而呈现缓慢下降的趋势。由于这种齐聚物疏松地附载在催化剂表面，并可以在氢气气氛中和较高的温度下从催化剂表面脱除，使催化剂得以再生，其活性可以恢复到新鲜催化剂水平。     

Ni/TiO_2催化剂用于催化加氢制备邻氨基对叔丁基苯酚

采用浸渍法制备了Ni/TiO_2催化剂,通过BET,XRD,TPR技术对催化剂进行了表征,考察了Ni/TiO_2催化剂用于邻硝基对叔丁基苯酚催化加氢制备邻氨基对叔丁基苯酚反应的性能,并对合成工艺条件进行了优化。实验结果表明,随着Ni负载量的增加,Ni/TiO_2催化剂活性和选择性逐渐提高,当Ni负载量(质量分数)达到20%时,催化剂活性和选择性趋于稳定,在70℃、1.0MPa、溶剂乙醇与反应物的质量比为2.0:1、搅拌转速1000 r/min的反应条件下,邻硝基对叔丁基苯酚的转化率和邻氨基对叔丁基苯酚的选择性均超过99%。Ni/TiO_2催化剂重复使用11次后仍有良好的活性和选择性,具有较好的工业应用前景。     

Ni/TiO_2-Al_2O_3裂解汽油一段选择加氢催化剂的研究

分别以Al_2O_3和TiO_2-Al_2O_3为载体,采用浸渍法制备了Ni负载量相同的裂解汽油一段选择加氢催化剂Ni/Al_2O_3和Ni/TiO_2-Al_2O_3;采用X射线衍射、低温N_2物理吸附、压汞法和氢程序升温还原等方法对载体和催化剂进行了表征,并对催化剂的活性和选择性进行了评价。表征结果显示,TiO_2-Al_2O_3载体中TiO_2的晶相为β-TiO_2,Al_2O_3为无定形相;Ni/TiO_2-Al_2O_3催化剂中15～110 nm的孔体积占总孔体积的近70%,而Ni/Al_2O_3催化剂中15～110 nm的孔体积占总孔体积的近50%;Ni/TiO_2-Al_2O_3催化剂的还原温度低于Ni/Al_2O_3催化剂。催化剂的评价结果表明,在反应温度65℃、反应压力2.8 MPa、液态空速4 h~(-1)、H_2与裂解汽油体积比为500:1的条件下,Ni/TiO_2-Al_2O_3催化剂的加氢活性和选择性高于Ni/Al_2O_3催化剂。