助剂对F－T合成Fe－Mn共沉淀催化剂的影响 Ⅳ．催化剂F－T合成反应性能的研究

用微型固定床反应器，在中压（１．１ＭＰａ）条件下考察了助剂Ｌａ、Ｖ、Ｚｎ、Ｋ对共沉淀Ｆｅ－Ｍｎ催化剂ＣＯ＋Ｈ２合成反应性能的影响。反应结果表明，助剂Ｌａ、Ｋ的加入均使ＣＯ＋Ｈ２转化率降低，烃的选择性提高，产物中ＣＨ４减少，Ｃ５＋增多，产物平均分子量增大，同时烯烷比也提高，但是助剂Ｋ使催化剂失活较快；助剂Ｖ使ＣＯ＋Ｈ２的转化率降低，使产物中ＣＨ４增加，Ｃ５＋减少，Ｖ对烯烷比影响不明显，但提高了合成反应的稳定性；助剂Ｚｎ使ＣＯ＋Ｈ２的转化率提高，产物中ＣＨ４和Ｃ５＋的含量都减少，Ｃ２～Ｃ４烃明显增加，烯烷比降低。     

CO加氢合成甲醇Cu-Mn/ZrO_2催化剂反应性能的研究

考察了在Ｃｕ／ＺｒＯ２催化剂中添加Ｍｎ助剂对提高ＣＯ＋Ｈ２合成甲醇反应性能的影响。结果表明，Ｍｎ的添加提高了ＣＯ＋Ｈ２反应合成甲醇的活性；升高反应温度会提高Ｃ２＋醇的选择性，反应压力的增加也有类似的作用；Ｍｎ助剂具有明显的促进ＣＯ加氢反应碳链增长的作用。ＸＲＤ研究表明，Ｍｎ和Ｃｕ之间形成了复合氧化物，ＴＰＲ研究也表明上述两种金属之间存在着一定的相互作用，同时Ｍｎ还促进了Ｃｕ的还原。     

CH4,CO2与O2催化氧化制合成气

ＣＨ４、ＣＯ２、Ｏ２催化氧化制合成气是一条比较理想的制合成气路线、它与ＣＨ４、ＣＯ２重整和ＣＨ４部分氧化反应制合成气相比,有其独特的优点。本文主要从反应的发展现状、反应热力学、催化剂体系、工艺条件、催化剂积炭和反应机理等几个方面进行了讨论。     

非平衡条件下甲烷部分氧化反应体系的温度特征

根据对ＣＨ４－Ｏ２在热力学上反应特征的分析，采用镍负载型催化剂Ｎｉ／ＲＭＡ，较详细地研究了甲烷部分氧化制合成气反应体系的非平衡态和温度特征。结果表明，在低温高空速时，产物合成气含量可以明显超过热力学理论值。其原因之一是，催化剂床层存在局部热点温度，使床层实际温度明显高于测定指示温度；第二，反应在低温高空速时处于非平衡态，反应达到平衡前更有利于生成合成气。在６５０～８５０℃高温之间时，通过准确控制反应体系的温度，甲烷转化率和合成气收率可以接近热力学理论平衡值。当温度较高时，在催化剂上方空间将发生甲烷燃烧反应     

超临界条件下由合成气合成低碳醇的研究

在固定床管式反应器中，在系统总压９．０ＭＰａ，合成气分压６．０ＭＰａ，空速２０００ｈ－１，反应温度２６０～３００℃，超临界介质正庚烷分压３．０ＭＰａ条件下，研究了共沉淀Ｃｕ～Ｃｏ催化剂的超临界相由合成气合成低碳混合醇的性能。结果表明，超临界相反应的ＣＯ转化率比气相反应高，醇选择性比气相反应低；超临界相与气相ＣＯ＋Ｈ２反应的产物均为Ｃ１～Ｃ５正构醇，醇分布规律基本相同，符合Ｓｃｈｕｌｚ－Ｆｌｏｒｙ分布方程，超临界相对合成低碳醇的链增长影响不大。以正庚烷为介质，在其临界温度以上，对合成醇反应有较强促进作用。     

天然气－H_2O－CO_2转化制取合成甲醇原料气的研究 Ⅰ．反应条件对合成气组

用新研制的具有高抗结炭性能的负载型镍催化剂ＳＹＭ－１，模拟工业用变温固定床，进行了ＣＨ４－Ｈ２Ｏ－ＣＯ２体系制取合成甲醇用合成气的实验。结果表明，该催化剂对ＣＨ４－Ｈ２Ｏ－ＣＯ２反应具有良好的催化活性，能够制得工业合成甲醇用的合成气。甲烷的转化率和产物ＣＯ含量随温度升高而增加，随压力增大而下降。其较佳的反应条件为：反应温度９００℃；压力０．１～０．７ＭＰａ，甲烷空速５００～１５００ｈ－１；原料配比ＣＨ４：Ｈ２Ｏ：ＣＯ２＝１：（１．１～１．５）：０．３。     

有机醇还原VOPO4·2H2O制备VOHPO4·0.5H2O

用Ｃ５以上的多碳醇及环己醇、苄醇、异丁醇、叔醇（３－甲基－３－庚醇）和混合醇（正戊醇＋仲戊醇）还原ＶＯＰＯ４２Ｈ２Ｏ制备ＶＯＨＰＯ４０．５Ｈ２Ｏ。讨论了不同多碳醇与ＶＯＰＯ４２Ｈ２Ｏ作用机理及对ＶＯＨＰＯ４Ｏ．５Ｈ２Ｏ不同晶面生长的影响。伯醇有利于ＶＯＨＰＯ４Ｏ．５Ｈ２Ｏ（２２０）晶面的生长;仲醇有利于（００１）晶面生长;苄醇、环己醇、叔醇的还原性质与仲醇相似;异丁醇对ＶＯＨＰＯ４０．５Ｈ２Ｏ（００１）和（２２０）晶面的生长无影响。     

碱金属添加剂对Cu—Co催化剂催化CO＋H2合成低碳混合…

研究了在Ｃｕ－Ｃｏ共沉淀催化剂中添加Ｋ，Ｒｂ，Ｃｓ等不同金属及不同添加量对ＣＯ＋Ｈ２合成低碳混合醇反应的影响，研究表明，碱金属用量及其种类明显影响低碳醇和烃生成，添加适量Ｋ２ＣＯ３，可以有效促进Ｃ＾＋２醇的生成及抑制烃和水的产生，在本实验条件下，含约１．０％（ｍａｓｓ）Ｋ２ＣＯ３的催化剂其催化效果较好，并对实验结果作了讨论。     

KDD－12硫化态钼基催化剂合成低碳醇性能

在５ｍｌ固定床反应器中使用ＫＤＤ－１２催化剂由合成气合成低碳醇的实验表明，压力、温度、空速等对催化剂合成醇性能影响明显，增加压力、空速可以提高低碳醇的收率和合成醇选择性，对合成低碳醇有利；升高反应温度可提高低碳醇收率，但选择性下降。在３８５℃，１４．０ＭＰａ，１１０００ｈ－１条件下，低碳醇收率为４１６．７ｍｌ／Ｌｃａｔ·ｈ，醇选择性为８２％，ＣＨ３ＯＨ／Ｃ２醇＝２．７７。产物分布符合Ｓｃｈｕｌｚ－Ｆｌｏｒｙ定律。该催化剂活性高，反应稳定性好，抗硫中毒能力强，且具有反应过程中不需补充硫的优点。具有较好的工业应用前景。     

甲烷和CO_2重整制合成气单管实验

用Ａ－６型拉西环状整颗催化剂，在模拟工业上甲烷水蒸汽重整的单管实验条件下，考察了反应温度、压力、空速、Ｖ（ＣＨ４）／Ｖ（ＣＯ２）比等对甲烷与ＣＯ２重整所制得的合成气组成、催化剂结炭及强度的影响。实验结果表明，甲烷与ＣＯ２重整生成的合成气中ＣＯ含量高（～４８％），Ｖ（Ｈ２）／Ｖ（ＣＯ）比可达０．８，但在较低温度区的催化剂易结炭和粉碎。     

铌改性V_2O_5催化甲醇乙醇一步合成异丁醛催化剂的催化性能研究

用Nb2O5和Nb(OH)5对甲醇、乙醇一步合成异丁醛(IBA)V2O5催化剂进行了改性研究。实验结果表明,两者都能增加V2O5催化剂的活性和选择性,综合性能最佳的催化剂为w(Nb2O5)为8%的Nb2O5/V2O5催化剂和w(Nb(OH)5)为18%的Nb(OH)5/V2O5催化剂,这两种催化剂的乙醇转化率分别为95.39%和96.39%,IBA选择性分别为47.87%和55.35%,较V2O5催化剂IBA选择性分别提高了21.25%和40.20%。XRD结果表明,在Nb2O5/V2O5的XRD图谱上有Nb2O5衍射峰,而Nb(OH)5/V2O5催化剂几乎未检测到Nb2O5衍射峰,说明该催化剂煅烧后生成的Nb2O5几乎以无定形形式存在于催化剂体系中,从而使Nb(OH)5/V2O5催化剂表现出了更好的活性和选择性。     

镍基催化剂上2-丙基-2-庚烯醛液相加氢工艺研究

以1-丁烯及合成气为初始原料,三苯基膦和羰基铑为催化剂,经氢甲酰化反应、常压精馏精制得到正戊醛;再以NaOH溶液为催化剂,通过正戊醛羟醛缩合反应、减压精馏精制得到含2-丙基-2-庚烯醛(PBA)97.5%(w)的癸烯醛。以Johnson Matthey公司提供的HTC Ni 500RP为催化剂,采用绝热式固定床加氢反应装置,考察了PBA液相加氢工艺过程中原料入口温度、反应压力、液态空速、氢油比(H2与癸烯醛的体积比)和原料组成对加氢反应的影响。实验结果表明,在原料入口温度100℃、反应压力4.0 MPa、液态空速0.42 g/(g.h)、氢油比600的条件下,PBA加氢反应的转化率接近100%,完全加氢产物2-丙基-1-庚醇的选择性可达97%以上;原料组成对加氢反应的影响不大。     

La_2O_3对合成异丁醛催化剂V_2O_5的催化性能的影响

研究了La2O3对甲醇乙醇一步催化合成异丁醛催化剂V2O5的催化性能的影响。实验结果表明,La2O3的添加量(质量分数)为10%时La2O3/V2O5活性最佳,在反应温度375℃,常压,体积空速2h-1,原料甲乙醇的摩尔比为3∶1时,乙醇转化率达96.62%,异丁醛选择性达61.76%。对反应前后的催化剂进行的XRD测试结果表明,反应过程中V2O5还原为V2O3,部分La2O3也发生了晶形的变化,由立方体晶体(A型)变为了六方体形晶体(C型)。对V2O5和La2O3/V2O5反应后失活催化剂进行的TG-DTA实验结果表明,La2O3可降低失活催化剂的再生温度,有利于失活催化剂的再生。     

溶剂热合成法制备三氧化二钒催化剂及其二苯并噻吩的氧化脱硫性能探究

通过一种新型的溶剂热法合成了具有高比表面的V₂O₃纳米颗粒,制备过程中没有用到任何表面活性剂和模板剂。得到的V₂O₃纳米颗粒大多在10-30nm,并且其比表面高达了49 m²/g。本文通过不同的合成方法得到了几种不同的V₂O₃催化剂,这些V₂O₃催化剂都具备较高的氧化脱硫活性,氧化脱硫反应的氧化剂为叔丁基过氧化氢。其中表现出活性最高的V₂O₃催化剂是以如下方法得到的：V₂O₅作为钒源,甲醇为溶剂,草酸为络合剂,并且甲醇与草酸的摩尔比为 1:2。二苯并噻吩的氧化脱硫反应条件十分温和,在相对较低的温度和常压下即可进行。结果表明氧化脱硫活性最高的V₂O₃催化剂具备的比表面最高。     

Doping effect of vanadium dioxide on oxidative desulfurization

VO2 (M) doped with different metals (Ti, Ce, Nb, Zr, W, and Mo) was successfully synthesized by the hydrothermal reduction process using oxalic acid as the reductant. The results showed that doping metals in the VO2 (M) lattice could enhance the oxidative desulfurization (ODS) activity. The DSC and Raman spectra revealed that VO2 (M) retained its monoclinic structure after doping. Mechanism for the improvement of ODS activity by doping was investigated. Electron transfer to V (V) atom occurs upon doping, and then V (V) changes into V (IV), which can promote the ODS reaction. This explanation can be confirmed by the fact that doping can promote the proportion of V (Ⅳ) after doping as revealed by the XPS analysis.     

负载型多钒杂多酸催化剂在氧化脱硫反应中的应用

 使用两步法合成出H₁₂P₂Mo₁₂V₆O₆₂(HPA-6_2P)、H₁₄P₂Mo₁₀V₈O₆₂(HPA-8_2P)、H₁₅P₃Mo₁₈V₆O₈₄ (HPA-6_3P)和H₁₂P₃Mo₁₈V₇O₈₅(HPA-7_3P) Dawson 结构的含钒杂多酸化合物,并采用红外光谱、紫外光谱进行表征。以活性炭、二氧化硅为载体,浸渍以上化合物制备出负载型杂多酸催化剂。以二苯并噻吩(DBT)为模型化合物,考察了这类催化剂的氧化脱硫性能。结果表明,H₁₂P₃Mo₁₈V₇O₈₅(HPA-7_3P)/ C在90℃、5min的条件下,对二苯并噻吩(DBT)的氧化脱硫率可以达到73.2%,显示出优良的催化性能。     

高硫合成气制甲硫醇钼基催化剂ESR和XPS表征

研究以 (NH4 ) 6Mo7O2 4 ·4H2 O为前驱物料所制得的MoO3 /K2 CO3 /SiO2 催化剂对高硫化氢合成气一步法合成甲硫醇的催化活性 ,考察K2 CO3 助剂对钼基催化剂催化行为的影响。ESR表征结果显示 ,工作态催化剂观测到氧包围的“oxo -Mo(V)”(g =1.93)、硫包围的“thio -Mo(V)”(g =1.98)和S(g =2 .0 1,g =2 .0 4)等信号 ,随着K2 CO3 添加量的增加 ,oxo -Mo(V)含量增加 ,thio -Mo(V)含量减少 ;XPS表征显示 ,钼包含了Mo4 + 、Mo5+ 和Mo6+ 的混合价态 ,硫包含了S2 -(16 1.5eV)、(S -S) 2 -(16 2 .5eV)和S6+ (16 8.5eV)等 3种物种 ,Mo5+ /Mo4 + 摩比为 0 .4和S2 -/ (S -S) 2 -比接近 1有利于甲硫醇的生成     

在改性的V/SiO_2催化剂上甲烷部分氧化合成甲醇

用Ｌ９（３４）正交配置实验对２％Ｖ／ＳｉＯ２催化剂进行改性研究，常压下用Ｏ２作氧化剂，４５０～５００℃得到较高的甲醇选择性（５０％以上）和较高的甲烷转化率（４％以上），在４８０℃，Ｖ（ＣＨ４）／Ｖ（Ｏ２）＝３时甲醇收率最高。经ＮＨ３－ＴＰＤ、ＴＰＲ和ＦＴ－ＩＲ分析表明，催化剂具有较多的弱酸性中心和表面羟基，Ｖ２Ｏ５及助剂与载体可形成多种相互作用相。     

V_2O_5K_2SO_4/CFG对甲苯选择氧化的催化性能及表征

用浸渍法制备了 V2 O5 K2 SO4/ CFG催化剂 ,并用于甲苯选择氧化生成苯甲醛反应。当 V2 O5 和 K2 SO4的重量比为 1∶ 1 ,V2 O5 的负载量为 1 0 %～ 1 2 % ( w)时 ,催化剂的活性最高 ,此时甲苯转化率为 1 1 .98% ,苯甲醛选择性为 93 .0 9%。以 K2 SO4为助催化剂明显优于 Sn O2 和 Ag2 O。 XRD结果说明 ,添加 K2 SO4有利于 V2 O5在 CFG上均匀分散。50 0℃焙烧时 ,有一部分 K2 SO4分解生成 K2 O,它能中和 V2 O5 和 CFG表面上的酸性位 ,使产物易于脱附 ,抑制了副反应 ,增加了生成苯甲醛的选择性。 V2 O5 K2 SO4/ CFG的比表面为 2 8.0 9m2 / g,孔分布为单孔型 ,平均孔径为 2 0 .0 9nm。ESR分析表明 ,在反应过程中有中间体 V4+ 生成 ,是典型的还原氧化机理。     

P_2O_5—V_2O_5的XRD、IR及ESR研究

用XRD、IR及ESR等方法,考察了P_2O_6-V_2O_5的晶相结构,结果证明(VO)_2P_2O_7(B相)对于丁烷氧化制顺酐,有良好的催化效果。P/V=1.15的催化剂,S_(BET)在20m~2·g~(-1),主要孔分布在80~90A,ESR信号强度最大,且有V4+V5+容易可逆转变的特点。NH_3-IR结果证明,P/V=1.15时有强B酸中心,而0.9和2.0时都没有,这是B相的一个重要特征。强的P—OH酸性中心,在催化过程中,将同显著伸长了的V=O键有协同作用。催化剂的六种不同制法,虽然P/V原子比相同,所得晶相却差别很大,C、E、F在p/V=1.0—1.2主要生成B相,A、B、D则主要是α相和无定形相。C、E、F和A、B、D不仅相结构不同,在NHs不可逆吸附丁烯异构化活性和丁烷转化为MA的选择性上,也有明显的区别。