钾改性CuZnAl催化仲丁醇脱氢制甲乙酮

采用共沉淀法制备了CuZnAl催化剂,通过浸渍法引入钾元素,制备了钾改性的CuZnAl催化剂,利用H2-TPR,XRD,SEM,XPS及N2吸附-脱附对制备的催化剂进行表征,考察了催化剂催化仲丁醇(SBA)脱氢制甲乙酮(MEK)的性能。实验结果表明,钾的引入提高了CuZnAl催化剂表面Cu物种的分散度,且使还原后的活性组分Cu^0的含量增加;在常压、反应温度240℃、液态空速3.5 h-1的条件下,K改性(K2O含量2%(w))的CuZnAl催化剂活性最佳,与普通CuZnAl催化剂相比,SBA转化率从77.6%提高到83.5%、MEK选择性从89.0%提高到93.5%、MEK收率从69.1%提高到78.1%,且改性后催化剂具有优异的稳定性。     

异丁烷脱氢催化剂的研究进展

介绍了用于异丁烷脱氢反应的催化剂体系,即无氧脱氢催化剂体系和有氧脱氢催化剂体系。无氧脱氢催化剂操作条件苛刻,积碳失活快,而反应的选择性较高;有氧脱氢催化剂操作温度低,但深度氧化造成了目的产物的选择性差。对比了两种催化剂体系中采用不同活性组分的催化剂催化性能的差异。介绍了膜反应器在异丁烷脱氢反应中的应用,膜反应器能将生成的氢气迅速地分离,提高反应的转化率,并提出了可能的反应机理     

4-甲基-2-戊醇催化脱氢制甲基异丁基酮反应工艺

在铜系催化剂作用下,4-甲基-2-戊醇(MIBC)进行催化脱氢反应制备了甲基异丁基酮(MIBK),考察了原料组成、反应温度、LHVS、N2与原料的配比对脱氢反应的影响,分析了催化剂的耐热性能,并对使用前后的催化剂进行了表征。实验结果表明,MIBC脱氢反应的较佳条件为:反应压力0.1 MPa、反应温度190～230℃、LHVS在1.00 h-1以下、原料中MIBK和MIBC的总含量大于99%(w),在此条件下,MIBC转化率可控制在60%以上,MIBK选择性可达到98%以上。以脱氢产物直接作为脱氢原料进行循环脱氢实验时发现,经过4次脱氢反应后,产物中MIBK含量达到98%(w)以上。催化剂经耐热处理后,MIBC转化率下降了11.5%,MIBK选择性基本不变。表征结果显示,与使用前的催化剂相比,使用后及耐热后的催化剂的比表面积和孔体积均减小,活性组分铜晶粒的粒径增大。     

前驱试剂对铬系催化剂丙烷脱氢反应的影响

分别以硝酸铬、三氧化铬、重铬酸钙和重铬酸钾为前驱试剂,制备了丙烷脱氢铬系催化剂,催化剂中Cr名义负载量（w）均为11%,在质量空速0.7h~(-1)、反应温度600℃的条件下,考察了催化剂的丙烷脱氢活性。通过XRD、SEM、NH_3-TPD、H_2-TPR、UV-vis等方法对不同铬前驱试剂合成催化剂的晶体结构、表面形貌、表面酸性、表面还原性、Cr元素价态进行表征;利用固定床微型反应装置测定了催化剂的丙烷脱氢反应活性;借助高频红外碳硫仪、热裂解GC-MS和原位红外等手段对反应后催化剂积炭量、积炭种类、反应中间产物进行分析。结果表明：以硝酸铬、三氧化铬为前驱试剂的催化剂Cr(Ⅲ)-RC、Cr(Ⅵ)-RC表面以弱酸位点为主,高价铬（Cr~(6+)）易被还原,丙烷转化率与丙烯选择性较高。以重铬酸钙、重铬酸钾为前驱试剂的催化剂Cr(Ⅵ)-Ca-RC、Cr(Ⅵ)-K-RC表面以中强酸位点为主,高价铬（Cr~(6+)）不易被还原,积炭副反应较强,丙烷转化率与丙烯选择性较低。合理调节催化剂表面酸性,促进高价铬（Cr~(6+)）的还原,将有利于制备高性能铬系丙烷脱氢催化剂。     

混合丁烷在Cr/Al_2O_3催化剂上的脱氢性能

以Cr/Al_2O_3为催化剂催化混合丁烷脱氢,采用SEM技术对催化剂进行表征,考察了反应温度和液时空速对混合丁烷脱氢性能的影响,并分析了正丁烷脱氢反应的产物分布。表征结果显示,Cr/Al_2O_3具有较好的球形形态,粒径36~135μm。实验结果表明,Cr/Al_2O_3对混合丁烷脱氢具有较高的催化活性,在反应温度540℃、液时空速2.5 h~(-1)时,100%(w)正丁烷的转化率达30%以上,正丁烯选择性接近80%;在反应温度540℃、液时空速2.5 h~(-1)时,混合丁烷中正丁烷含量(w)为40%~100%时的转化率达30%以上,丁烯选择性达90%以上;在反应温度540~560℃、液时空速2.0~2.5 h~(-1)时,混合丁烷中正丁烷含量低于40%(w)时的转化率为33%~45%,丁烯选择性达90%以上。正丁烷脱氢反应产物中反丁烯的选择性最高,顺丁烯次之,1-丁烯最低。     

逆水煤气变换耦合乙烷脱氢制乙烯反应的Cr/活性炭催化剂

在常压固定床微分反应器上,考察了活性炭及其负载的金属氧化物催化剂对逆水煤气变换耦合乙烷脱氢制乙烯反应的催化活性。实验结果表明,以活性炭为载体的Cr氧化物(Cr/C)催化剂具有较好的催化性能,采用5%(w)Cr/C催化剂,在700℃、原料气n(CO2)∶n(C2H6)=7∶1的条件下,乙烷转化率为56.2%,乙烯选择性和收率分别为75.0%和42.2%。反应中CO2的主要作用是通过与乙烷脱氢产物H2反应来促进乙烯的生成,提高反应活性;同时与积碳反应生成CO,消除表面积碳,提高催化剂的稳定性。通过对催化剂进行表征,研究了催化剂中活性组分的氧化还原性质和表面酸性对其催化性能的影响。XPS表征结果显示,催化剂表面存在Cr6+和Cr3+,高价态Cr有利于乙烷转化;微量吸附量热分析结果显示,催化剂表面的酸中心数量、强度及其分布与反应活性相关。     

丙烷脱氢制丙烯技术进展

丙烷催化脱氢技术可在较低的反应温度下得到较高的丙烯收率,催化剂是丙烷催化脱氢技术的关键,采用贵金属作活性组分可大幅提高催化剂活性,提高装置处理能力,降低投资和操作费用.     

钨铈复合氧化物催化剂氧化丙烷脱氢制丙烯的研究

采用周期操作的丙烷氧化脱氢制丙烯固定床反应装置,使丙烷的氧化和催化剂的氧化在不同的时间进行,利用WxCeOy催化剂体相的晶格氧氧化丙烷,减少深度氧化,提高反应的选择性。考察了W与Ce摩尔比及活性组分负载量对催化剂催化性能的影响,以及丙烷氧化脱氢的反应条件。在反应温度390℃、空速180h-1时,丙烷转化率为6.5%,丙烯选择性为86.5%,表明WxCeOy催化剂对丙烷氧化脱氢制丙烯有较好的低温催化性能。     

增加润滑油馏分芳烃含量的脱氢反应研究

考察了润滑油馏分在一种负载型贵金属催化剂作用下,在不同反应温度和反应压力下,生成芳烃的变化趋势。结果表明：润滑油馏分的脱氢反应,在6 MPa的反应压力下,随着反应温度的变化,存在热力学平衡点,超过此温度点,有利于芳烃生成;氢气分压对润滑油脱氢反应影响很大,在360 ℃的反应温度下,随着反应压力的变化,存在热力学平衡点,反应压力低于10 MPa,有利于芳烃生成。在高温低压下,反应后大量的褐色物质吸附在催化剂上,清洗困难,不易脱附。     

甲烷氧化偶联Na_2WO_4-Mn/SiO_2催化剂用于乙烷脱氢

研究了高效甲烷氧化偶联制乙烯Na2WO4-Mn/SiO2催化剂对C2H6热裂解脱氢及C2H6与CO2、O2氧化脱氢反应的催化性能。实验结果表明,Na2WO4-Mn/SiO2催化剂在800℃以上可有效促进C2H6的高温热裂解脱氢反应,同时在CO2存在时C2H6与CO2发生明显的氧化脱氢反应;O2存在时,C2H6与O2发生氧化脱氢反应,在660℃时,C2H6转化率可达63.3%,乙烯选择性可达68.2%。考察了反应条件对C2H6与O2氧化脱氢反应的影响,实验结果表明,C2H6与O2的体积比大时,可有效提高目的产物乙烯的选择性,提高空速可抑制CO2的生成,稀释气(水蒸气)的引入仅能部分抑制CO2的生成,对CO选择性和C2H6转化率的影响不大。     

Zn-ZrO_2/SiO_2非氧化脱氢制无水甲醛的研究

在微型固定床反应器中对Zn-ZrO2/SiO2催化甲醇直接非氧化脱氢制备无水甲醛进行了研究。实验中考察了催化剂组成、反应温度及质量空速对脱氢反应的影响。结果显示,在进料气中φ(CH3OH)为35%,反应温度为800K,质量空速为35mL/(g.s)的优化反应条件下,甲醇的转化率达到100%,甲醛的选择性为63%。结合催化剂的活性评价及X射线光电子能谱、电子扫描电镜、热重等技术显示,采用均匀沉淀法制备的Zn-ZrO2/SiO2催化剂,活性组分能均匀分散在载体上,且对甲醇的非氧化脱氢具有高效的催化作用。助剂ZnO的引入可以有效抑制反应过程中催化剂的烧结,极大程度的增强催化剂的稳定性。     

异戊烷在Pt-Sn-碱/γ-Al_2O_3催化剂上脱氢动力学特性研究

用自制的De-9(即Pt-Sn-减)催化剂在流动微反-色谱装置上考察了异戊烷催化脱氢动力学特性。反应条件为:温度500～580℃,压力0.1MPa(表压),空速(LHSV)40～100h~(-1),氢和异戊烷摩尔比为2:1。反应器内装80～100目催化剂0.104g。结果表明,异戊烷脱氢反应服从一级反应规律,由L-H双邻位表面反应为控制步骤的机理模型导出的动力学方程可较好地与实验数据吻合。     

兰化公司研究院研制低钾型乙苯脱氢催化剂

在铁—钾系乙苯脱氢催化剂中，铁钾组分(以氧化物计)通常要占到催化剂质量的70％以上。钾可成几何数量级地增加氧化铁的活性，同时使苯乙烯选择性有所增加，并对水煤气反应有催化作用。钾还能使生成苯乙烯、苯的活化能明显降低。但是，钾在催化剂中的存在往往是不稳定的，由于脱氢反应的强吸热性，钾会从催化剂颗粒表面向中心转移，由反应器入口高温区向低温区转移，从而使催化剂失活。     

预硫化加氢催化剂石蜡钝化工艺研究

采用脱水、脱芳烃的固体石蜡对预硫化加氢催化剂进行钝化处理,考察了石蜡用量、钝化时间、钝化温度对加氢催化剂钝化效果的影响。以催化裂化柴油为原料,采用固定床连续微反装置对钝化前、后的催化剂进行活性评价,同时以ONU自热测试装置对钝化的催化剂自热最高温度进行评价,确定最佳钝化工艺条件。实验结果表明,采用石蜡对预硫化加氢催化剂进行钝化处理是可行的,最佳的钝化工艺条件为：石蜡与催化剂的质量比15%,钝化时间10～15min,钝化温度60℃。该工艺操作简单,可有效抑制催化剂的自热反应,并能保持催化剂的活性,易于活化。     

燃油清净分散剂壬基酚聚氧丙烯醚胺的合成

在间歇釜式反应器中,以壬基酚聚氧丙烯醚(NPP)为原料、Raney Ni为催化剂,采用脱氢-胺化加氢两步法合成了壬基酚聚氧丙烯醚胺(NPPA),考察了脱氢-胺化加氢两步反应的影响因素。实验结果表明,在脱氢反应中,NPP的端羟基脱氢转化为含有羰基的聚醚(简称脱氢产物),生成的氢与正十四烯发生加成反应,提高脱氢转化率;在NPP0.32 mol、240℃、Raney Ni催化剂质量分数5%(基于反应物)、反应时间25 h的条件下,NPP的转化率为61%。在脱氢产物胺化加氢反应中,用氧化钙除去反应中生成的水,提高脱氢产物的转化率;在220～230℃、14～20 MPa、Raney Ni催化剂质量分数(基于脱氢产物)3%、脱氢产物0.32 mol、氢气0.3 mol、氨4.7 mol、搅拌转速500 r/min、氧化钙0.3 mol、反应时间8 h的条件下,NPPA的收率达到80%以上。     

丙烷脱氢制丙烯技术进展

丙烷催化脱氢技术可在较低的反应温度下得到较高的丙烯收率,催化剂是丙烷催化脱氢技术的关键,采用贵金属作活性组分可大幅提高催化剂活性,提高装置处理能力,降低投资和操作费用。     

XNY-04催化剂上聚乙烯尾气催化脱氢的实验研究

聚乙烯尾气回收工艺回收的氮气中含有少量的氢气,其不仅影响聚乙烯产品质量,还增加循环使用的安全隐患。采用微型管式催化剂评价装置,考察了反应条件(温度、空速、压力以及乙烷存在)对XNY-04型脱氢催化剂活性的影响。研究结果表明,当反应温度70～200℃、空速2000～3000h~(-1)、反应压力0.5～1.4MPa时,催化脱氢后的气体中氢的体积分数不大于0.1%,催化剂表现出优良的脱氢性能。     

脱氢芳樟醇催化合成柠檬醛

以钛酸正丁酯为主催化剂、氯化亚铜为助催化剂,氮气保护下,在酸性溶液中,对脱氢芳樟醇催化反应制取柠檬醛的过程进行了探索和研究;考察了助催化剂类型和用量、总催化剂用量、反应温度、反应时间、酸的类型及加入量等因素对脱氢芳樟醇转化率和柠檬醛收率的影响。实验结果表明,最佳的反应条件为:以氯化亚铜为助催化剂,对甲基苯甲酸为酸性溶液,m(钛酸正丁酯):m(氯化亚铜)=7:1,m(钛酸正丁酯+氯化亚铜):m(对甲基苯甲酸):m(脱氢芳樟醇)=4:9:100,反应时间90min,反应温度130℃。在此条件下,脱氢芳樟醇的转化率为97.2%,柠檬醛的收率为89.1%。该工艺反应条件温和、反应时间短、操作简便、单耗低、合成的柠檬醛收率高。     

GS-08乙苯脱氢催化剂的性能及其活性衰退原因的考察

考察了乙苯脱氢生成苯乙烯的反应条件，如：反应温度、系统压力、水。油质量比、乙本空速行动地CS－08催化剂性能的影响，发现提高反应温度和水／油质量比或降低反应压力和空速对脱氢反应有利。反应后催化剂钾含量及其分布、表面碳碍的分析结果表明，GS－08催化剂活性的衰退主要是由于钾的迁移和表面积炭所致，其中积炭引起的部分失活可以通过含氢气的水蒸汽再生得到恢复。     

Pt基催化剂上CO2辅助丙烷脱氢的反应机理

Pt基双金属是一种具有发展前景的丙烷脱氢催化剂,CO₂在Pt基催化剂上辅助丙烷脱氢的微观反应机理与优势能量路径尚不明确,为此,采用密度泛函理论(DFT)计算研究了Pt(111)表面及Pt₃Mn(111)表面上丙烷直接脱氢反应(PDH)及CO₂辅助丙烷脱氢反应(CO₂-ODH)的反应网络与关键步骤。计算结果表明：CO₂的加入可以降低PDH速控步骤的能垒,对于消耗表面H有利,促进了丙烷脱氢反应正向移动,有利于生成丙烯,从而改变了反应路径和反应动力学;CO₂在消除积炭反应中的能垒较高,但是Mn的引入有利于CO₂消除积炭。此外,第二金属组分Mn的引入,不但有利于产物丙烯脱附,还提高了C—C裂解能垒,从而提高了丙烯的选择性。