负载型纳米金属催化剂在乙炔选择加氢反应中的研究进展

综述了不同负载型纳米金属催化剂在乙炔选择加氢反应中的表现,重点探讨金属活性组分及其载体对催化性能的影响。Pd和Ni基催化剂普遍有着较高的乙炔转化率,Au基催化剂更容易获得高的乙烯选择性。而载体的酸碱性、缺陷位、结构性能等也对催化性能发挥着至关重要的作用。最后,对双金属、活泼载体负载型催化剂在乙炔选择加氢反应中的发展前景进行了展望。     

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%。     

载体对钯基选择加氢催化剂性能的影响

以常规浸渍法制备了一系列Pd基催化剂，考察载体结构、织构及组成对其加氢性能的影响。采用程序升温技术（TPR-H2、TPDCO）对催化剂进行了表征和相应分析。结果表明，Al2O3载体中以高温1100℃焙烧后形成的占晶型具有更高的乙烯选择性。Pd基催化剂的Al2O3载体预先修饰MgO或CeO2后，能获得良好的金属分散度和适宜的反应物的吸附及产物的脱附特性，使得在高氢／炔体积比下催化剂样品上乙烯收率也维持在80％左右。在非Al2O3型载体制备的催化剂中，与金属Pd存在强相互作用的TiO2载体制备的催化剂的催化性能优越，最优样的乙烯收率达到95％。催化剂表面的Pd^hHx物种和Pd—C结合能在很大程度上影响着H2吸附活化和乙烯脱附能力，这对选择加氢性能有至关重要的作用。     

助剂对裂解汽油一段加氢镍基催化剂性能的影响

以Li,Ce,La作助剂,制备出用于裂解汽油一段加氢的镍基催化剂,利用X射线衍射分析仪、X射线光电子能谱法、程序升温还原、程序升温脱附等考察了助剂对催化剂物相、晶粒尺寸、还原性能、表面酸性、金属分散度等性能的影响。结果表明：制得的催化剂用于C6～C8馏分加氢时,其加氢活性及稳定性均优于进口催化剂HTC-200;稀土金属Ce可增加Ni电子云密度,减小NiO的晶粒尺寸,降低催化剂还原温度;碱金属Li可提高催化剂金属分散度及催化剂活性和选择性。     

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...     

乙炔的高效脱除催化剂LY-C_2-02

选择性加氢脱除乙炔,是制备聚合级乙烯的关键。LY-C_2-02催化剂应用于石油化工领域采用顺序分离流程的乙烯装置。来自脱乙烷塔顶的C_2馏分,经过计量配氢后,进入C_2加氢反应器,乙炔在催化剂的作用下加氢生成乙烯,从而完全脱除C_2馏分中的乙炔。由于乙炔加氢后生成的乙烯有可能再次加氢生成乙烷,因此避免乙烯的加氢成为C_2选择性加氢过程的关键环节。LY-C_2-02催化剂集成多项专利技术,采用多级分布的孔结构,活性中心合金化程度高,具有活性高、选择性优异等特点,与传统催化剂相比选择性提高了20%,总体性能达到国际先进水平,其中选择性指标领先于同类催化剂。在兰州石化、辽阳石化、大庆石化等公司后加氢流程的乙烯装置使用后产生显著经济效益,具有突出的推广应用价值。     

溶剂化金属原子浸渍法制备高分散负载型催化剂 Ⅲ.Pd 催化剂的制备及催化加氢性能的研究

利用金属蒸气法制备高分散金属负载催化剂 Pd/Mgo、Pd/γ-Al_2O_3、Pd/SiO_2、Pd/TiO_2、Pd/ZrO_2以及它们在二丙酮醇、环十二碳三烯、苯的力口氢反应中的催化性能,并与普通浸渍法制备的倦化剂进行比较。实验结果表明,在所有这些加氢反应中,溶剂化金属原子浸渍法制备的催化剂(SMAI 催化剂)比对应的普通浸溃法制备的催化剂具有较高的催化活性。这是因为 SMAI催化剂金属粒度小,分散度高以及零价金属原子百分数高。     

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%。     

催化加氢脱氯催化剂的研究进展

催化加氢脱氯技术反应选择性高、适用范围广,可深度脱氯,是极具前景的脱氯方法。综述了加氢脱氯催化剂的研究进展,详细介绍了近年来加氢脱氯贵金属和非贵金属催化剂的活性组成、助剂、载体及反应条件对催化剂性能的影响,并分析了催化剂失活的原因。Ni基催化剂价格低廉,具有良好的催化活性、选择性和稳定性,是非常有前景的加氢脱氯催化剂。     

金属离子改性ZSM-5分子筛催化甲醇制烯烃性能研究

采用等体积浸渍法制备金属离子改性催化剂Cu-ZSM-5、Fe-ZSM-5和Ag-ZSM-5,利用XRD、N2吸附/脱附、NH3-TPD和CO脉冲吸附分析催化剂的孔结构和表面酸性,测定各催化剂催化甲醇制低碳烯烃产物的选择性,并考察浸渍温度和时间对Ag-ZSM-5催化活性的影响。结果表明,ZSM-5分子筛经金属离子Cu(II)、Fe(III)和Ag(I)改性后,催化剂孔径降低,表面强酸消失,烯烃的选择性增大。其中Ag-ZSM-5具有最弱的表面酸强度和较好的金属分散度,MTO催化性能最佳,在浸渍温度和时间分别是40℃和18h,乙烯+丙烯的选择性达88.04%,与ZSM-5相比,提高了26.93%。     

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。     

Y型沸石酸性对负载Pt催化剂催化萘加氢转化反应性能的影响

以不同酸性的HY沸石为载体,金属Pt为加氢活性组分,采用浸渍法制备了一系列的双功能Pt/HY催化剂;采用吡啶红外、TEM、H₂-TPR、XPS等手段对其进行表征;并以萘为原料,采用固定床加氢装置考察Pt/HY系列催化剂在萘加氢转化反应中的催化性能。结果表明：金属Pt分散在HY载体的外表面和孔道中,且具有相似的电子状态,金属同载体之间的相互作用相近;在反应温度250 ℃、反应压力2 MPa、质量空速1.0 h^-1的条件下,Pt负载质量分数1%的3种Pt/HY催化剂均表现出较强的催化加氢性能;酸性对制备的Pt/HY催化剂催化萘加氢反应性能没有显著影响,主要影响十氢萘的异构性能;此外,HY载体的酸性对Pt/HY催化剂的异构开环性能和稳定性也具有一定的影响;具有较多酸量的Pt/HY催化剂表现出更好的异构开环性能,且酸量越多,催化剂稳定性越差。     

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。     

Reverse Microemulsion Synthesis and Characterization of Pd-Ag Bimetallic Alloy Catalysts Supported on Al2O3 for Acetylene Hydrogenation

Pd-Ag bimetallic alloy nanoparticles were synthesized by the reverse microemulsion method,and then deposited on Al2O3 to form the supported catalyst.The nanoparticles of Pd-Ag and Pd-Ag/Al2O3 samples were characterized by UV/Vis,HRTEM,EDX,XRD,and XPS.The test results indicated that Pd-Ag bimetallic alloy nanoparticles with a size of about 2 nm and a face-centered cubic(fcc) structure were formed in the measured area of microemulsion.The growth of nanoparticles was effectively limited within the droplet of micoremulsion.TEM image exhibited that the Pd-Ag alloy nanoparticles were well-dispersed on the Al2O3 support.The catalytic performance of various catalysts for selective hydrogenation of acetylene showed that a higher acetylene conversion and selectivity to ethylene upon acetylene hydrogenation was achieved on a nano-sized Pd-Ag bimetallic catalyst with a Pd/Ag alloy supported molar ratio of 1:1.5.     

分散型Mo催化剂作用下菲的加氢转化

以油溶性有机钼化合物和升华硫为原料,制备了两种分散型钼催化剂,对其进行表征并用于菲的加氢转化过程中。实验结果表明,在本研究的实验条件下,制备时的硫化气氛不仅会影响分散型Mo催化剂中MoS2的含量,而且也会对其MoS2的结构产生影响。在高硫化气氛下制备的催化剂具有更高的MoS2含量,而且其MoS2的本征催化活性也更强,从而使该催化剂表现出更强的催化活性。对八氢菲异构体生成选择性的分析表明,在低硫化气氛下制备的催化剂对菲外芳环的加氢具有更高的催化选择性,这种催化选择性与催化剂的结构有关,而在一定的反应条件下,催化剂的结构可被修饰。对不同反应时间和温度下的as-八氢菲异构体生成选择性进行分析,基于实验结果,提出了分散型Mo催化剂作用下的加氢机理,即认为催化剂表面的活性氢是逐个转移至芳环上的,而且接受奇数个活性氢形成的半加成中间体可从催化剂表面脱附。另外,由该机理可以得出,在低硫化气氛下制备的催化剂具有更强的吸附能力。     

固定床渣油加氢脱金属催化剂的研究进展

渣油加氢脱金属(HDM)催化剂是渣油加氢技术中的核心催化剂之一,开发高性能HDM催化剂对提高固定床渣油加氢技术的劣质原料适应性以及延长装置运转周期具有重要意义.从载体、活性金属组分和助剂三方面着手,对HDM催化剂的研究进展进行了综述.首先分析了载体孔结构对HDM催化剂的影响;介绍了扩孔剂法、水热处理法、低温烧结法等Al...     

草酸二甲酯催化加氢制乙二醇铜基催化剂研究进展

合成气经草酸二甲酯加氢制乙二醇是最具工业应用前景的乙二醇合成新工艺。着重介绍了草酸二甲酯非均相加氢Cu基催化剂的研究进展,总结了催化剂的制备方法、载体、助剂等对催化反应性能的影响,初步探讨了反应过程催化剂的活性中心及反应机理。     

微乳液法制备Pd负载型催化剂及其催化性能

采用微乳液法合成了Pd纳米粒子,并成功地将其负载到Al2O3载体上,制备了Pd/Al2O3催化剂;采用纳米粒度分析仪、TEM、SEM和EDS等分析手段对微乳液中及催化剂表面的Pd纳米粒子进行了表征,并采用TG-DSC和XPS方法对Pd/Al2O3催化剂进行了表征。表征结果显示,在表面活性剂Tween80-正丙醇-环己烷-水微乳液体系中合成的Pd纳米粒子随水与表面活性剂Tween80的摩尔比的变化而改变,负载在Al2O3载体表面的Pd纳米粒子粒径分布均匀,粒径大小与微乳液中的Pd纳米粒子相同;立方面心结构的Pd纳米粒子在催化剂表面呈蛋壳状富集。考察了Pd/Al2O3催化剂在乙炔加氢反应中的催化性能。实验结果表明,Pd纳米粒子的粒径为2～3 nm时,Pd/Al2O3催化剂的催化性能最佳。     

Hβ分子筛负载非贵金属催化苯加氢烷基化制备环己基苯

以Hβ酸性分子筛作为烷基化活性组分,负载非贵金属Ni、Co、Cu为加氢活性组分,制备一系列不同非贵金属负载量的双功能催化剂,采用N₂物理吸附、CO脉冲吸附、NH₃-TPD、吡啶红外、TEM等手段对其进行表征,在苯加氢烷基化反应中筛选出适宜的非贵金属组分并考察金属负载量对催化剂反应性能的影响。结果表明：Ni、Co和Cu的负载使Hβ分子筛中强酸量减少并产生一定量的强酸中心,Ni/Hβ催化剂由于具有较多的B酸酸量更有利于苯加氢烷基化反应;在相同的条件下催化苯加氢烷基化反应,Cu/Hβ催化剂无催化活性,金属负载量相同的Ni/Hβ催化剂比Co/Hβ催化剂的催化活性高;在氢气压力2.5 MPa、反应温度200 ℃、反应时间3 h的条件下,2%Ni/Hβ催化剂作用下苯加氢烷基化反应的苯转化率为38.4%、环己基苯选择性为72.6%、环己烷选择性为5.8%、二环己基苯的选择性为8.9%。     

Fe改性的组合型Pt/C催化剂的制备及其在邻氯硝基苯加氢中的应用

采用吸附法制备了过渡金属改性的组合型Pt-M/C(M=Fe,Sn,Ce,Ni;C表示活性炭)催化剂,通过TEM和XPS方法对催化剂的表面形态、金属负载量、金属电子价态及Pt纳米颗粒的分布进行了表征;以邻氯硝基苯催化加氢合成邻氯苯胺为探针反应,考察了Pt-M/C催化剂的选择性加氢性能。实验结果表明,Fe助剂的改性效果最佳,当m(Fe)∶m(Pt)=2时,Pt-M/C催化剂具有较佳的催化性能,在1.0 MPa、60℃的反应条件下,邻氯硝基苯转化率为100%,转换频率为78 s-1,邻氯苯胺的选择性高达99.5%。向反应体系中引入Fe3+也能较好地提高Pt/C催化剂的加氢性能,但会引入杂质,降低产物的品质。