炼油厂干气选择氧化制乙烯MnOx系列催化剂的研究

在实验室研究了ＭｎＯｘ 系列催化剂的干气选择氧化制乙烯的性能,考察了担载碱金属元素Ｋ、Ｌｉ及不同Ｌｉ盐对其性能的影响。结果表明,在８００ ℃时, ＭｎＯｘ 担载ＬｉＣｌ的催化剂乙烷转化率为７６．２％ ,甲烷表观转化率为２．５％ ,乙烯选择性为８２．９％ ,乙烯收率达６５．２％ ; ＭｎＯｘ 担载Ｌｉ２ ＳＯ４ 的催化剂乙烷转化率为８１．９％ ,乙烯选择性为７２．５％ ,乙烯收率为５９．４％ 。ＸＲＤ结果表明,ＭｎＯｘ 系列催化剂反应前主要是Ｍｎ２Ｏ３ ,反应后全部或部分被还原成ＭｎＯ。     

ABO_3钙钛矿复合氧化物催化剂上甲烷和乙烷选择氧化制乙烯

研究了钙钛矿复合氧化物ＣａＴｉｌ－ ｘＬｉｘＯ３ － δ催化剂用于炼厂干气中甲烷和乙烷选择氧化制乙烯的催化性能。通过加入ＭｎＣＯ３ 和负载Ｐｔ 改善催化性能,并考察了空速和催化剂装填量的影响。结果表明ＣａＴｉ０－８Ｌｉ ０－２Ｏ３ － δ中加入质量分数为３０ ％ 的ＭｎＣＯ３ ,在７７５ ℃甲烷和乙烷的转化率略有增加的同时乙烯的选择性增加１０ ％ 以上,乙烯收率可达５５ ％ 。３０ ％ ＭｎＣＯ３／ＣａＴｉ０－８Ｌｉ０－２Ｏ３ － δ催化剂再负载质量分数为０－２ ％ 的Ｐｔ 可进一步提高乙烯选择性,最佳乙烯收率可达６３ ％ 。单纯甲烷氧化偶联和单纯乙烷氧化脱氢试验表明,ＭｎＣＯ３ 的加入可以提高甲烷氧化偶联反应中甲烷的转化率和乙烷氧化脱氢反应中乙烯的选择性。     

改性CaTi_(0.9)Li_(0.1)O_3上乙烷催化氧化脱氢制乙烯的研究

ＣａＴｉ０９Ｌｉ０１Ｏ３催化剂中添加ＣｅＯ２、Ｌａ２Ｏ３、Ｙ２Ｏ３、ＮｉＯ等金属氧化物可不同程度地改进催化剂性能,其中以ＮｉＯ／ＣａＴｉ０９Ｌｉ０１Ｏ３催化剂性能最佳,乙烯收率在７７５℃比ＣａＴｉ０９Ｌｉ０１Ｏ３作催化剂提高１２２％,适当控制反应条件,可使７７５℃的乙烷转化率达５５２％,乙烯选择性为７３％。ＮｉＯ／ＣａＴｉ０９Ｌｉ０１Ｏ３催化剂的最佳ＮｉＯ含量为３０％,最佳焙烧温度为８００℃,催化剂上乙烷氧化脱氢适宜的反应条件为,反应温度７７５～８００℃,Ｖ（Ｃ２Ｈ６）／Ｖ（Ｏ２）＝１７～２,原料气空速为（２～３）×１０４ｈ－１,原料气中惰性气体含量为２０％～５０％。     

天然气中甲烷和乙烷直接转化制乙烯

天然气中的甲烷和乙烷可以同时在Ｎａ２ＷＯ４－Ｍｎ／ＳｉＯ２催化剂上得到活化生成乙烯。在甲烷转化率为２０％时，原料甲烷氧化偶联反应生成Ｃ２＋的选择性为～８０％，原料乙烷反应的转化率为～８５％，选择性为～７０％。     

乙烷与CO2反应制乙烯催化剂研究

以ＣＯ２与乙烷的主要反应热力学为基础,研制出Ｃｒ／Ｓｉ－２和Ｆｅ－Ｍｎ／Ｓｉ－２两种催化反应性能较好的催化得到乙烷转化率６９％,乙烯选择性９３％,乙烯单程收率５７％的好结果,并显示出很好的催化反应稳定性,将所研制的催化剂进行放大制备,可直接应用于催化裂化尾气中乙烷与ＣＯ２反应制乙烯,取得好的结果。     

添加物对钛基甲烷氧化偶联催化剂性能影响的研究 Ⅱ．Li－La－Mn／TiO_2催化剂的催化性能及其表征

对ＴｉＯ２、Ｍｎ／ＴｉＯ２、Ｌａ／ＴｉＯ２、Ｌａ－Ｍｎ／ＴｉＯ２、Ｌｉ－Ｍｎ／ＴｉＯ２、Ｌｉ－Ｌａ／ＴｉＯ２和Ｌｉ－Ｌａ－Ｍｎ／ＴｉＯ２等系列钛基甲烷氧化偶联催化剂的催化性能进行了考察，并用ＸＲＤ和ＸＰＳ对该系列催化剂进行了表征。实验结果表明，Ｌｉ－Ｌａ－Ｍｎ／ＴｉＯ２催化剂对甲烷氧化偶联反应具有较高的反应活性和Ｃ２烃选择性。催化剂中Ｔｉ组分主要以＋４价存在；Ｌｉ组分能促进Ｌａ与ＴｉＯ２的相互作用，而形成钛酸镧，使Ｌａ组分在催化剂表面的浓度减小，而Ｌｉ组分本身则主要是以Ｌｉ２ＳＯ４状态存在于催化剂中，是Ｍｎ／ＴｉＯ２、Ｌａ／ＴｉＯ２、Ｌａ－Ｍｎ／ＴｉＯ２等催化剂的优良添加剂。Ｍｎ组分主要以低价（＋２、＋３）氧化物分布于催化剂表面，Ｌａ、Ｍｎ的添加主要是使甲烷活化，提高催化剂的活性，Ｌｉ组分的添加主要是提高甲烷氧化偶联反应的选择性即Ｃ２烃收率。     

硫酸铁—硫酸镍复合系列烯烃叠合催化剂的研究Ⅲ.Fe（2／3 …

研究了Ｆｅ（２／３）ｘＮｉ１－ｘＳＯ４－Ｐ２Ｏ５／γ－Ａｌ２Ｏ３催化剂对１－丁烯叠合反应的催化性能,考察了催化剂ｎ（Ｆｅ）／ｎ（Ｆｅ＋Ｎｉ）比、焙烧温度、担载量及载体等对催化性能的影响。结果表明,ｎ（Ｆｅ）／ｎ（Ｆｅ＋Ｎｉ）＝０．７２的Ｆｅ０．５３Ｎｉ０．２１ＳＯ４复合盐,以Ｐ２Ｏ５为助剂、中孔γ－Ａｌ２Ｏ３为载体、用浸渍法担载、担载量为２．３６ｍｍｏｌ／ｇ（γ－Ａｌ２Ｏ３）催化剂的催化活性最高。     

V2O5/MPO4在丙烷氧化脱氢中的催化作用

研制了具有不同酸碱性的磷酸盐ＭＰＯ４（Ｍ＝Ａｌ,Ｚｒ,Ｃａ）载体,并用这些载体负载０６％～６０％的Ｖ２Ｏ５。所制备的催化剂在丙烷氧化脱氢反应中具有较好的催化性能,如３％Ｖ２Ｏ５／Ｃａ３（ＰＯ４）２催化剂在丙烷转化率为１７０％时,丙烯选择性可达５５９％,丙烯收率达９５％。考察了不同反应条件下催化剂的性能,表明在高温高空速条件下,３％Ｖ２Ｏ５／Ｃａ３（ＰＯ４）２催化剂的反应活性较好,而３％Ｖ２Ｏ５／Ｚｒ３（ＰＯ４）４催化剂在低温低空速时,反应活性相对较高。在相同的丙烷转化率下,丙烯的选择性从大到小的顺序为３％Ｖ２Ｏ５／Ｃａ３（ＰＯ４）２＞３％Ｖ２Ｏ５／Ｚｒ３（ＰＯ４）４＞３％Ｖ２Ｏ５／ＡｌＰＯ４。     

湿天然气中乙烷氧化脱氢的研究：Ⅱ.过渡金属催化剂的研究

在５５０￣７００℃的温度范围内研究了过渡金属单组分催化剂对湿天然气中乙烷氧化脱氢催化反应。结果表明,在７００℃时,过渡金属单组分催化剂活性、选择性与其离子半径变化规律一致,对ＭｎＳＯ４、ＴｉＯ２、Ｃｒ２Ｏ３的活性与晶格氧活动性有顺应关系。添加不同阴离子催化剂表现出不同的活性,实验发现,ＭｎＳＯ４有较好活性,在７００℃时对Ｃ２Ｈ４选择性为６８．４８％,收率为３０．５４％,Ｏ２－ＴＰＤ实验表明吸附氧与     

乙烷氧化裂解制乙烯

】乙烷氧化裂解制乙烯与传统的热裂解制乙烯相比,变吸热反应为放热反应,降低了能耗。乙烷氧化裂解制乙烯适宜的反应条件为：温度８００ ～８５０ ℃;原料气停留时间１－０ ～１－５ ｓ ;ｎ（Ｃ２ Ｈ６）／ ｎ（Ｏ２） ＝ ２ ;惰性气体摩尔分数为５０ ％～７０ ％ ;乙烷转化率可达９３－６ ％ ,乙烯选择性为６２－６ ％ ,乙烯收率达５８－６ ％ 。     

Li~＋／MgO上乙烷氧化脱氢制乙烯的影响因素

采用Ｌｉ￣＋／ＭｇＯ催化剂，研究了Ｌｉ含量、反应温度、原料气组成、活化方式、空间速度等对乙烷氧化脱氢制乙烯反应的影响。考察了在０和２ｍｍｏｌＬｉ￣＋／ｍｏｌＭｇＯ两催化剂上各影响因素引起的差异。发现不同Ｌｉ含量催化剂的表面碱强度与催化剂活性和选择性之间并不都是顺变关系。在压力１０１．３ｋＰａ、温度７１０℃、反应时间７．５８×１０￣（１０）ｈ、原料气配比（Ｃ＿２Ｈ＿６／Ｏ＿２）＝４．７、催化剂组成２ｍｍｏｌＬｉ￣＋／ｍｏｌＭｇＯ的条件下乙烯选择性可达７４％。     

锰系催化剂上湿天然气中乙烷氧化脱氢

在Ｍｎ２Ｏ３／ＳｉＯ２催化剂上,当总空速为２０００ｈ－１,ｎ（Ｃ２Ｈ６）／ｎ（Ｏ２）＝１,反应温度为７５０℃时,乙烷生成乙烯的收率达４５７６％;温度为８８０℃时,乙烯收率为６１４３％。添加水蒸汽可使催化剂活性稳定。根据该反应的宏观动力学研究,推出动力学方程为ｒＣ２Ｈ４＝ｋｐ２Ｃ２Ｈ６,并对反应机理进行了讨论。     

大连化物所研制乙烷与CO_2制乙烯催化剂

乙烷与ＣＯ2 反应可高转化率、高选择性制乙烯 ,是一个新催化反应 ,也是一条探索烯烃来源的重要途径。由于ＣＯ2 参与乙烷脱氢反应转化为ＣＯ ,可降低传统乙烷水蒸气裂解的反应温度 ,减少乙烷水蒸气裂解过程中的积炭 ,提高乙烷转化率和乙烯选择性。中国科学院大连化学物理研究所研制出Ｃｒ/Ｓｉ 2和Ｆｅ Ｍｎ/Ｓｉ两种催化反应性能较好的催化剂 ,得到乙烷转化率6 9%、乙烯选择性 93%、乙烯单程收率 5 7%的好结果 ,并显示出很好的催化反应稳定性。炼油厂催化裂化装置尾气中有一定量乙烷 ,可通过该方法制取乙烯。大连化物所研制乙烷与CO_2制…     

添加物对钛基甲烷氧化偶联催化剂性能影响的研究──Ⅰ．含有不同添加物的钛基催化剂的XRD研究

研究了在以ＴｉＯ２为基础的甲烷氧化偶联催化剂中添加Ｌｉ、Ｌａ、Ｍｎ、Ｗ等对催化剂性能的影响。并用ＸＲＤ测定了不同添加物的催化剂结构，结合催化剂活性，探讨了可能的活性相。结果表明，不同的添加物对甲烷氧化偶联制Ｃ２烃催化剂的活性有很大的影响，主要表现在甲烷的转化率，生成Ｃ２烃的选择性明显不同。实验结果还表明，Ｌｉ－Ｌａ－Ｍｎ－Ｗ／ＴｉＯ２５组分体系具有很好的活性和Ｃ２烃选择性，可能的活性物相是（Ｍｎ２Ｏ３）８０Ｂ、Ｍｎ５Ｏ８、Ｌａ（ＯＨ）３或Ｌａ２Ｏ３。     

甲烷在担载过渡金属氧化物上转化的初步研究

对不同的载体（ＨＺＳＭ－５、Ａｌ２Ｏ３、ＳｉＯ２和ＭｇＯ）担载不同过渡金属氧化物的甲烷非氧化气氛下转化成苯和Ｃ２－－烃的反应进行了研究，结果发现这些催化剂的反应性能差异很大。载体的酸性越强，甲烷的转化率越高，苯的选择性也越高。ＨＺＳＭ－５担载的第一过渡金属氧化物（从Ｖ２Ｏ５到ＺｎＯ），只有Ｖ／ＨＺＳＭ－５和Ｚｎ／ＨＺＳＭ－５才有明显的催化活性，而其担载的Ｃｒ、Ｍｎ、Ｆｅ、Ｃｏ、Ｎｉ、Ｃｕ的相应氧化物几乎没有活性。ＨＺＳＭ－５担载的过渡金属如Ｒｅ、Ｗ、Ｍｏ和Ｖ等的高价态氧化物都表现出很好的甲烷转化活性。     

在K－Fe－MnO／Silicalite－2催化剂上合成气转化为低碳烯烃的研究Ⅱ．MnO助剂的作用

在Ｓｉｌｉｃａｌｉｔｅ－２分子筛担载的Ｋ－Ｆｅ／Ｓｉ－２催化剂体系中添加ＭｎＯ助剂，可明显提高ＣＯ／Ｈ２转化为低碳烯烃的选择性及催化活性。ＭｎＯ助剂能促进Ｋ－Ｆｅ／Ｓｉ－２催化剂中铁的还原，增加催化剂表面活性中心位，从而提高催化剂对ＣＯ的吸附容量，提高催化剂活性；ＭｎＯ助剂能抑制催化剂表面乙烯、丙烯加氢反应，从而有利于提高低碳烯烃选择性。     

在K—Fe—MnO／Silicalite—2催化剂上合成气转化为低碳烯…

在Ｓｉｌｉｃａｌｉｔｅ－２分子筛担载的Ｋ－Ｆｅ／Ｓｉ－２催化剂体系中添加ＭｎＯ助剂，可明显提高ＣＯ／Ｈ２转化为低碳烯烃的选择性及催化活性，ＭｎＯ助剂能促进Ｋ－Ｆｅ／Ｓｉ－２催化剂中铁的还原，增加催化剂表面活性中心位，从而提高催化剂对ＣＯ的吸附容量，提高催化剂活性；ＭｎＯ助剂能抑制化剂表面乙烯，丙烯加氢反应，从而有利于提高低碳烯烃选择性。     

甲烷氧化合成甲醛反应研究

自制了３．５％的ＭｏＯ３／ＳｉＯ２催化剂，用常压固定床催化反应器进行了工艺研究。得出最佳反应温度为６５０℃，最佳反应时间为０．５～０．７ｓ，最佳ＣＨ４／Ｏ２比为１０～１４，最佳甲烷转化率为１７％，最佳甲醛收率为１２．１％，并提出了生成甲醛的反应途径。在高转化率下，甲醛的选择性降低，在高空时（即停留时间）下，甲烷的转化率增加，随ＣＨ４／Ｏ２比的增加，甲醛收率出现最佳值。     

甲烷和乙烷共同转化制乙烯的研究

甲烷和乙烷可以同时在Ｗ－Ｍｎ／ＳｉＯ２催化剂上得到活化生成乙烯。原料乙烷和甲烷体积比在０．１１～０．２５的范围内，当甲烷转化率为２０％左右时，共进料反应产物中乙烯体积浓度为８％～１２％，达到炼油厂催化裂化干气中乙烯的浓度。     

V2O5—K2SO4／CFG对甲苯选择氧化的催经性能及表征

用浸渍法制备了Ｖ２Ｏ５－Ｋ２ＳＯ４／ＣＦＧ催化剂,并用于甲苯选择氧化生成苯甲醛反应。当Ｖ２Ｏ５和Ｋ２ＳＯ４的重量比为１：１,Ｖ２Ｏ５的负载量为１０％－１２％（ｗ）时,催化剂的活性最高,此时甲苯转化率为１１．９８％,苯甲醛选择性为９３．０９％。以Ｋ２ＳＯ４为助催化剂明显优于ＳｎＯ２和Ａｇ２Ｏ。