Ru/TiO_2催化剂催化乳酸乙酯加氢反应研究

采用改良的浸渍法制备了Ru/TiO2催化剂,对其进行了XRD、XPS、TEM等表征。初步研究了Ru/TiO2催化剂在乳酸乙酯加氢制1,2-丙二醇反应中的催化性能,考察了反应温度、氢气压力、催化剂用量和溶剂对反应的影响。在温和的反应条件下(423 K,5 MPa)可以得到约80%的1,2-丙二醇收率。     

乙醇酸甲酯催化加氢制备乙二醇

在微型固定床反应器上,以乙醇酸甲酯为原料,使用Cu-Cr催化剂,催化加氢制备了乙二醇.考察了氢酯摩尔比、反应温度、反应压力、床层空速对反应的影响,并对加氢催化剂的活性进行了XRD的评价.结果显示最佳反应条件为:氢酯摩尔比40:1、反应温度210℃、反应压力3.5MPa,床层空速0.4h-1时,乙醇酸甲酯的转化率达94%...     

1,3,2-二氧硫杂环己烷-2,2-二氧化物的合成工艺优化

以1,3-丙二醇和二氯亚砜为原料、高碘酸钾为氧化剂,在催化剂三氯化钌催化下合成1,3,2-二氧硫杂环己烷-2,2-二氧化物。用红外吸收光谱和核磁共振氢谱对1,3,2-二氧硫杂环己烷-2,2-二氧化物的结构进行了表征。对反应温度、反应时间、原料摩尔比、催化剂用量、氧化剂种类和氧化剂用量进行了优化。得到较优的操作条件为:反应温度40℃,反应时间60 min,1,3-丙二醇60 mmol,原料摩尔比n(二氯亚砜)∶n(1,3-丙二醇)=1.2∶1,催化剂用量为1,3-丙二醇质量的0.15%,m(高碘酸钾)∶m(1,3-丙二醇)=0.3∶1,在该条件下1,3,2-二氧硫杂环己烷-2,2-二氧化物的收率为92.75%。     

甘油催化氢解制1,3-丙二醇的纳米铜基催化剂

采用共沉淀法制备用于甘油催化氢解制1,3-丙二醇的纳米CuO-TiO₂/SiO₂催化剂,用X射线粉末衍射及扫描电子显微镜对催化剂的结构及形貌进行表征。在微型固定床反应器上考察了纳米催化剂对甘油氢解制备1,3-丙二醇的催化性能,结果表明,在反应温度190 ℃、H₂压力4.5 MPa、n(H₂)∶n(甘油)=50∶1和液空速0.30 h^-1的较佳条件下,甘油转化率为35.66%,1,3-丙二醇选择性达78.18%。     

Cu-MCM-41催化剂的制备及在草酸酯加氢制乙二醇催化性能

采用蒸氨沉淀法制备了Cu-MCM-41分子筛催化剂,并采用BET、TEM、XRD和TPR等表征手段对该催化剂进行了表征。表征结果说明所研制催化剂具有规整有序的介孔结构并且活性组分铜得到了良好的分散。通过对该催化剂在草酸二甲酯（DMO）加氢制乙二醇反应中反应性能的研究发现,反应温度、反应压力、氢酯比和液时空速等工艺参数均对催化活性产生重要影响。结果表明,Cu-MCM-41催化剂在反应温度473 K,反应压力2.5 MPa,n(氢)∶n(酯)为80～100时表现出最佳的加氢反应性能,液时空速在2.0 h^-1时,DMO仍然可以完全转化并且乙二醇（EG）选择性达到98%以上。     

丙二酸二甲酯加氢制备1,3-丙二醇铜催化剂载体效应研究

分别采用Al_2O_3、Mg O、HMS和Si O2为载体通过尿素水解均相沉淀法制备了四种铜催化剂,并利用傅里叶变换红外光谱(FT-IR)、X射线衍射(XRD)、程序升温还原(TPR)、H2程序升温脱附(H2-TPD)、X射线光电子能谱(XPS)和CO吸附原位红外等表征手段研究了催化剂的结构,在固定床反应器中考察了其在丙二酸二甲酯(DMM)加氢制备1,3-丙二醇(1,3-PDO)反应中的催化性能。研究表明,铜和载体之间的相互作用越强,越有利于活性组分的表面积以及Cu~+/Cu~0比例提高,促进催化剂活性增加。最优的载体为SiO_2,在反应温度453 K,反应压力5.0 MPa,DMM液时空速为0.3 g/(g-cat×h),氢酯比为300的条件下,DMM转化率为92.7%,1,3-PDO的选择性可达39.5%。此外,Al2O3、Mg O为载体的催化剂由于载体表面较强的酸、碱性,DMM自分解较严重,1,3-PDO选择性降低。催化剂稳定性考评表明,Cu/SiO_2催化剂的催化稳定性良好,具有较好的工业应用前景。     

碳化硅基碳复合核壳固体酸的制备及催化合成苯甲醛-1,3-丙二醇缩醛

以碳化硅粉体为载体,葡萄糖、油酸、腐植酸钠等为碳源,采用水热法炭化及400℃低温炭化获得SiC/C材料,继而气相磺化合成了碳基碳化硅核壳固体酸催化剂。采用XRD、IR、XPS、TG、SEM和TEM对催化剂进行了结构表征,酸滴定法测得其酸度为1.33mmoL/g。以其催化苯甲醛和1,3-丙二醇缩合反应为探针反应测试了其催化活性。考察了原料配比、催化剂用量、反应时间及催化剂重复使用性对缩合产率的影响。结果表明,适宜反应条件为:苯甲醛投料量为0.1mol时,催化剂用量为0.075g,醛醇摩尔比1:1.5,100℃回流2h产率可达83%,该催化剂可以重复使用4次以上。     

纳米CuO/SiO_2催化剂在甘油加氢制备1,2-丙二醇反应中的性能

采用XRD、XPS、BET和H2-TPR等手段对溶胶凝胶法制备的纳米CuO/SiO2催化剂结构进行表征,并在固定床反应装置上,通过反应温度、压力、氢油比和反应液组成的变化,考察纳米CuO/SiO2催化剂在甘油加氢制备1,2-丙二醇反应中的性能。结果表明,纳米CuO/SiO2催化剂具有很高的反应活性,在较温和的反应条件下,1,2-丙二醇的选择性和甘油转化率均可大于95%。     

Co-B非晶态合金催化剂用于乳酸乙酯液相加氢制1,2-丙二醇

该文采用化学还原法,通过改变前驱体醋酸钴溶液的浓度制备出一系列非晶态合金Co-B催化剂,并以乳酸乙酯液相加氢合成1,2-丙二醇为探针反应考察了催化剂的性能,同时研究了反应条件对乳酸乙酯液相加氢性能的影响。采用物理吸附(BET)、X射线衍射(XRD)和透射电镜(TEM)对催化剂的结构和性质进行了表征。结果表明,前驱体醋酸钴溶液的浓度对催化剂的结构和性能有重要的影响。XRD结果表明,制备的催化剂具有非晶态结构,在前驱体醋酸钴溶液的浓度为0.75 mol/L时,催化剂具有较好的热稳定性。BET结果表明,非晶态Co-B催化剂具有中孔结构。最适的反应条件为:反应温度160℃、氢气压力6 MPa、反应时间9 h、催化剂用量为0.2 g,在该条件下,乳酸乙酯转化率98.53%,1,2-丙二醇的收率98.32%。     

胺基丙二酸二乙酯的合成

以肟基丙二酸二乙酯为主要原料,10%Pd C为加氢催化剂进行加氢反应制备胺基丙二酸二乙酯。优惠加氢反应条件为pH5.0、反应温度45℃,反应时间8h,氢压1.5Mpa。目标产物相对于肟基丙二酸二乙酯的收率为98%以上。     

Effect of promoters on hydrogenation of diethyl malonate to 1,3-propanediol over nano copper-based catalysts

Copper-based catalysts were prepared via ammonia evaporation co-precipitation method. Structure evolutions of the catalysts were systematically characterized by XRD, FTIR, TG, SEM, N₂-physisorption, ICP-AES, N₂O chemisorption and XPS focusing on the influence of promoters on the catalytic behavior in the hydrogenation of diethyl malonate to 1,3-propanediol. The results showed that diethyl malonate conversion and 1,3-propanediol selectivity could reach 96.71% and 29.76% respectively at 473 K with 2.0 MPa and 1.8 h^− 1 with boron as promoter. The improved catalytic performance of Cu-B/SiO₂ catalyst could be attributed to more Cu⁰ formed with the inhibition of copper phyllosilicate and better dispersion of copper species.     

Preparation of Ni/bentonite catalyst and its applications in the catalytic hydrogenation of nitrobenzene to aniline

Ni supported on bentonite was prepared by the impregnation method with different nickel contents, applied to the hydrogenation of nitrobenzene to aniline in a fixed-bed reactor, and it was characterized by X-ray diffraction(XRD), H_2-temperature programmed reduction(H_2-TPR), and X-ray photoelectron spectrometry(XPS). The results showed that Ni/bentonite catalyst with 20 wt% nickel content provided a higher conversion of nitrobenzene and selectivity of aniline compared to other catalysts. Ni O was the precursor of the active component of the catalyst, and the small crystallite size as well as the highly dispersed Ni O on the Ni/bentonite-20 catalyst, contributed to the catalytic performance. The hydrogenation of nitrobenzene was carried out at 300 °C with a H_2 gaseous hourly space velocity of 4800 ml·(g cat)~(-1)·h~(-1)and a nitrobenzene liquid hourly space velocity of4.8 ml·(g cat)~(-1)·h~(-1)over Ni/bentonite-20. A 95.7% nitrobenzene conversion and 98.8% aniline selectivity were obtained. While the nitrobenzene liquid hourly space velocity was 4.8 ml·(g cat)~(-1)·h~(-1), the yield of aniline was more than 95.0% during a 10-hour reaction.     

Ni-P/TiO2非晶态催化剂对α-蒎烯加氢的性能

采用化学还原法制备Ni-P/TiO₂非晶态催化剂,以α-蒎烯加氢反应为探针反应,考察了催化剂制备条件对其催化性能的影响,得到适宜的制备条件为载体与NiCl₂?6H₂O质量比为3∶1,P/Ni摩尔比为2.5∶1,反应温度为25℃,pH为11。结果表明：该条件下制备的催化剂对α-蒎烯加氢具有较高的催化活性,α-蒎烯转化率为99.89%,顺式蒎烷选择性为98.48%,收率为98.37%,且可重复使用8次。以XRD、BET、DSC、XPS、TEM为表征手段,对催化剂失活前后的结构及形貌进行了分析,结果表明：新鲜催化剂为粒径均一的球形颗粒,粒径约为100nm,分散性较好,引入TiO₂有效提高了Ni-P粒子的热稳定性,将其晶化温度分别提高了78℃、190℃和115.1℃,而失活催化剂的分散度、Ni⁰含量均有下降,出现了活性组分流失、氧化及团聚等现象,这可能是导致催化剂失活的主要原因。     

泵注入方式进料催化菊芋根茎溶液制备多元醇

以硝酸镍和偏钨酸铵为前驱体,活性炭(AC)为载体,通过等体积浸渍氢气还原法分别制备Ni-W2C/AC和Ni/AC催化剂,利用N2吸附仪、XRD、TEM、TG和XRF等对催化剂及原料进行表征。釜式反应器中,对催化剂催化果糖或果糖基能源植物菊芋根茎制备多元醇高附加值化合物进行评价。结果表明,相同反应温度下,与间歇进料方式相比,泵注入方式能进一步提高1,2-丙二醇和乙二醇收率。以果糖为底物,泵速0.5 m L·min-1条件下,氢气起始压力4.0 MPa、温度245℃时,1,2-丙二醇和乙二醇收率分别为41.4%和18.7%,二者总收率较间歇进料增加17.9个百分点;以菊芋根茎为底物,氢气起始压力3.5 MPa、温度255℃时,1,2-丙二醇和乙二醇收率分别为37.7%和27.4%,二者总收率较间歇进料增加10.7个百分点。结合果糖、葡萄糖分子在氢气气氛下进行的逆羟醛缩合和加氢过程,分析泵注入进料提高1,2-丙二醇和乙二醇收率的主要原因。     

醋酸甲酯加氢制乙醇催化剂工业侧线试验

针对聚乙烯醇行业副产大量粗醋酸甲酯的加氢利用需求,采用络合沉淀组装法制备新型Cu-M/SiO2催化剂。对催化剂进行扩大试验,采用工业侧线试验装置考察入口温度、反应压力、氢酯物质的量比和空速等的影响,完成3200h稳定性试验。结果表明,在入口温度≥215℃、反应压力(2.4~3.2)MPa、空速(0.4~1.0)h-1和氢酯物质的量比≥25条件下,醋酸甲酯转化率大于98.5%,乙醇选择性大于99.0%,催化剂结构和性能稳定,显示出良好的工业应用前景。     

中低温煤焦油加氢转化路径

以中低温煤焦油360℃的馏分油为原料,Ni-Mo/γ-Al2O3为催化剂,在小型固定床单管加氢反应器上进行加氢实验。在压力13 MPa、空速0.4 h-1、氢油体积比1 700∶1和反应温度370℃工艺条件下进行催化加氢反应,通过对原料油和加氢产物的GC-MS的检测结果分析,确定了酚类、萘类、联苯类和菲类化合物的加氢转化路径,得到煤焦油馏分油中主要化合物的加氢反应网络。     

SrO助催化剂对Fe1-xO基熔铁氨合成催化剂性能的影响

采用高温熔融法制备了不同SrO含量的Fe_{1- x} O基氨合成催化剂。在类似工业条件下（15MPa、30000h^-1）使用固定床反应器对催化剂进行了氨合成（氮的催化加氢）活性评价,并采用X射线能谱仪（EDS）、程序升温还原（H₂-TPR）、N₂程序升温脱附（N₂-TPD）、X射线粉末衍射（XRD）对样品进行表征。结果表明,随着SrO含量的增加,催化剂的活性先增加后降低,呈现出火山型活性变化趋势。当SrO质量分数为0.4%时,催化剂活性最高。SrO存在表面偏析现象,且SrO的添加并没有促进或明显抑制催化剂的还原。少量SrO的添加降低了N₂的解离活化能或降低了NH _x 物种的稳定性,提高了催化剂的活性;SrO含量进一步增加,覆盖了表面部分活性位,消耗了体相的重要结构助催化剂Al,降低了催化剂的活性和耐热性能。     

Deactivation of metal catalysts in liquid phase organic reactions

The paper gives a general survey of the factors contributing to the deactivation of metal catalysts employed in liquid phase reactions for the synthesis of fine or intermediate chemicals. The main causes of catalyst deactivation are particle sintering, metal and support leaching, deposition of inactive metal layers or polymeric species, and poisoning by strongly adsorbed species. Weakly adsorbed species, poisons at low surface coverage and solvents, may act as selectivity promoters or modifiers. Three examples of long term stability studies carried out in trickle-bed reactor (glucose to sorbitol hydrogenation on Ru/C catalysts, hydroxypropanal to 1,3-propanediol hydrogenation on Ru/TiO₂ catalysts, and wet air oxidation of paper pulp effluents on Ru/TiO₂) are discussed.     

助剂对顺酐加氢制备γ-丁内酯催化剂页硅酸镍性能的影响

采用蒸氨法制备含Mo、Ce、Zn助剂的页硅酸镍催化剂,考察助剂对催化剂催化顺酐加氢制备γ-丁内酯的影响。结合N₂吸附-脱附、XRD、H₂-TPR、NH₃-TPD、TEM 、XPS等表征和活性评价对催化剂的织构性质及其催化性能进行研究。结果表明,不同性质的助剂对催化剂结构及其催化性能具有显著影响。助剂Mo的掺杂,提高催化剂中镍物种的还原,增加催化剂表面金属Ni⁰的数目,在金属和酸性位协同催化下,促进催化剂催化顺酐C≡O基加氢的能力,在反应温度160 ℃、氢气压力5 MPa、反应时间180 min条件下,γ-丁内酯产率可达21.3%,是未掺杂催化剂催化活性的1.5倍。助剂Zn和Ce的加入,降低催化剂酸性,进而降低其催化活性。     

Combined effect of H2O and SO2 on V2O5/AC catalysts for NO reduction with ammonia at lower temperatures

Combined effect of H₂O and SO₂ on V₂O₅/AC the activity of catalyst for selective catalytic reduction (SCR) of NO with NH₃ at lower temperatures was studied. In the absence of SO₂, H₂O inhibits the catalytic activity, which may be attributed to competitive adsorption of H₂O and reactants (NO and/or NH₃). Although SO₂ promotes the SCR activity of the V₂O₅/AC catalyst in the absence of H₂O, it speeds the deactivation of the catalyst in the presence of H₂O. The dual effect of SO₂ is attributed to the SO₄²⁻ formed on the catalyst surface, which stays as ammonium-sulfate salts on the catalyst surface. In the absence of H₂O, a small amount of ammonium-sulfate salts deposits on the surface of the catalyst, which promote the SCR activity; in the presence of H₂O, however, the deposition rate of ammonium-sulfate salts is much greater, which results in blocking of the catalyst pores and deactivates the catalyst. Decreasing V₂O₅ loading decreases the deactivation rate of the catalyst. The catalyst can be used stably at a space velocity of 9000 h⁻¹ and temperature of 250 °C.