Ni含量和还原温度对浆态床CO甲烷化Ni-Al_2O_3催化剂结构和性能的影响

结合行星式球磨机,采用机械化学法制备Ni-Al_2O_3催化剂,考察了Ni含量和还原温度对Ni-Al_2O_3催化剂晶相结构、还原特征和浆态床CO甲烷化性能的影响。并采用EDX、XRD、H_2-TPR等对催化剂进行表征。结果表明,不同Ni含量的催化剂还原峰均以β峰为主,活性组分Ni与载体具有较强的相互作用力。Ni-Al_2O_3催化剂的活性随Ni含量增加呈先增加后降低的趋势,Ni含量20.3%,还原温度600℃时,催化剂的性能达到最大值,CO转化率和CH_4收率均最高,分别为97.8%和86.2%。还原温度过低,活性组分Ni易因烧结而团聚失活;还原温度过高,活性金属Ni具有明显的XRD衍射峰,分散性较差。     

Ni含量和还原温度对浆态床CO甲烷化Ni-Al_2O_3催化剂结构和性能的影响

结合行星式球磨机,采用机械化学法制备Ni-Al_2O_3催化剂,考察了Ni含量和还原温度对Ni-Al_2O_3催化剂晶相结构、还原特征和浆态床CO甲烷化性能的影响。并采用EDX、XRD、H_2-TPR等对催化剂进行表征。结果表明,不同Ni含量的催化剂还原峰均以β峰为主,活性组分Ni与载体具有较强的相互作用力。Ni-Al_2O_3催化剂的活性随Ni含量增加呈先增加后降低的趋势,Ni含量20.3%,还原温度600℃时,催化剂的性能达到最大值,CO转化率和CH_4收率均最高,分别为97.8%和86.2%。还原温度过低,活性组分Ni易因烧结而团聚失活;还原温度过高,活性金属Ni具有明显的XRD衍射峰,分散性较差。     

密闭空间CO消除的Pd/Al_2O_3催化剂合成及其催化性能研究

采用浸渍法制备不同PdCl_2含量的贵金属催化剂,并对反应前后催化剂进行傅里叶红外和物理结构表征。结果表明,PdCl_2质量分数为3%的催化剂活性最高,可在70℃实现低浓度CO的完全转化。反应后,催化剂表面没有明显变化,催化剂比表面积增大,孔容及平均孔径呈减小趋势。研究进口CO浓度和空速对CO转化率的影响,结果表明,在一定浓度范围,提高进口CO浓度对CO转化率没有影响,浓度超过1 000×10~(-6)时,CO转化率下降;空速升高,CO转化率下降,温度越低,空速对CO转化率影响越大。     

Cu-ZrO_2-CeO_2/γ-Al_2O_3催化甲醇水蒸气重整制氢反应的性能

以γ-Al_2O_3为载体,采用浸渍法制备Cu-ZrO_2-CeO_2/γ-Al_2O_3催化剂,用XRD、N_2吸附-脱附、H_2-TPR、NH_3-TPD、CO_2-TPD等方法对其进行表征。在连续流动常压固定床微型反应器上评价Cu-ZrO_2-CeO_2/γ-Al_2O_3催化剂对甲醇水蒸气重整制氢反应的催化性能,考察了反应温度、水醇比和质量空速对催化性能的影响,反应结果表明Cu-ZrO_2-CeO_2/γ-Al_2O_3催化剂具有较高的催化活性和稳定性,在温度为260℃、水醇摩尔比为1.2∶1、质量空速为3.6h–1的条件下,甲醇的转化率可达99%以上,氢气的选择性为98%以上,一氧化碳的选择性低于2.5%。表征结果显示助剂CeO_2和ZrO_2的加入促进活性组分在载体表面的分散性,影响催化剂的孔结构和酸碱性,增强了催化剂的活性。     

合成气直接制取低碳烯烃的铁基负载型催化剂的制备与性能

采用浸渍法制备了合成气直接制取低碳烯烃的铁基负载型催化剂,在固定床反应器中考察了载体、助剂、焙烧温度及反应温度与压力、原料气空速对催化性能的影响,并对其进行了表征. 结果表明,焙烧温度对催化剂活性有重要影响,FeK/ZSM-5催化剂经500℃焙烧3 h后具有最佳的催化活性,提高反应压力可明显提高活性,而增加原料气空速活性明显降低;添加助剂K和Mn明显提高了催化剂的低碳烯烃选择性,在H2/CO=2(j)、反应温度380℃、压力1.0 MPa、原料气空速4400 h-1条件下,FeMnK/ZSM-5可将CO转化率从Fe/ZSM-5催化剂的18.7%升至63.8%, C2=~C3=选择性从4.8%升至14.1%.     

钴基催化剂的制备及性能评价

以γ-Al_2O_3为载体,采用等体积浸渍法制备F-T合成钴基催化剂,在F-T合成小型固定床反应装置评价催化剂。考察并优化了钴源、焙烧温度、钴负载量、反应温度和原料气空速等工艺条件对催化荆活性和F-T合成产物收率的影响,测试了Co/γ-Al_2O_3催化剂的稳定性。结果表明,最佳制备条件:以硝酸钴为钴源,焙烧温度400℃,钴负载质量分数10%。在温度230℃、压力2 MPa、原料气组成n(H_2)∶n(CO)=2和反应空速1 800 h~(-1)的条件下,进行60 h运转实验,CO转化率可达69.1%,C_5~+烃收率高达89.6%。     

合成气完全甲烷化催化剂技术研究

通过载体的制备、助剂及活性组分的加入,最终得到担载型Ni O·La_2O_3·Mg O/Al_2O_3甲烷化催化剂。在10 m L两段反应装置中进行了甲烷化催化剂1000 h稳定性评价试验,反应条件为:反应温度610℃(一段)和313℃(二段),反应压力3.0 MPa,平均空速6500 h~(-1),原料气H_2/CO=3.03。试验结果表明催化剂活性基本没有下降,CO转化率平均为99.97%,CH_4选择性平均为98.44%。     

醋酸锌/炭小球催化剂的制备及其催化合成醋酸乙烯性能

以炭小球(SAC)为载体,采用过量浸渍法制备了不同醋酸锌负载量的醋酸锌/炭小球催化剂,在常压固定床反应器上,考察了醋酸锌负载量、反应温度、乙炔和醋酸摩尔比、空速等因素对乙炔合成醋酸乙烯的影响。采用SEM,BET,XRD等表征手段研究了催化剂活性降低的机理。研究表明,活性组分的流失和反应过程中形成的少量积炭是催化剂活性下降的2个重要原因。当催化剂中醋酸锌负载量(质量分数)为32.05%,常压,反应温度220℃,C2H2/HAc摩尔比为3∶1,乙炔体积空速为500 h-1,反应110 h后,醋酸的单程转化率为24.20%,醋酸乙烯选择性为98.50%,醋酸锌/炭小球催化剂催化合成醋酸乙烯的生产能力可达2.95 g/(mL.d),比高比表面活性炭催化剂的生产能力高35.32%,且该催化剂具有良好的催化活性、醋酸乙烯选择性和反应稳定性。     

沉淀剂对Ni-Al_2O_3催化剂结构及基于浆态床的CO甲烷化性能的影响

利用行星式球磨机,以NH_4HCO_3、Na_2CO_3和(NH_4)_2CO_3为沉淀剂,采用机械化学法制备3种负载型Ni-Al_2O_3催化剂(分别记为Ni-NH4HC、Ni-Na C和Ni-NH_4C)。利用XRD、H2-TPR、N_2吸附-脱附、SEM和TPH等对催化剂进行表征,考察沉淀剂对Ni-Al_2O_3催化剂晶相结构、还原特征、孔道结构、表面形貌和浆态床CO甲烷化性能的影响。结果表明,以(NH_4)_2CO_3为沉淀剂所制备的Ni-NH_4C催化剂比表面积较大;活性组分晶粒尺寸较小。催化剂性能评价表明,CO甲烷化的"初始段"约需1 h,Ni-NH_4C和Ni-NH_4HC试样在"稳定段"的CO转化率均较高,约为77%;而Ni-NH_4C的CH_4选择性更高,在90%左右,这与催化剂活性金属的"尺寸效应"有较大关联。     

合成甲醇铜基催化剂反应条件的研究

本文叙述了反应条件对合成甲醇铜基催化剂活性(时空收率和 CO 转化率)的影响.时空收率和 CO 转化率均随反应压力的升高而增加;在一定空速范围内,时空收率随空速增大而增加,而CO 转化率随空速的增大而降低;反应温度为250℃时,时空收率和 CO 转化率均达最高值.     

溶胶凝胶法制备La2O3/AAO纳米阵列及其催化性能

通过溶胶凝胶法与阳极氧化铝模板法(AAO)相结合来可控合成La_2O_3/AAO纳米阵列催化剂,以丙酮缩合制备二丙酮醇为探针反应考察了催化剂的催化性能。采用XRD、SEM、TEM、BET和CO2-TPD对催化剂进行了表征。结果表明,催化剂活性组分La_2O_3在AAO模板上分散均匀,当焙烧温度为900℃,焙烧时间为1 h时,反应时间3 h,催化剂活性达到最佳,此时丙酮转化率为4.01%,二丙酮醇选择性为96.32%。催化剂重复使用5次后,丙酮转化率为3.63%,二丙酮醇选择性为97.06%。La_2O_3/AAO-900催化剂具有较大的比表面积和较强的弱碱性位是其活性高的主要原因。     

B_2O_3负载量对MoO_3/CeO_2-Al_2O_3耐硫甲烷化性能的影响

考察B_2O_3负载量对于MoO_3/CeO_2-Al_2O_3催化剂对耐硫甲烷化活性的影响,利用BET、XRD、TEM、NH3-TPD等手段对催化剂进行了表征。结果表明,催化剂的耐硫甲烷化活性随B_2O_3负载量增加呈现先升高后降低的变化规律;当B_2O_3负载量为0.5%时,催化剂的耐硫甲烷化活性最高,CO转化率达到55%。结合表征分析,发现添加B_2O_3会影响催化剂载体的结构和表面酸度,从而影响活性组分的分散程度,进而影响MoO_3/CeO_2-Al_2O_3催化剂的耐硫甲烷化性能。催化剂的晶化程度太高或单位面积上的强酸量太多均不利于甲烷化反应;较好的活性组分分散度有利于催化剂甲烷化活性的提高。     

添加WO_3对铈钴催化剂CO氧化性能的影响

采用共沉淀法制备xWO_3-Ce O2-Co_3O_4复合型非贵金属CO低温催化剂,考察不同WO_3添加量和空速对催化剂催化活性的影响,并考察催化剂的抗硫性能。通过孔隙结构测试、H2-TPR、FT-IR和SEM等对催化剂进行表征。结果表明,WO_3添加质量分数1%时,催化剂具有最佳的低温活性。在CO进口体积分数0.12%、O2进口体积分数5%和空速15 000 h-1条件下,50℃时,CO转化率即可达到99.6%,60℃时,CO转化率达100%。添加WO_3,催化剂氧化能力增强,催化效率提高。随着空速升高,CO转化率下降。WO_3的加入可有效提高催化剂的比表面积,抑制硫酸盐在催化剂表面聚集,提高催化剂的抗硫性能。     

工艺条件对钯系催化剂乙炔选择性加氢性能的影响

为了研究工艺条件对钯系催化剂选择性加氢性能的影响,制备Pd/Al_2O_3、Pd-Ag/Al_2O_3和Pd-Ag/Al_2O_3-KOH催化剂,并在微型催化剂评价装置上进行乙炔选择性加氢反应,考察了工艺条件(压力、空速)对催化剂性能的影响。结果表明,随着压力的升高,催化剂活性提高,乙烯选择性会下降;随着空速的提高,催化剂乙炔转化率先升高后降低,MAPD转化率迅速下降,乙烯选择性提高。     

生物质气一步法合成二甲醚中试实验

在列管式连续固定床中试系统上,采用自制二甲醚(DME)合成催化剂,以玉米芯经两段式固定床富氧气化合成气为气源,进行一步法合成DME实验研究.考察了催化剂反应温度(210-295℃)、空速(650-3 000 h-1)对合成过程的影响.并对合成DME催化剂反应前后进行XRD表征.实验结果表明:反应空速为1 200 h-1时,最佳反应温度为270℃时.此时CO转化率最高为73.55%;空速在650-3 000 h-1时,CO转化率为82.00%～67.74%,时空产率为124.28～281.24 kg/(m3·h).     

助剂MgO对CO甲烷化Ni-Al2O3催化剂结构和性能影响

采用溶液燃烧法制备CO甲烷化Ni基催化剂,考察了助剂MgO添加量对Ni-Al_2O_3催化剂结构和性能的影响,并初步探讨了MgO添加量-催化剂结构-CO甲烷化性能的构效关系。结果显示,质量分数6%MgO添加量的催化剂具有适宜的MgO晶体含量、适当的还原温度和较高的比表面积,其CO转化率、CH_4选择性和收率分别高达99%,97%和94.5%。寿命实验表明:在24 h反应时间内,质量分数6%MgO添加量的催化剂CO转化率和CH_4选择性分别高达97%和95%以上,表现出较高的活性、选择性和稳定性。     

焙烧温度对1,4-丁炔二醇加氢制1,4-丁烯二醇Ni-Al_2O_3催化剂性能影响

采用机械化学法制备Ni-Al_2O_3催化剂,通过EDX、XRD、H_2-TPR、BET、SEM、TEM、NH_3-TPD等进行物化结构表征,以水相1,4-丁炔二醇(BYD)加氢制1,4-丁烯二醇(BED)为探针反应,研究焙烧温度对Ni-Al_2O_3催化剂加氢性能的影响。结果表明,焙烧温度600℃所制备的MCT600催化剂比表面积最大,为277 m~2/g。催化剂表面的活性组分Ni负载量(23.14%)超过理论负载量(20%),表面酸(强酸)酸强度较弱。在反应压力4 MPa、温度110℃、搅拌转速500 r/min、反应时间3 h的条件下,MCT600加氢性能较好,BYD转化率25.77%,BED选择性94.08%,收率24.25%。     

Y_2O_3对MoO_3/ZrO_2催化剂的影响及其在甲烷化反应中的应用

采用浸渍法制备Y_2O_3促进的Mo O3/Zr O2催化剂,通过H2-TPR和XRD对催化剂的物化性能进行表征,研究Y_2O_3对催化剂中活性组分Mo O3与载体Zr O2之间相互作用力的影响。催化剂活性评价结果表明,助剂Y_2O_3在直接甲烷化反应中明显提高催化剂稳定性。在空速5 000 h-1、反应压力3.0 MPa和反应温度450℃条件下,反应800 h,催化剂活性保持稳定,具有优良的抗水合稳定性。     

工艺条件对碳二前加氢催化剂性能的影响

以α-Al2O3为载体,钯为活性组分,银为助剂制备了前加氢催化剂,并在750 mL工业侧线装置上与进口催化剂进行了对比评价。考察了入口温度、空速和CO含量三个工艺参数对碳二前加氢催化剂性能的影响,结果表明:提高入口温度,催化剂乙炔转化率、MAPD转化率升高,乙烯增量先增加后降低;和入口温度相比,空速对催化剂性能的影响稍小;CO含量对催化剂性能影响较大。     

浆态床中CO2加氢直接合成二甲醚的双功能催化剂

采用共沉淀沉积法制备了CuO-ZnO-Al2O3-ZrO2/HZSM-5双功能催化剂,利用XRD、BET、H2-TPR、NH3-TPD等手段进行表征。在连续流动加压浆态床反应器中,以医用石蜡为惰性液相介质,研究了其对CO2加氢直接合成二甲醚的催化反应,考察了不同温度、不同压力、不同氢碳比和不同空速对反应结果的影响。研究表明,提高反应温度有利于提高CO2转化率,但使二甲醚的选择性降低;增大压力和氢碳比有利于提高CO2转化率和二甲醚的选择性;增大空速会使CO2转化率和二甲醚选择性均呈现下降趋势。