固定床费托合成Co/SiO2催化剂研究

系统考察了载体粒径大小、添加助剂、及活性组分的不均匀分布对Co/SiO2催化剂反应性能的影响.结果表明随着粒径的增大,由于扩散控制的影响,催化剂的活性快速下降.采用添加助剂、制备"蛋壳"型催化剂可大幅提高其费托反应活性.所制备的含助剂"蛋壳"型催化剂Co/SiO2在温度230℃,压力1.2 MPa,空速500 h-1条件下,CO转化率为74.17%,C+5选择性为85.55%.     

微乳液法制备纳米Ni-Cu/Al_2O_3碳二选择加氢催化剂及其性能

采用微乳液法和浸渍法制备了负载型纳米非贵金属选择加氢催化剂Ni-Cu/Al2O3,对Ni-Cu/Al2O3催化剂的物化性质进行了表征,并评价了Ni-Cu/Al2O3催化剂在碳二馏分选择加氢反应中的催化性能。表征结果显示,微乳液法制备的Ni-Cu/Al2O3催化剂的活性组分颗粒粒径约为8nm,分散性好,表面效应显著,活性组分主要负载在载体的表面。实验结果表明,微乳液法制备的Ni-Cu/Al2O3催化剂在碳二选择加氢反应中具有很好的活性和选择性,在反应温度为71℃时,乙炔转化率为99.88%,乙烯选择性为72.50%,丙二烯和丙炔的转化率为92.85%,丙烯选择性为97.38%;微乳液法制备的Ni-Cu/Al2O3催化剂的催化加氢性能优于浸渍法制备的Ni-Cu/Al2O3催化剂。     

粉末模压法制备甲烷部分氧化制合成气反应镍金属催化剂

普通的负载型镍基催化剂,在甲烷部分氧化制合成气反应条件下,存在活性组分易烧结、易流失等缺陷。本文采用粉末模压法制备金属镍催化剂,并研究了催化剂的制备条件及其影响因素。制备的催化剂体现了良好的催化活性,在原料气配比n(CH4)/n(O2)=2.0、反应温度950℃、空速1.4×105h-1时,CH4转化率为89.64%、O2几乎完全反应,H2和CO选择性分别为82.71%和88.90%。     

Pt-Sn/SiO_2催化剂上乙酸加氢制乙醇催化反应研究

通过负载型催化剂制备、催化剂性能评价和反应条件考察,开展在Pt-Sn/SiO_2催化剂上进行乙酸加氢制乙醇的研究。实验结果表明,真空络合浸渍法制备的催化剂用于乙酸加氢制乙醇时,乙酸转化率和乙醇选择性均高于共浸渍法和分步浸渍法制备的催化剂,以氯铂酸为铂源好于硝酸铂,用活化硅胶载体制备催化剂的性能优于SBA-15分子筛和改性Al2O3。随着反应温度提高,乙酸转化率逐渐提高,而乙醇选择性降低;随着氢酸摩尔比增大,乙酸转化率和乙醇选择性均先升高后降低。以活性硅胶为载体,用氯铂酸-氯化锡金属源组合,采用真空络合浸渍法制备Pt和Sn负载量均为3.0%的PtSn/SiO_2催化剂,在温度260℃、压力1.4 MPa、氢酸摩尔比20、乙酸质量空速0.4 h-1的条件下进行乙酸加氢反应,乙酸转化率为90.30%,乙醇选择性为79.20%,乙酸乙酯选择性为20.80%。     

Pt-Sn/SiO_2催化剂上乙酸加氢制乙醇催化反应北大核心CSCD

通过负载型催化剂的制备、催化剂性能评价和反应条件考察,对Pt-Sn/SiO_2催化剂用于乙酸加氢制乙醇催化反应进行了研究。实验结果表明,采用真空络合浸渍法制备的催化剂用于乙酸加氢制乙醇时,乙酸转化率和乙醇选择性均高于共浸渍法和分步浸渍法制备的催化剂,以氯铂酸为铂源好于硝酸铂,用活化硅胶载体制备催化剂的性能优于SBA-15分子筛和改性Al2O3。随反应温度升高,乙酸转化率增加,而乙醇选择性先升高后降低;随氢酸摩尔比增大,乙酸转化率和乙醇选择性均先升高后降低。以活性硅胶为载体,用氯铂酸-氯化锡金属源组合,采用真空络合浸渍法制备Pt和Sn负载量均为3.0%(w)的Pt-Sn/SiO_2催化剂,在温度260℃、压力1.4 MPa、氢酸摩尔比20、乙酸重时空速0.4 h-1的条件下进行乙酸加氢反应,乙酸转化率为90.30%,乙醇选择性为79.20%,乙酸乙酯选择性为20.80%。     

FC-50中油型加氢裂化催化剂的研制

为满足市场对清洁燃料油及化工原料需求量不断增长的要求,中国石油化工股份有限公司抚顺石油化工研究院以无定型硅铝为主载体,改性Y型分子筛为主要酸性组分,W-Ni为活性组分,采用浸渍法制备了FC-50中油型加氢裂化催化剂,属多产中间馏分油兼产高质量重石脑油和尾油的催化剂。在试验装置上对该剂与国内同类先进催化剂进行了对比评价,并进行了工业放大。结果表明,FC-50催化剂具有较高的中间馏分油选择性、反应活性以及良好的稳定性,产品质量优良。以伊朗VGO-1为原料,使用FC-50催化剂,在反应温度380℃、空速1.5h-1条件下,单程转化率为65.8%,中间馏分油选择性79.90%。在相同条件下,FC-50与FC-26催化剂相比,反应温度低3℃,中油选择性比FC-26催化剂高近2%。结果表明,FC-50催化剂的反应性能完全达到了实验室定型催化剂的水平。     

蛋壳型Pt/γ-Al_2O_3催化剂的制备及其对苯的催化燃烧活性

采用等体积浸渍法制备了一系列Pt/γ-Al_2O_3催化剂,考察了制备方法对催化剂Pt活性组分分布及催化剂催化燃烧活性的影响,并利用光学照相、ICP/MS、XRD、SEM和电子探针等分析手段对制备的催化剂进行表征。实验结果表明,浸渍液中溶剂种类和竞争吸附剂的加入对Pt活性组分在γ-Al_2O_3载体上的分布存在影响,进而影响了催化剂的催化燃烧活性;在苯的催化燃烧反应中,乙醇作为浸渍液溶剂制备的催化剂D催化活性最高,当达到相同催化效果时,该方法制备的催化剂贵金属Pt用量较低。表征结果显示,催化剂D中Pt活性组分在载体上呈蛋壳型分布,壳层厚度约为15μm。     

二氧化硅-聚乙二醇负载型铂催化剂催化苯乙烯氢硅化加成反应

制备了SiO_2-聚乙二醇(PEG)负载型铂催化剂,研究了其催化苯乙烯与甲基二氯硅烷进行氢硅化加成反应的规律。实验结果表明,该催化剂在常温常压下有很高的催化活性和β-加成选择性,在空气浴中20℃反应3 h,苯乙烯转化率可达86.02%,β-加成产物选择性为100%。催化剂可重复使用3次无明显失活。     

Ni系碳二馏分选择加氢催化剂的制备和表征

用浸渍法和微乳液法制备了Ni含量相同的Ni/Al2O3催化剂,在固定床反应器中评价了Ni/Al2O3催化剂在碳二馏分选择加氢反应中的催化性能,采用低温N2吸附-脱附、X射线衍射、扫描电子显微镜和透射电子显微镜等方法对催化剂进行了表征。实验结果表明,在原料气组成和反应条件相同的情况下,微乳液法制备的Ni/Al2O3催化剂的活性和选择性明显高于浸渍法制备的Ni/Al2O3催化剂;微乳液法制备的Ni/Al2O3催化剂在75℃下乙炔转化率和乙烯选择性分别为96.95%和49.54%。表征结果显示,与浸渍法制备的Ni/Al2O3催化剂相比,微乳液法制备的Ni/Al2O3催化剂的活性组分粒径更小、在载体上分散更均匀,且活性组分与载体之间有相互作用。     

等离子体对合成低碳含氧化合物用铑基催化剂的影响

以辉光放电等离子体为促进手段制备了铑基催化剂,进行了XRD、XPS、H2-TPR、H2-TPD及CO-TPD表征,并以CO加氢合成含氧化合物为模型反应考察了其催化性能。表征结果显示,等离子体处理后,催化剂活性组分平均粒径减小,分散度提高,并发生了活性组分的表面富集,同时活性组分与助剂的相互作用发生改变,催化剂的还原性能和吸附性能得到了提高。反应结果表明,经等离子体促进后,催化剂的CO加氢活性显著提高,转化率最高提高了78.62%,含氧化合物的时空产率提高了51.96%,同时烃类选择性有所增加。在产物分布方面,随等离子体处理强度加大,甲醇、乙醇选择性升高,乙醛选择性降低。     

丙烯酸废水湿式氧化催化剂的研究

通过对载体制备条件的研究,研制出具有良好稳定性的T iO2-ZrO2复合载体;采用该载体制备催化剂,考察该催化剂对丙烯酸废水湿式氧化反应的处理效果。实验结果表明,采用T iO2-ZrO2复合载体负载Pt的质量分数为0.5%的催化剂,在反应温度270℃、反应压力7.0M Pa、液态空速1.0h-1、气液体积比150的条件下,对化学需氧量(COD)(重铬酸钾法)高达32g/L的强酸性丙烯酸废水进行处理,处理后废水的COD接近100m g/L左右,废水可直接排放。     

3-羟基丙醛加氢催化剂的改性

通过将M oO3引入N i/A l2O3-S iO2催化剂并经高温焙烧制备出N i-M oO3/A l2O3-S iO2催化剂。利用X射线衍射、程序升温还原和孔结构分析表征了改性前后催化剂的物理和化学特性,并且考察了催化剂在3-羟基丙醛(HPA)加氢反应中的催化性能。结果表明,用M oO3改性的催化剂孔道直径增大,起始还原温度降低,终点温度升高,还原区域扩大,耗氢量较未改性的催化剂明显增加。使用该催化剂,在V(H2)∶V(HPA)=2、HPA质量分数10.35%、氢气分压6.0M Pa、空速0.84h-1的条件下,使HPA加氢转化率达到75%所需的物料进口温度由改性前的55℃降至48℃;在将物料进口温度调整为55℃、其余条件不变时,进料空速可以由0.84h-1提高至1.30h-1。催化剂的活性评价结果表明,改性后催化剂的活性较改性前催化剂的活性明显提高。     

纯氧氧化液体石蜡制取低级脂肪酸

采用自制纳米级T iO2基催化剂,用纯氧作氧化剂,在密闭系统中对液体石蜡催化氧化制取脂肪酸的反应进行了研究,考察了激发温度、反应温度、反应时间、氧气流量等工艺条件的影响。实验结果表明,在催化剂用量为原料石蜡质量的1%、激发温度150~180℃、反应温度140~160℃、氧气流量0.04m3/(h.kg)的条件下,一次反应后氧化石蜡的总收率平均大于100%,经4次纯氧氧化后,C5~C13脂肪酸的总收率可达58.2%,另外有附加溶剂产出,收率为7.7%。该方法尾气排放量小,基本上解决了环境污染问题,具有较好的工业应用前景。     

Au-NiO/TiO_2催化剂催化甲醇自热重整制氢

采用沉积-沉淀法制备了甲醇自热重整制氢Au-N iO/T iO2催化剂,并用X射线衍射、透射电子显微镜、能量色散X射线能谱对Au-N iO/T iO2催化剂进行了表征。表征结果显示,N iO可以改善载体T iO2粒子的分散度,使Au颗粒的粒径减小,Au颗粒的粒径主要分布在2~3nm;Au的负载量(质量分数)为1.63%左右。同时考察了反应温度和n(O2)∶n(CH3OH)对Au-N iO/T iO2催化剂催化甲醇自热重整制氢反应活性的影响。实验结果表明,当汽化温度为90℃、反应温度为200℃、n(O2)∶n(CH3OH)为0.30时,Au-N iO/T iO2催化剂的活性最佳,甲醇转化率和CO2选择性较高,CO含量较低。     

Au/SiO_2催化剂上丙烯空气氧化制丙烯醛

采用等体积浸渍法制备了Au/S iO2催化剂,X射线粉末衍射、透射电子显微镜表征结果显示,其金粒子的平均大小可控制在10nm以内。考察了反应温度、空速、金负载量、催化剂焙烧温度、添加助剂等对Au/S iO2催化剂催化丙烯空气氧化制丙烯醛反应性能的影响。实验结果表明,该催化剂具有很高的丙烯醛选择性。在325℃、原料气空速4 000h-1、V(C3H6)∶V(O2)=1∶2、反应时间120m in的条件下,采用500℃焙烧的Au/S iO2催化剂,当丙烯的转化率为1.0%时,丙烯醛的选择性达70%以上。提高焙烧温度至800℃,丙烯醛选择性可达90%。加入Cu助剂可以提高丙烯的转化率,但使丙烯醛选择性下降。     

反1,2-环己二醇的合成新工艺

采用硫酸作催化剂,以1,2-环氧环己烷为原料经水解合成了反1,2-环己二醇。考察了催化剂用量、原料摩尔比、反应温度、反应时间等条件对产物收率的影响;以二氯乙烷为溶剂对产物进行萃取、重结晶提纯。实验结果表明,在水与1,2-环氧环己烷的摩尔比为20∶1、反应温度为(45±2)℃、pH为3.0左右、反应时间为60m in的条件下,产物反1,2-环己二醇的收率在80%左右,纯度达到99%以上。并通过红外光谱与气相色谱-质谱方法对产物进行了表征,证实了产物的结构与纯度。     

无羧酸条件下清洁合成环氧大豆油

在无羧酸条件下,以乙酸乙酯为溶剂、甲基三辛基硫酸氢铵为相转移催化剂,用30%(质量分数)过氧化氢溶液直接环氧化大豆油合成了环氧大豆油。通过核磁共振氢谱及碳谱、傅里叶变换红外光谱、黏度测定等方法对产物的结构进行了表征与分析,并根据国家标准的方法对产物的色泽、酸值、环氧值和碘值进行了测定。同时考察了反应时间、反应温度及溶液pH对产物环氧值的影响,通过正交实验优选了反应条件。实验结果表明,无羧酸条件下,以过氧化氢为氧化剂可以成功地实现大豆油的环氧化,在溶液pH为2、反应温度60℃、反应时间7h的条件下,产物的环氧值为6.27%,碘值(100g)为5.80g。此方法避免了反应中生成过酸,副产物生成量减少,提高了产品质量。     

顺式环氧琥珀酸氢钠的合成

以Na2WO4.2H2O为催化剂,在体积分数为75%的乙醇中用H2O2氧化马来酸,进行了顺式环氧琥珀酸氢钠合成的实验。采用单因素和正交实验的方法考察了反应时间、反应温度、催化剂用量和反应液pH等因素对顺式环氧琥珀酸氢钠收率的影响。实验结果表明,各因素对产物收率影响的显著性顺序:反应时间>反应温度>反应液pH>催化剂用量。最佳的合成条件:马来酸11.610g,H2O2(体积分数30%)15mL,催化剂用量0.495g,反应温度65℃,反应时间3h,反应液pH为3.5。在此条件下,顺式环氧琥珀酸氢钠的收率最高可达97.8%。     

骨架镍液相催化加氢制甲基异丁基甲醇

研究了以骨架镍催化剂液相催化加氢制备甲基异丁基甲醇的工艺。考察了骨架镍催化剂的活化条件、加氢反应温度、氢气压力、搅拌转速及催化剂的用量对加氢反应的影响,确定了骨架镍催化剂最适宜的活化条件(碱液质量分数20.00%,活化温度90℃,活化时间3h)和加氢反应的最佳工艺条件(反应温度105~115℃,氢气压力1.2M Pa,搅拌转速1 000r/m in,催化剂用量30g/L)。实验结果表明,在最佳工艺条件下,甲基异丁基甲酮的转化率达到100.0%,甲基异丁基甲醇的收率可达99.3%。骨架镍催化剂具有良好的稳定性和反应活性,可重复使用60次。     

环戊烯选择氧化合成戊二酸绿色催化过程

研究了以环戊烯为原料、草酸为有机络合剂、H2O2为氧化剂,在催化剂钨酸(H2WO4)的作用下一步合成戊二酸的绿色新过程,考察了氧化剂的含量、反应物配比、催化剂用量、反应温度、反应时间等对反应的影响。确定了最佳反应条件:选用50%(质量分数)的H2O2为氧化剂、反应物配比n(H2O2)∶n(环戊烯)=4.4、n(H2WO4)∶n(草酸)=1、催化剂用量(H2WO4占环戊烯的摩尔分数)1.5%、反应温度85℃、反应时间6h。在最佳反应条件下,戊二酸的收率高达92.3%。该方法洁净、高效,产物戊二酸的纯度高,符合绿色化学的要求。实验结果表明,强酸性环境有利于戊二酸的生成,表明此反应为酸催化的选择氧化反应。