SO2对Ag-Pd/Al2O3选择性催化还原NOx的影响

研究了SO2对Ag-Pd/Al2O3催化剂选择性还原(SCR)NOx的影响.实验结果表明,在SO2添加的实验条件下,Ag-0.01%Pd/Al2O3在300～500℃的温度范围内NOx转化率迅速下降.原位漫反射红外光谱结果显示,SO2在催化剂表面转化为硫酸盐,不利于烯醇式(CH2CHO-)活性中间物和表面硝酸盐(NO-3)的生成,从而影响了关键中间体异氰酸酯(-NCO)生成,对NOx催化还原反应活性有负面影响.     

Cr-Ce/TiO_2低温催化还原NO性能研究

用浸渍法制备了Cr-Ce/TiO2催化剂,考察了焙烧温度、活性组分配比和负载量对催化剂低温NH3选择性催化还原NO活性的影响,并对催化剂进行了XRD和BET表征,得到了催化剂的最佳制备条件;探讨了H2O和SO2对Cr-Ce/TiO2催化剂活性的影响,通过FTIR表征分析了催化剂的中毒机理。实验结果表明,n(Cr)∶n(Ce)=2.0、Cr2O3和CeO2负载量(质量分数)为30%、350℃焙烧的Cr-Ce/TiO2催化剂具有良好的分散性,在气态空速10 000h-1、气体体积组成为NO0.080%,O26.000%,NH30.088%的条件下,反应温度为180℃时NO转化率高达99.6%。体积分数10%的H2O对该催化剂的活性影响很小;反应气中存在体积分数0.03%SO2的情况下,催化剂被毒化,表面生成(NH4)2SO4、NH4HSO4、金属硫酸盐和亚硫酸盐,致使催化活性降低。该催化剂有望应用于基本不含SO2的燃气锅炉烟气和不含SO2的硝酸尾气等NOx工业废气的低温脱硝。     

硫酸根对Ni/γ-Al2O3催化剂加氢脱硫选择性的影响

以γ-Al2O3为载体,采用等体积浸渍法分别制备了H2SO4,Ni(NO3)2,Ni(NO3)2-H2SO4,NiSO4改性的加氢脱硫催化剂。采用X射线衍射、N2吸附-脱附、H2-程序升温还原、紫外-拉曼光谱、X射线光电子能谱和反应性能评价等方法研究了硫酸根对Ni/γ-Al2O3催化剂的物性和催化噻吩加氢脱硫选择性的影响。结果表明：含硫酸根前躯体制备的Ni/γ-Al2O3催化剂的加氢脱硫活性和选择性高于Ni(NO3)2前躯体制备的催化剂;NiSO4前躯体制备催化剂的加氢脱硫活性和选择性最高,较Ni(NO3)2制备的催化剂分别提高了19百分点和78%。催化活性的差异与催化剂中Ni的形态相关,硫酸根的存在一方面减弱了Ni与载体间的相互作用,另一方面提供了镍原位自硫化的硫化剂,形成的硫化镍物种与NiSO4是催化剂的活性中心,其脱硫活性和选择性明显高于引入硫化剂硫化的催化剂。     

TiO_2和V_2O_5改性Al_2O_3催化剂催化有机硫化物水解的性能

考察了不同改性组分TiO2和V2O5对Al2O3催化剂催化有机硫化物(羰基硫(COS)、CS2)水解性能及抗氧中毒性能的影响。固定床活性评价结果表明,在常压、催化剂装填量10mL、反应温度130℃、空速10000h-1、进料气中有机硫化物和氧气的体积分数分别为1.5×10-4,10%、水气比(即p(H2O)∶p(COS或CS2))为270的情况下,TiO2改性Al2O3催化剂上COS和CS2的转化率分别在70%和40%以上;V2O5改性Al2O3催化剂上COS和CS2转化率分别在40%和30%以上。X射线衍射光谱和傅里叶变换红外光谱表征结果显示,两种催化剂在催化有机硫化物水解前后的晶相没有变化,且使用后催化剂上也未出现单质硫和硫酸盐。说明这两种催化剂都具有较好的抗氧中毒性能,同时TiO2改性Al2O3催化剂对有机硫化物水解的催化性能更好。     

NiMo/TiO2-Al2O3催化二苯并噻吩加氢脱硫反应

采用改进的溶胶-凝胶法制备了TiO2-Al2O3复合载体,研究了该复合载体负载NiMo制成的NiMo/TiO2-Al2O3催化剂的加氢脱硫反应.考察了温度、压力、体积空速和氢油体积比对二苯并噻吩(DBT)转化率的影响.结果表明,随反应温度的升高,DBT的转化率大大提高,温度在320～340 ℃时,对DBT的转化率影响最大,温度高于360 ℃后,再提高反应温度,对DBT转化率提升有限;氢压对DBT的转化率影响较小;随着空速的增大,DBT转化率随之减小;随氢油比的升高,DBT的转化率逐渐增加,但当氢油体积比高于550时,继续增加氢油比对脱硫率几乎没有影响.     

非负载型催化剂上柴油深度加氢脱硫工艺条件研究

采用水热合成法制备了非负载型Ni-Mo-W催化剂并对其进行表征,研究催化裂化（FCC）柴油在该催化剂上的深度加氢脱硫过程,考察反应温度、反应压力、空速和氢油比等工艺条件对柴油深度加氢脱硫效果的影响,并与工业化NiMo/Al2O3催化剂的加氢活性进行对比。结果表明,在反应温度为340 ℃、反应压力为6.0 MPa、空速为1.5 h-1、氢油体积比为600的条件下,非负载型Ni-Mo-W催化剂可使胜华FCC柴油的脱硫率达到99.84%,脱氮率达到99.96%,与工业化NiMo/Al2O3催化剂相比,非负载型Ni-Mo-W催化剂具有更高的加氢活性。     

原位红外光谱法研究SO2对NO选择性催化还原过程的影响

以Ag/Al2O3为催化剂,采用原位红外光谱法对SO2存在条件下C3H6为还原剂选择性催化还原NO的反应进行了研究.结果表明,在所考察的温度范围内(473～773 K),在SO2存在条件下红外谱图中出现很强的硫酸盐的特征吸收峰,而且随着SO2吸附量的增加,硫酸盐的主要特征吸收峰由低波数向高波数漂移.同时,硫酸盐的生成主要覆盖在催化剂的表面,不仅抑制了催化剂表面硝酸盐(NO-3)的生成,而且抑制了表面NO-3和表面烯醇式物种(CH2CHO-)进一步反应为活泼的反应中间体-NCO的生成.这是导致催化剂选择性催化还原NO活性降低的直接原因.     

助剂负载量和焙烧温度对K/CuAl复合氧化物催化分解N_2O性能的影响

采用共沉淀法合成了CuAl类水滑石,焙烧后得到CuAl复合氧化物,再等体积浸渍K2CO3溶液,制得K改性CuAl复合氧化物催化剂K/CuAl;采用XRD,BET,H2-TPR,XPS等技术对K/CuAl催化剂进行了结构表征,考察了K负载量和焙烧温度对K/CuAl催化剂在有氧气氛中催化分解N2O活性的影响。实验结果表明,负载K显著提高了CuAl复合氧化物催化分解N2O的活性,其中K与Cu的原子比为0.10、400℃焙烧的K/CuAl催化剂的活性最高,该催化剂在N2O分解反应中表现出了较好的稳定性,在500℃下连续反应10 h,有氧气氛中N2O转化率接近90%,而有氧有水气氛中N2O转化率接近60%,说明K的引入显著提高了催化剂的抗氧及抗水性能。     

SO_2和NO在载体-γAl_2O_3上的吸附性能

利用固定床连续反应器研究了载体-γAl2O3在不同气氛、V(SO2)/V(NO)(3.5~7)、吸附温度(373~448K)下SO2和NO的吸附性能。研究认为,低温下-γAl2O3具有吸附SO2和NO的能力,SO2和NO在-γAl2O3表面上相互作用。NO促进SO2吸附,同时SO2也促进NO氧化和吸附。O2提高了-γAl2O3吸附(或同时吸附)SO2和NO的能力。原料气SO2/NO比适宜,则-γAl2O3同时吸附NO和SO2的能力最大,温度过高或过低都不利于-γAl2O3吸附SO2,温度低有利于NO吸附。     

Mo-Ni/Al2 O3催化剂对FCC汽油硫醚化反应的催化性能

针对当前FCC汽油选择性加氢脱硫技术中的硫醚化反应催化剂的研究,利用FCC汽油评价了Mo Ni/Al2O3催化剂的硫醚化反应催化性能,并进行了工艺条件优化和催化剂寿命评价。结果表明,Mo Ni/Al2O3催化FCC汽油硫醚化反应的优化条件为反应压力25 MPa、空速4 h-1、H2/油体积比3、反应温度130℃,在该条件下Mo Ni/Al2O3催化FCC汽油硫醚化反应运转600 h,硫醇转化率维持在95%以上,二烯选择性加氢率在100%,烯烃未发生加氢现象,辛烷值保持恒定。     

载体对Mn-Ce催化剂低温SCR脱硝性能的影响

使用3种组成不同的钛白粉作为载体,采用浸渍法制备Mn-Ce/TiO2,Mn-Ce/TiO2-SiO2,Mn-Ce/TiO2-WO3催化剂,采用XRD,BET,SEM等方法对催化剂的微观结构及形貌进行表征,探索SiO2、WO3的掺加对催化剂脱硝活性和抗硫性能的影响。结果表明：掺加SiO2、WO3有助于增大载体的比表面积及催化剂表面活性酸中心数量,催化剂的脱硝活性和抗硫性能得到提高;在空速为10 000 h-1、反应温度为100 ℃的条件下,Mn-Ce/TiO2催化剂上NO去除率仅为30%,Mn-Ce/TiO2-SiO2和Mn-Ce/TiO2-WO3催化剂上NO去除率分别为45% 和50%;当反应气中含有150 μL/L的SO2时,在反应温度为150 ℃、反应时间为270 min的条件下,与不含SO2时相比,Mn-Ce/TiO2催化剂上NO去除率从80%降低至40%,Mn-Ce/TiO2-SiO2和Mn-Ce/TiO2-WO3催化剂上NO去除率从84%降至55%和70%。     

不同载体铈基催化剂部分氧化甲烷制合成气研究

研究不同载体(TiO2,MgO和Al2O3)负载的铈基催化剂在熔融盐中利用晶格氧直接部分氧化甲烷制合成气。结果表明:反应温度升高对10%CeO2/MgO催化剂的CH4转化率和H2选择性影响较小,且反应开始阶段几乎检测不到CO的存在;在反应温度825℃前10%CeO2/Al2O3催化剂的CH4转化率、H2选择性和10%CeO2/MgO催化剂相差不大,但随反应温度的升高CH4转化率、H2选择性远高于10%CeO2/MgO催化剂,并且10%CeO2/Al2O3催化剂具有最大的比表面积;10%CeO2/TiO2催化剂的活性较小,其CH4转化率、CO和H2选择性都低于10%CeO2/Al2O3催化剂。研究800℃反应温度下3种催化剂的氧化-还原循环性能,结果表明:5次循环反应后10%CeO2/MgO、10%CeO2/TiO2和10%CeO2/Al2O3催化剂均出现衰减现象,衰减程度分别为31.4%、14.8%和6%。10%CeO2/Al2O3催化剂表现出较好的热稳定性。     

钒作为加氢催化剂活性组分的研究Ⅰ.钒对 NiMo/Al2O3催化剂加氢性能的影响及表征

 以含V溶液浸渍法制备了一系列含V的 NiMo/Al₂O₃催化剂,考察了 V₂O₅质量分数对 NiMo/Al₂O₃催化剂加氢性能的影响,并对催化剂进行了 BET、SEM、IR-OH、紫外-可见漫反射光谱以及拉曼光谱表征。结果表明,含 V 的 NiMo/Al₂O₃催化剂加氢活性明显低于不含 V 的 NiMo/Al₂O₃催化剂;随着催化剂上 V₂O₅质量分数的增加,多聚体V的出现导致V-S相的加氢活性增加,催化剂加氢活性先迅速下降,再逐渐趋于平稳。     

非贵金属/沸石型正戊烷异构化催化剂的研究Ⅱ.反应工艺条件对异构化性能的影响

在高压微反色谱装置上评价了 NiMo/Hβ催化剂的性能,考察了催化剂的还原条件及反应温度、压力、氢/烃摩尔比、质量空速等因素对异构化反应的影响。实验结果表明,450℃还原时,催化剂的催化性能较高;在反应温度280℃、压力1.5 MPa、质量空速2 h-1、氢/烃摩尔比为4的较优实验条件下,正戊烷的转化率为71.52％,反应的选择性为93.88％,异构烃的收率为67.10％,液体烃的收率为95.57％。100 h寿命实验表明,催化剂性能稳定,活性、选择性未见明显下降。     

焦化汽柴油混合加氢精制组合催化剂的研究

采用成型载体浸渍法制备出了NiMoW/Al2O3-TiO2焦化汽柴油混合加氢精制催化剂和NiMo/Al2O3脱硅报护剂，并对组合催化剂进行了焦化汽柴油加氢精制工艺条件试验。结果表明，在活性组分相同的情况下，随着载体中TiO2含量的增加，催化剂的堆积密度增大，侧压强度略有降低，孔容和比表面积减少，总酸量降低。当TiO2质量分数大于5%时，出现TiO2的锐钛矿晶相峰。TiO2改性载体制备的催化剂，具有更好的加氢脱硫、加氢脱氮和加氢活性。制备的焦化汽柴油加氢脱硅保护剂具有较大的孔容和比表面积，而且孔半径较集中分布在﹥5.0nm的区域内，具有较好的容硅能力。焦化汽柴油混合加氢精制组合催化剂适宜的加氢工艺条件为：温度340℃，体积空速2.0h-1，氢油体积比500：1，压力6.7MPa。     

Ni/Al_2O_3-SiO_2催化剂对碳五馏分的加氢性能

以碳五原料为探针,考察了硫化物对Ni/Al_2O_3-SiO_2催化剂加氢稳定性的影响。利用XRD、DTA-TG和孔结构分析等手段对新鲜和使用过的催化剂进行表征,并对硫化物引起催化剂活性下降的原因和机理进行讨论。结果表明,Ni/A_2O_3-SiO_2催化剂对双烯烃和炔烃的加氢活性基本稳定,转化率为100%,但对单烯烃的加氢活性则与原料中有机硫含量的高低有关。当原料中硫质量浓度小于1.0 mg/L、控制催化剂床层温度在60℃左右时,催化剂的活性稳定性良好。在1套加氢能力为8 kt/a的生产装置上进行了碳五馏分的加氢试验,工业化运行结果表明,Ni/Al_2O_2-SiO_2催化剂具有良好的稳定性。     

抗硫中毒Pt/CeO_2/Al_2O_3催化剂 Ⅱ.汽油自热重整反应性能和催化剂表征

以硫含量为500 μg/g 的零售汽油为原料,考察了水与碳的摩尔比、O_2与碳的摩尔比、反应温度和汽油重时空速对 Pt/CeO_2/Al_2O_3催化剂自热重整性能的影响,得到了优化的反应条件,并在优化条件下考察了 Pt/CeO_2Al_2O_3催化剂自热重整高含硫汽油的稳定性。实验结果表明,在水与碳的摩尔比为5、O_2与碳的摩尔比为0.35、800℃、汽油重时空速0.9 h~(-1)的优化条件下,零售汽油转化率可达100%,产物中 H_2的摩尔分数为69.0%,CH_4的摩尔分数为1.0%,且催化剂的稳定性很好。氢-程序升温还原表征结果显示,被还原的 Pt/CeO_2/Al_2O_3催化剂中 CeO_2表面晶格氧在 O_2中比在水蒸气中容易恢复,因此,自热重整反应中积碳的消除和有机硫的转化能快速进行,从而使催化剂具有良好的稳定性和抗硫中毒性。     

CuO-ZnO-MnO_x/Al_2O_3催化剂上α,α-二甲基苄醇氢解制备异丙苯

采用沉积沉淀法制备了CuO-ZnO/Al2O3和CuO-ZnO-MnOx/Al2O3催化剂。利用XRD、低温N2吸附、H2-TPR等手段对两种催化剂进行了表征。表征结果显示,Mn物种的引入不仅有效促进了Cu组分的分散,且能增强Cu的抗烧结能力,提高了活性组分的稳定性。利用常压高空速的催速失活实验对两种催化剂催化α,α-二甲基苄醇(DMBA)氢解的性能进行了比较,实验结果表明两种催化剂的初始活性相当,但CuO-ZnO-MnOx/Al2O3催化剂的稳定性更高。在入口温度170℃、出口温度220℃、H2压力2.0MPa、氢油体积比400、LHSV1.0h-1的条件下,用Mn与Cu摩尔比为0.2的CuO-ZnO-MnOx/Al2O3催化剂催化反应1000h,DMBA完全转化,异丙苯选择性大于96%。     

分子筛对CoMoP/Al2O3催化剂加氢脱硫反应性能的影响

以USY分子筛为酸性组分，制备了含分子筛的CoMoP/Al2O3加氢催化剂，通过N2吸附-脱附、吡啶吸附红外光谱、X射线光电子能谱（XPS）和高分辨透射电镜（HRTEM）等表征手段对分子筛及催化剂样品的物化性质进行分析，并采用固定床高压微反装置考察了4,6-二甲基二苯并噻吩的加氢脱硫反应。结果表明，与CoMoP/Al2O3催化剂相比，USY分子筛的加入显著提高了4,6-二甲基二苯并噻吩的转化率和脱硫率，同时改变了加氢脱硫反应的产物分布。在CoMoP/Al2O3-Y催化剂上，烷基转移和裂化等酸催化反应活性显著提高，直接脱硫路径的活性相当，加氢路径的活性降低。     

RS-1100柴油加氢脱硫催化剂的研制

采用合适的拟薄水铝石制备氧化铝载体,并以浸渍法制备NiMo/Al2O3催化剂,找到催化剂中适宜的Ni/(Ni+Mo)原子比,在浸渍液中引入适量的助剂和有机络合剂可以提高NiMo/Al2O3催化剂的活性。采用拉曼光谱和紫外-可见光谱仪对浸渍液进行了表征,结果表明浸渍液中存在杂多酸阴离子[P2Mo5O23]6-;络合剂与Ni离子也存在相互作用。通过制备条件优化,研制出高活性加氢脱硫催化剂RS-1100。中型装置评价结果表明,RS-1100催化剂的柴油超深度加氢脱硫活性比工业参比剂RS-1000更高,采用RS-1100催化剂在合适的加氢反应条件下可以生产满足欧Ⅴ排放标准的柴油。