Pd基双金属乙炔选择性加氢催化剂研究进展

Pd金属具有独特的电子结构和优良的活性,被广泛应用于工业选择加氢反应中。利用第二金属形成Pd基双金属催化剂,可通过改变Pd粒子的粒径、形貌或配位环境等,进而提高Pd催化剂的选择性。综述了采用先进的表征手段及理论模拟计算方法等,对不同合成策略和组成的Pd基双金属催化剂的“构-效”关系及调控规律的探讨研究成果。介绍了Pd双金属纳米团簇、Pd单原子合金和Pd双原子为代表的Pd基双金属催化剂,及它们在乙炔选择加氢中的应用,并对制备方法进行归纳总结,指出了未来Pd基双金属催化剂的发展趋势。     

含碳Cu-Zn-Al乙炔选择性加氢催化剂制备及性能

采用共沉淀法制备不同Cu/Zn摩尔比铜-锌-铝水滑石前体,焙烧后经过乙炔预处理和H₂还原得到Cu_mZn_3-mAl-LDO(T140-R150)催化剂(m取值为1、1.5、2、3)。对上述含碳铜-锌-铝催化剂进行N₂物理吸附、X射线衍射、扫描电子显微镜和透射电镜表征,研究其在大量乙烯存在时乙炔选择性加氢反应中的催化性能。结果表明：在铜-铝水滑石中引入锌,可提高前体中铜的分散度,有利于碳化铜(Cu_xC)加氢活性相的生成,提高乙炔选择性加氢反应的性能。催化剂最佳制备条件为：Cu/Zn摩尔比1,乙炔处理温度140℃,乙炔处理时间2 h,氢气还原温度150℃,氢气还原时间3 h。在温度100℃和压力0.1 MPa条件下,Cu_1.5Zn_1.5Al-LDO(T140-R150)催化乙炔选择性加氢反应的乙炔转化率达100%,乙烯选择性为53.9%,C₄选择性为15.5%,乙烷选择性为30.6%。     

Pd/SiC催化苯乙炔选择性加氢性能

以具有半导体特性的高比表面积SiC为载体制备了Pd/SiC催化剂,采用XPS,XRD,TEM,in-situ FTIR等分析方法对Pd/SiC催化剂进行了表征,考察了Pd/SiC催化剂在苯乙炔选择性加氢中的性能,研究了苯乙炔在Pd/SiC催化剂上加氢的反应机理.实验结果表明,在30℃及常压下,Pd负载量为3％(w)的催...     

乙炔加氢制乙烯高选择性催化剂的研究

研究了乙炔加氢制乙烯Pd/Al_2O_3催化剂钯含量及助剂与起始反应温度及反应温度、加氢活性和选择性之间的关系.在此基础上研制出高选择性(≥98%)的CHC-1型催化剂.500h连续实验结果表明:其活性、选择性均稳定.     

FCC汽油选择性加氢脱硫催化剂的研制及性能评价

通过对传统Al_2O_3载体加以改进,研制出一种FCC汽油深度选择性加氢脱硫催化剂CoMoNi/Al_2O_3-SiO_2。该剂具有较高的脱硫活性和较低的烯烃饱和活性,在压力1.5 MPa、反应温度230℃、氢油体积比300:1、空速2.0h~(-1)的条件下,脱硫率达到93.4%,总硫质量分数由439.3μg/g降低到29.1μg/g,辛烷值损失仅为0.7个单位。     

乙炔选择加氢贵金属催化剂替代研究进展

催化选择加氢是脱除裂解气碳二馏分中乙炔的常用方法,氧化铝负载的Pd基催化剂能够有效脱除微量的乙炔,但乙烯选择性不高,且Pd价格昂贵.除了Pd外,Ni,Cu,Fe等过渡金属也具有选择加氢性能,受到研究者的广泛关注.综述了近年来以非贵金属催化剂、金属氧化物及非金属催化剂进行乙炔选择加氢的研究进展,对比了各催化剂在乙炔选择加...     

工业尾气中乙炔、乙烯加氢催化剂的研制

西北化工研究院开发了两种新型的加氢催化剂CH-101和CH-201。实验室研究及工业侧流试验表明,这两种催化剂能有效地脱除原料气流中的乙炔、乙烯,具有活性好、净化度高等特点,且CH-101在150~180℃下对乙烯的加氢转化活性优于国外同类产品。     

乙炔和甲酸甲酯的加氢酯化催化剂研究

比较了镍、钯、钌、铂、铑的氧化物对乙炔和甲酸甲酯的气固相加氢酯化反应的催化性能 ;筛选了镍催化剂中的无机载体 ;研究了浸渍法制备的镍催化剂的催化反应行为。结果表明 ,浸渍法制备的镍基催化剂 ,Ni2 + 是具有催化活性的组分。活性中心氧化镍的聚集及被高聚物覆盖和催化剂的流失是催化剂不断失活的原因。     

催化裂化汽油选择性加氢脱硫催化剂的研制及性能评价

报道了催化裂化汽油选择性加氢脱硫催化剂HL－07的研制及小试性能评价结果，该剂对催化裂化汽油有较脱硫活性和较低的烯烃饱和活性，硫含量为1100μg/g的原料加氢脱硫后硫含量降为295μg/g,RON及MON的损失分别为0．6及0．7个单位。     

La对CoMo/γ-Al_2O_3催化剂选择性加氢脱硫性能的影响

制备了CoMo/La_2O_3-Al_2O_3选择性加氢脱硫催化剂,通过BET,XRD,H2-TPR,XPS,TEM对催化剂进行了表征,并在固定床连续微型反应装置上考察了La_2O_3含量对催化剂活性的影响。结果表明:La的引入可以改善活性组分与载体间的相互作用,有利于金属活性组分的还原,提高了Mo的硫化程度,增加了CoMoS活性相的数量;当La_2O_3质量分数为1.0%时,催化剂有最佳的选择性加氢脱硫活性,在处理FCC汽油重馏分(65℃馏分)时可将其硫质量分数降至11.2μg/g,RON损失1.1个单位;与碱洗轻馏分调合后,产品硫质量分数为9.0μg/g,RON损失0.8个单位。     

纳米Pd/TiO_2加氢催化剂的制备及其催化性能研究

以沉淀法制备纳米Pd/TiO2催化剂,并采用XRD、TEM检测分析手段对Pd/TiO2催化剂进行了表征,以乙炔选择催化加氢制备乙烯为反应模型考察了制备方法、反应温度、钯含量对催化剂性能的影响。实验结果表明,用沉淀法制备的催化剂,经过500℃焙烧,TiO2呈锐钛型,平均粒径为16nm,乙炔的转化率达到100%,乙烯选择性最高达到86%左右,稳定性好。比浸渍法制备的催化剂的选择性提高了约43%。     

BC-H-20A新型C2选择加氢催化剂的研究和应用

开发出新型C2 馏份选择加氢催化剂BC -H - 2 0A ,侧线评价结果表明 ,该催化剂具有高空速、高选择性、绿油生成量少等优点 ,性能优于C31 - 1A、BC - 0 37、G - 58B、LT - 1 61和HO - 1 1等催化剂。BC -H - 2 0A催化剂已分别在辽阳石油化纤公司和齐鲁石油化工公司投用 ,运行情况良好 ,可以替代进口的G - 58C催化剂。     

碳二前加氢催化剂的研究

采用前加氢技术的分离流程的乙烯装置具有流程简单，设备投资少，操作费用低的优点。研究制备一种适合前加氢流程的催化剂，并研究了反应温度、压力、空速以及ＣＯ浓度对催化剂性能的影响，２５０ｈ连续试验表明该催化剂具备良好的活性、选择性和稳定性     

CaO改性的乙炔选择加氢催化剂Pd-Ag/Al_2O_3

以CaO为改性助剂,采用等量浸渍法对工业用乙炔选择加氢催化剂Pd-Ag/Al2O3进行改性,制备了CaO含量不同的改性Pd-Ag/Al2O3催化剂。CO-TPD表征结果显示,Ca与Pd原子比为6时,改性催化剂中Pd的分散度最大。在高通量微型反应器上对催化剂进行活性评价的结果表明,当反应温度为50～90℃时,改性催化剂的活性随CaO含量的增加而降低;当反应温度为90～100℃时,Ca与Pd原子比为6,8,10的改性催化剂的活性和选择性都得到提高。原位DRIFTS及TG-DSC分析结果表明,采用CaO改性虽使催化剂上吸附的碳氢化合物的链长增长,但有助于降低碳氢化合物的吸附量。     

蒽醌加氢负载型铂催化剂的制备和性能

用浸渍法制备了蒽醌法生产过氧化氢工艺过程中蒽醌加氢用负载型铂催化剂并测定了其催化性能。用能量色散X射线分析(EDX)考察了活性组分沿载体的径向分布,用H2-O2滴定法测定了活性组分的分散度和晶粒大小。结果发现,Pt负载量为0 3%(质量分数)且在催化剂中呈厚壳型分布、用Mg(质量分数0 6%)改性的Al-Ti载体负载的催化剂具有较好的性能。在318～323K、空速11 4～14 3h-1条件下反应,该催化剂具有最佳的性能。从其短期稳定性可看出,该催化剂具有良好的工业应用前景。     

Al_2O_3-TiO_2复合载体用于乙炔选择加氢反应

采用共沉淀法制备了A l2O3-T iO2复合载体(简称复合载体),研究了该复合载体负载Pd后制备的Pd/A l2O3-T iO2催化剂在乙炔选择加氢反应中的催化性能。考察了复合载体合成条件(复合载体中T iO2的含量、中和反应温度、沉淀终点pH、A lC l3的质量浓度、沉淀物老化时间)对Pd/A l2O3-T iO2催化剂活性和选择性的影响。实验结果表明,复合载体的最佳合成条件为:T iO2质量分数30%,中和反应温度40℃,沉淀终点pH=9,A lC l3的质量浓度0.20g/mL,沉淀物不老化。采用最佳条件下合成的复合载体所制备的Pd/A l2O3-T iO2催化剂(Cat-02)的选择性大于85%,乙炔转化率达到90%以上,优于Pd/A l2O3催化剂。与工业催化剂G-58C相比,Cat-02在活性上还有一定差距,但具有更好的选择性。     

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。     

非负载镍基催化剂的加氢性能

采用固相反应法制备了Ni-Zr非负载型催化剂,通过BET、XRD、H₂-TPR和H₂-TPD等手段对催化剂进行了表征,并评价了该系列催化剂的乙苯加氢活性。结果表明,相对纯Ni催化剂,Ni-Zr非负载型催化剂具有较大的比表面积,提高了活性组分的利用率。同时由于Ni、Zr两组分的相互作用,使Ni组分以游离NiO和难还原NiO 两种相态存在;当二者比例适当时,Ni-Zr催化剂具有较强的吸附H₂能力和较高的加氢活性。     

KL7741B-T型乙炔前加氢催化剂在乙烯装置上的应用

介绍了Kataleuna催化剂公司开发的KL7741B-T型乙炔前加氢催化剂在大庆石化公司乙烯新区装置上的首次应用情况。在该催化剂应用期间,经历了5次非计划停车和2次计划停车,停车过程中先进行氮气降温、后用氮封保护,开车时直接投入使用。通过采取稳定加氢反应器入口CO含量及降低各段入口温度等优化控制措施,该催化剂连续运行24个月后仍可继续使用。该催化剂在使用过程中性能稳定,完全能满足工艺要求。