催化裂化干气烃化制二乙苯

在装有100 mL LaZSM5-Al-Mg催化剂的固定床反应器内进行了质量分数为68.5％的苯和质量分数为18.9％的乙苯混合原料与催化裂化干气制二乙苯反应，在反应温度340 ℃、反应压力0.7 MPa、乙苯空速7 h^-1和n(乙苯)∶n(乙烯)=4.5∶1的反应条件下，乙苯不转化，只消耗苯，乙烯转化率在90%左右，对二乙苯选择性和收率分别为85％和75％左右，无邻位二乙苯生成。同时考察了催化剂的运行寿命。     

苯与乙醇在β分子筛上烷基化的研究

通过实验考察了反应温度、物料配比和质量空速对苯与乙醇在β分子筛催化剂上烷基化的影响,得到了在β分子筛催化剂上苯与乙醇合成乙苯的适宜反应条件。结果表明,在240~260℃,苯与乙醇摩尔比为4~6,苯质量空速3~5 h-1的条件下,乙醇转化率大于99%,乙苯收率大于80%。     

响应面法分析优化乙苯-乙醇烷基化合成对二乙苯工艺的研究

运用响应面分析法对改性ZSM-5分子筛催化乙苯-乙醇烷基化合成对二乙苯的工艺条件进行了优化。在单因素实验的基础上,选取反应温度、乙苯质量空速、乙苯与乙醇摩尔比为影响因素,应用Box-Benhnken进行3因素3水平的实验设计,以乙苯转化率和对二乙苯选择性作为响应值,进行响应面分析。通过优化并经实验验证,得出最佳工艺参数为:反应温度352.4℃、乙苯质量空速6.56 h-1、乙苯与乙醇摩尔比5.67,在此条件下,乙苯转化率为8.12%,对二乙苯选择性为99.62%。     

Y沸石催化剂催化蒸馏干气与苯制乙苯

采用耐水、耐硫的改性Y沸石催化剂,对催化蒸馏干气与苯制乙苯工艺进行了研究,得到了较佳的催化蒸馏反应工艺条件。乙烯重量空速、反应温度和压力、回流比是影响乙烯转化率的主要因素,而乙苯选择性随反应条件的变化较小,一般在90%~95%。反应段温度分布均匀,乙苯等反应产物的含量很低,一般不超过2%(mol)。     

硫酸锰催化氧气氧化乙苯合成苯乙酮

工业上多采用苯和乙酰氯合成苯乙酮,但此法生成强酸,环境污染严重。本文研究了以硫酸锰为催化剂,氧为氧化剂,液相催化氧化乙苯制备苯乙酮的新方法。在最佳反应条件,即乙苯5 mL、硫酸锰用量为乙苯的4.9%、n(Br)/n(Mn)=2.0、冰乙酸10 mL、氧气流速为100 mL/min,温度90 ℃的条件下反应4 h,乙苯转化率和苯乙酮收率分别为72.36%和59.57%。     

PED-01乙苯脱氢催化剂的评价试验

自主开发的PED-01乙苯脱氢催化剂在100 mL等温评价装置上进行了重复试验和稳定性试验,在反应温度620 ℃、空速1.0 h^-1、水蒸汽与乙苯质量比2∶1和常压条件下,催化剂的乙苯平均转化率为79.51%,苯乙烯平均选择性为95.91%,苯乙烯平均收率为76.25%。侧线装置上条件试验和稳定性试验结果表明,PED-01催化剂的乙苯转化率和苯乙烯平均收率均优于进口催化剂,失活速率比进口催化剂慢,具有更好的稳定性。     

改性HZSM-5上焦化苯与乙醇烷基化制乙苯

通过离子交换法制备硼改性的分子筛,并在连续固定床反应器上对其进行焦化苯与乙醇烷基化反应催化性能和脱硫性能的考察。通过XRD和BET方法对催化剂进行表征,结果表明,改性后催化剂的比表面积、微孔孔容和孔径均减少。反应评价结果显示,改性后乙苯选择性略有降低,苯转化率增加。最佳反应条件：温度（350～400） ℃,n(苯)∶n(乙醇)=(3∶1)～(5∶1),空速（4～6） h^-1。     

过氧化氢乙苯氧化1-丁烯制备1,2-环氧丁烷的研究

以自制的钛硅分子筛TS-R为催化剂,用质量分数为30%的过氧化氢乙苯/乙苯溶液氧化1–丁烯制备1,2–环氧丁烷。考察了反应压力、反应温度、1–丁烯与过氧化氢乙苯的摩尔比、空速等对过氧化氢乙苯转化率和1,2–环氧丁烷选择性的影响,结果表明:反应压力4.5MPa、反应温度120℃、1–丁烯与过氧化氢乙苯的摩尔比14.0、过氧化氢乙苯空速0.8h~(–1)时,过氧化氢乙苯转化率≥98.8%,1,2–环氧丁烷选择性≥95.1%。     

GS-11催化剂催化乙苯脱氢制苯乙烯反应性能

为研究GS-11催化剂在绝热床反应器中催化乙苯脱氢制苯乙烯的反应性能,实验考察了反应温度、水比、压力和空速对乙苯脱氢制苯乙烯反应的影响。结果表明,提高水比或降低压力同时有利于乙苯转化率和苯乙烯选择性,提高温度或降低空速有利于乙苯转化率,不利于苯乙烯选择性。催速老化实验结果显示,GS-11催化剂的失活速率慢于参比催化剂,提高反应温度增强了GS-11催化剂耐低水比的能力。水比过低造成活性下降后,采取提温、低负荷活化或停乙苯通水蒸气处理,GS-11催化剂的性能得到恢复。     

HZSM-5择形催化剂上乙苯烷基化反应生产对二乙苯的研究

针对乙苯与乙烯烷基化法生产对二乙苯的工艺过程,利用1 500 t/a对二乙苯的工业装置,对装有镁改性HZSM-5分子筛的固定床反应器中的乙苯烷基化反应工艺条件进行了研究。考察了反应温度、空速和原料质量比对反应的影响,并进行了分析和讨论。结果表明,在不同的工艺条件下,产物中邻、间二乙苯的质量分数均随对二乙苯的质量分数升高而升高,但间、邻二乙苯质量分数过高,增加了产品分离的难度,很难得到高纯度的对二乙苯产品。乙苯的转化率及反应产物中邻、间、对二乙苯的质量分数均随着反应温度的升高,在保证产品质量的前提下,375℃为适宜的反应温度。在乙苯循环反应过程中,乙苯质量空速应在3 h-1左右,同时乙苯与乙烯的原料质量比不宜过大,在17左右适宜。     

二乙苯催化脱氢反应的研究

采用Fe₂O₃-K₂O氧化物催化剂,针对二乙苯脱氢制二乙烯基苯过程进行反应特性研究及工艺参数优化,对二乙苯脱氢反应产物分布的影响因素进行分析。XRD测试结果表明,催化剂体相中明显含有K₂Fe₁₀O₁₆和K₂Fe₂₂O₃₄两种多铁酸钾晶相时,催化剂的活性较好。工艺条件试验表明,提高反应温度和水与二乙苯质量比,可以提高二乙苯转化率,降低产物中单双烯比值,提高二乙烯基苯产物的间对比。分析了反应过程中异构体的影响,发现间位和对位二乙苯总脱氢的能力差异不大,且反应过程中不出现异构化转变,但以间二乙苯为原料时,其脱氢容易停留在第一步获得乙基乙烯苯,而对位二乙苯的脱氢较容易获得二乙烯基苯。     

整体式Fe-β分子筛成型方法及其催化N_2O分解反应性能

为了降低催化剂床层压降,提高Fe-β分子筛催化剂用于N_2O催化分解的能力,通过研究整体式分子筛催化剂制备方法,优化出最优原料配比为ω(拟薄水铝石)=40%,ω(硝酸)=8%,水粉比为0.6 m L·g~(-1)。研究了成型过程对分子筛催化剂结构及性能的影响,并在不同孔密度分子筛催化剂、N_2O浓度和空速条件下考察N_2O分解反应性能。结果表明,在相同温度、空速和N_2O浓度下,分子筛催化剂的孔密度越高,催化活性呈增强趋势;对于相同孔密度的分子筛催化剂,随着空速的增加,相同温度下的N_2O转化率逐渐下降;对于相同孔密度的分子筛催化剂,在相同反应空速和温度下,随着N_2O浓度的增大,N_2O转化率呈上升趋势。     

耐水型固体碱催化剂的制备与应用

采用浸渍法将活性组分NaOH负载在载体MgO上,制备了NaOH/MgO耐水型固体碱催化剂,将其用于催化生物柴油的合成。考察了不同NaOH负载量的催化剂在反应体系中的溶解性及反应效果,确定了NaOH负载量为30%。采用该催化剂进行了单因素实验研究,结果表明,原料油中含水量为5%时,反应条件为mNaOH∶mNaOH＋MgO=0.3,n醇∶n油=24∶1,催化剂用量为2%,反应温度35℃,反应30 min时,产物收率可达82%。     

铁含量对Fe-Mn-K催化剂上CO2加氢反应性能的影响

在370 ℃、2.0 MPa和600 h^－1条件下，考察了Fe-Mn-K复合催化剂上的CO₂选择性加氢合成低碳烯烃性能。XRD表征表明，复合催化剂中负载的金属组分主要以Fe₂O₃和MnO₂形式存在。通过H₂-TPR和CO₂-TPD研究了Fe-Mn-K催化剂对H₂的还原性能和CO₂吸附性能的影响，当催化剂中Fe负载质量分数为12%时，H₂-TPD温度较低，CO₂转化率大于30%，C⁼₂～C⁼₄低碳烯烃选择性也较高。CO₂-TPD结果表明，随Fe含量的增加，初始脱附温度提高，脱附量增加，催化剂对CO₂的吸附强度逐渐增大。     

Conversion of syn-gas to lower alkenes over Fe-TiO2-ZnO-K2O catalyst system

Conversion of syn-gas to lower alkenes is studied over a multicomponent catalyst system, Fe-TiO₂-ZnO-K₂O. Various reaction variables affecting the conversion were studied. At H₂:CO=1, 2.5 kg/cm² pressure, 250°C temperature and GHSV=960 h⁻¹, maximum selectivity of 68% to alkenes was obtained at 45% conversion of the feed. The alkenes consist of a mixture of propylene (65%) and ethylene (35%). The catalyst is active even after 200 h of use. The catalyst samples were characterised by BET surface area measurements, TPR and TPD. XRD and ESCA studies reveal the presence of Fe₂O₃ phase in the fresh catalyst. This phase is ably promoted by Zn and K. On reaction with CO+H₂, electron-rich species are formed on catalyst surface, which are the most likely active species. In addition to this, there is an improvement in dispersion of the active phase. These factors may contribute toward better performance of the catalyst in the conversion of syn-gas to lower alkenes.     

乙苯装置催化干气进料系统改造

乙苯装置烃化反应器催化剂床层反应温升低于设计值,导致乙苯的收率下降,另外,随环境温度的变化参数波动较大;改用SEB-08型烃化催化剂后,要求烃化反应器入口温度提高20℃,现循环苯加热炉热负荷已无法满足生产需要。为此,利用脱氢单元工艺凝液余热将催化干气进行提温,使烃化反应床层温升达到设计要求。改造后,乙苯收率提高0.6%,二乙苯收率下降3.8%,增效约480万元/a;循环苯加热炉的负荷得到下降,减少燃料气费用约250万元/a。     

分子筛催化芳烃硝化反应性能研究

分子筛催化剂对苯的硝化反应有催化作用，其中MCM-41（T）、MCM-41（W）、ZSM-5和NH₄Y的催化活性较高。以硝酸作硝化试剂、MCM-41（T）作催化剂，在硝酸∶苯=2.5∶1、苯∶催化剂=35∶1、76 ℃下反应7 h， 硝基苯得率为85.6 %。MCM-41（T）重复使用8次，其催化活性变化不大。     

Liquid-phase hydrogenation of diethylbenzenes

Hydrogenation of diethylbenzenes in the liquid phase was studied at 358–418 K and 2–6 MPa over 16.7% Ni/Al₂O₃. The reactivity of diethylbenzene isomers was dependent on the mutual position of the substituents and decreased in the following order: 1,3- > 1,4- > 1,2-. The apparent activation energies were ca. 60 kJ/mol. The cis-to-trans ratio of the corresponding saturated products exhibited only a weak dependence on temperature and hydrogen pressure.     

焙烧温度对双金属催化剂甲苯加氢重整反应催化性能的影响

以类层柱Ni-Co/Mg(Al)O水滑石为前驱体,经不同温度焙烧制备了系列焦炉煤气中焦油模型化合物甲苯加氢重整制合成气催化剂. 在常压、反应温度800℃、水/碳摩尔比0.7和体积空速12000 h-1的条件下,在35 h评价时间内850℃焙烧的催化剂可完全转化甲苯,CH4和CO的平均产率分别为34%和66%,而低于750和高于950℃焙烧的催化剂活性较差. 850℃焙烧时催化剂比表面积较大,形成了尖晶石和固溶体,活性金属与载体间的相互作用较强,还原后活性金属颗粒小且均匀分布. 催化剂上有少量须状碳生成,绝大部分积碳可被H2消除,积碳是可逆过程.