EQ-101型铁钼甲醛合成催化剂的工业应用

针对铁钼法甲醛生产工艺进口催化剂国外技术垄断、价格昂贵的现状,自主研发了EQ-101型铁钼甲醛合成催化剂,并进行了工业应用。介绍了EQ-101型甲醛催化剂的物性指标及催化剂装填情况;分析了采用该催化剂后开车阶段和工业运行阶段甲醛产品质量和ECS入口尾气副产物等工艺指标。结果表明,甲醛产品质量和ECS入口尾气副产物各项指标可满足工艺要求,生产1 t质量分数37%的甲醛平均甲醇单耗约430 kg,甲醛收率92%,甲醇转化率98%,与进口催化剂水平相当,具备工业推广条件。     

甲醇氧化制甲醛铁钼催化剂研究

采用共沉淀法制备了不同Mo与Fe原子比的甲醇氧化制甲醛催化剂,在常压固定床反应器上对催化剂进行活性评价,采用BET、XRD和TEM对制备的催化剂进行表征。结果表明, Mo与Fe原子比为2.2~2.8时,催化剂具有较好的活性,(400~450) ℃焙烧的催化剂具有良好的比表面积、适宜的孔容和孔径,形成了较为稳定的MoO₃和Fe2(MoO₄)₃晶相,使催化剂具有更高的活性和选择性。对甲醇氧化制甲醛反应进行研究,结果表明,在反应温度(265~315) ℃,空速(8 500~13 000) h^-1时,甲醇转化率>98%,甲醛收率>93%, 500 h长周期考核,催化剂表现出良好的活性和稳定性。     

Zn-ZrO2/SiO2非氧化脱氢制无水甲醛的研究

以Zn-ZrO2/SiO2为催化剂,在微型固定床反应器中用甲醇直接非氧化脱氢制备无水甲醛,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。结果表明,在进料的甲醇体积分数为35%、反应温度为800 K、质量空速为35 mL/(g.s)的反应条件下,甲醇的转化率达到100%,甲醛的选择性达到63%。结合催化剂的活性评价及X射线光电子能谱、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,极大程度地增强催化剂的稳定性。     

MK-101催化剂作用下操作条件对甲醇合成的影响研究

实验模拟低压甲醇合成工艺流程,在压力4～7MPa,温度210～270℃,空速6000～15000h-1,CO2浓度4.5%～14.3%的实验条件下,选用MK-101催化剂,考察了温度、压力、空速和CO2浓度对甲醇合成反应的CO、CO2的单程转化率和甲醇时空收率的影响。     

MK-101催化剂作用下操作条件对甲醇合成的影响研究

实验模拟Lurgi低压等温甲醇合成工艺流程,在压力4～7 MPa,温度210～270 ℃,空速6000～15000 h-1,CO2浓度10.5%～13.7%的实验条件下,选用MK-101催化剂,考察了温度、压力、空速和CO2浓度对甲醇合成反应的CO、CO2的单程转化率和甲醇时空收率的影响,并通过正交实验设计进行了操作条件对甲醇时空收率的敏感性分析.     

发泡银对甲醇空气氧化为甲醛的催化性能研究

研究了新型发泡银催化剂对甲醇空气氧化制备甲醛的催化作用 ,考察了催化反应温度、甲醇进料速率、进料体积分数及空气流量对甲醛产率的影响 ,得到了较好的催化反应工艺条件 :反应温度为 6 70℃、甲醇进料速率为 0 8mL·min-1、甲醇进料体积分数为 85 %、空气流量为 10 0 0mL·min-1,在此工艺条件下 ,甲醛的产率可达 85 %以上。对发泡银催化剂的稳定性进行了考察 ,结果表明在 5～ 6 0h内 ,其催化活性无明显变化。     

气-固催化氧化制备2-萘甲醛的工艺条件及反应动力学研究

为了提高气-固相催化氧化2-甲基萘反应中目标产物2-萘甲醛的收率，确定了反应的最佳工艺条件并研究了其反应动力学。结果表明，对于优选的掺杂1%镓的钒钛基(1GVT)催化剂，在反应温度为380℃、空速为13 000 h^-1、进料流量为4.75×10^-4 mol/h的最佳工艺条件下，2-萘甲醛收率为35.08%,且催化剂活性在连续反应180 h后仍然保持稳定。     

甲醇制甲醛铁钼催化剂性能研究

通过对改性后甲醇氧化制甲醛铁钼催化剂做反应温度、气空速等影响因素的试验，认为该催化剂在280℃～300℃，气空速7000h^-1-8000h^-1，甲醇进料浓度5．5％的反应条件下具有较高活性，而且强度高，性能稳定。     

甲醇制二甲醚用全氟磺酸树脂催化剂的研究

采用溶胶-凝胶法制备了用于甲醇气相脱水制二甲醚的新型催化剂全氟磺酸树脂/二氧化硅,应用X射线衍射、红外光谱、热重-差示扫描量热、低温氮物理吸附和氨程序升温脱附法对所得催化剂进行了表征。考察了反应温度、甲醇液空速、全氟磺酸树脂含量对甲醇气相催化脱水制二甲醚反应性能和催化剂稳定性的影响。结果表明,催化剂比表面积达820m2/g,在全氟磺酸树脂负载量10.0%、甲醇液空速1h?1、反应温度184℃时,甲醇转化率92.0%,二甲醚选择性99.9%,经350h实验测试,活性和稳定性没有明显变化。     

CO气相偶联合成草酸二甲酯催化剂的研制

考察助剂、制备方法和还原介质对CO气相偶联合成草酸二甲酯催化剂性能的影响。结果表明,以贵金属Pd为活性组分,非贵金属C为助剂,以α-Al_2O_3为载体,采用分步等体积浸渍法制备的催化剂,在水合肼还原后,具有良好的反应活性和稳定性。在反应温度130℃,空速3 000 h^(-1)时,产物中草酸二甲酯含量90%以上,时空收率平均可达813 g·(L·h)^(-1)。催化剂PC-3反应500 h后,物理性能和反应活性变化不大。     

乙醇催化脱水制乙烯催化剂的制备与性能评价

采用混捏法制备乙醇脱水制乙烯EDE-104催化剂,并引入活性金属氧化物E对催化剂进行改性,通过正交实验得到较优的工艺条件:反应温度360℃,液体空速0.5 h-1,原料乙醇质量分数60%,并在此条件下进行了1 000 h的寿命实验。结果表明,乙醇催化脱水制乙烯催化剂中引入活性金属氧化物E,提高了乙烯选择性,增强了催化剂的稳定性,乙烯选择性97.5%,乙醇单程转化率97.5%,乙烯收率96%。     

B2O3改性Na2CO3催化剂用于甲醇脱氢制无水甲醛

以B₂O₃为助催化剂,采用研磨混合法改性Na₂CO₃催化剂,在固定床反应器中催化甲醇脱氢制备无水甲醛,考察催化剂的组成和反应条件等对催化反应的影响,采用XRD、TG-DTG、N₂吸附-脱附、SEM和CO₂-TPD等对催化剂进行表征。结果表明,以B₂O₃为助催化剂采用机械研磨混合法改性的Na₂CO₃催化剂,增加了催化剂的比表面积,在(10～30) nm增加了大量的孔道,平均孔径达18.44 nm,比表面积为1.65 m²·g^-1,且B₂O₃分布均匀,改性后的催化剂碱性降低,在催化甲醇脱氢制备无水甲醛的反应中,催化活性明显高于Na₂CO₃催化剂,表明B₂O₃改性Na₂CO₃催化剂能提高甲醇转化率和甲醛选择性。在B₂O₃/Na₂CO₃催化剂中B₂O₃质量分数为30%、甲醇进料质量分数为26%、反应温度为650 ℃和甲醇重时空速为2.94 h^-1条件下,甲醇转化率达59.97%,甲醛选择性达83.28%。     

能源化工与催化固定床一步法制二甲醚催化剂性能

采用固定床反应装置,以共沉淀法制备甲醇催化剂和一步法合成二甲醚催化剂,采用BET、XRD和SEM对催化剂进行表征。在反应压力2.5 MPa、反应温度260 ℃和空速(500~900) h^-1条件下,催化剂催化活性最好,其中,CO转化率≥90%,二甲醚收率≥60%,二甲醚选择性≥65%。     

Cu-Zn-Al-Li催化生物质合成气合成甲醇

在模拟生物质合成气气氛(CO/H2/CO2/N2=22/47/27/4, 体积比)下对Cu-Zn催化生物质合成气合成甲醇进行活性评价,发现Cu-Zn催化剂合成甲醇活性随反应时间单调下降,40 h后Cu-Zn催化剂活性比初始活性下降15%,添加Al能提高Cu-Zn催化剂的稳定性,添加Al后的Cu-Zn-Al及Cu-Zn-Al-Li催化剂40 h内合成甲醇的活性均未见明显下降. SEM和XRD表征研究发现,添加Li助剂有助于分散Cu活性组分,从而提高催化剂活性. 不同压力、空速及气体成分下,CO转化率均远高于CO2转化率,CO是生物质合成气合成甲醇的主要C来源.     

新型异丁烷脱氢催化剂性能

对异丁烷脱氢催化剂YBD-101和国外某催化剂L进行性能比较。采用XRD和BET研究催化剂的物相结构和比表面积,固定床反应器考察两种催化剂的异丁烷脱氢催化活性和产物选择性。结果表明,催化剂YBD-101较催化剂L具有Cr2O3颗粒细小和比表面积大等特点。在反应温度(500~620)℃和空速(1.0~2.0)h-1条件下,催化剂YBD-101的异丁烷转化率高于催化剂L8个百分点,产物选择性高于催化剂L 3个百分点。催化剂YBD-101的活性稳定性优于催化剂L,再生周期明显延长,具有较好的经济效益和社会效益。     

水热处理磷改性HZSM-5催化剂的研究

以催化裂化轻汽油馏分为原料,以水热处理磷改性HZSM-5为催化剂,在小型固定床反应装置上考察了水热处理改性方法制备催化剂的催化裂解性能。通过对HZSM-5分子筛催化剂水热处理,调变其酸性,达到多产丙烯的目的。确定催化剂改性最佳条件为：水热处理温度650 ℃,处理时间2 h,处理空速2 h^-1。HZSM-5水热处理后,明显改善催化剂的水热稳定性和活性,提高丙烯选择性。     

预硫化型CoMo加氢脱硫催化剂性能

采用等体积浸渍方法制备CoMo催化剂,选用不同预硫化方法制备一系列硫化型CoMo催化剂,考察反应温度和空速对加氢脱硫性能的影响,并与对比剂进行比较。结果表明,硫化型CoMo催化剂在不同温度和空速下,具有较好活性,在200 h周期实验中,硫化型CoMo催化剂表现出良好的稳定性,脱硫率98.7%。TEM表征显示,硫化型CoMo催化剂具有更多的MoS_2堆垛层,形成更多高活性Co-Mo-SⅡ型活性相。     

液态丙烯脱氧催化剂的研制

采用分步浸渍法在γ-Al_2O_3上负载钯金属盐和过渡金属盐,高温焙烧后制得一种用于液态丙烯脱氧的催化剂。该催化剂使用前不需活化,在空速2 500 h~(-1)和反应温度40℃条件下,即可将出口O_2含量脱除至小于1.0×10~(-6)。催化剂稳定性实验表明,在40℃反应100 h,催化剂活性不变,丙烯加氢的副反应不增加。针对液态丙烯脱氧,制备的催化剂能满足出口O_2含量低和丙烷增量少的要求。