固体超强酸催化正戊烷异构化反应失活因素的考察

通过考察了ＳＯ＾２－４／ＺｒＯ２及Ｐｔ－ＳＯ＾２－４／ＺｒＯ２固体超强酸催化剂的合成条件和铂含量及正戊烷异构化的反应条件,并运用ＩＲ、ＸＰＳ,硫碳测仪及ＸＲＤ等手段分析反应前后催化剂的酸性,硫的价态,硫和碳的含量及催化剂量相的变化,对固体超强酸催化剂失活的原因进行了研究。     

水对SO4^2—／ZrO2型固体超强酸催化正戊烷异构化反应的影响

本文从不同有度考察了水对ＳＯ４＾２－／ＺｒＯ２催化正戊烷反应的影响。研究发现,少量水对催化剂有减活作用,但有可逆性,可以通过干燥气体吹扫重新恢复活性;反应中微量水对催化剂活性的影响,可以通过提高反应温度来消除;反应系统中存在大量水量,可以使催化剂的活性完全丧失,其原因是水降低了具有异构化活性的酸中心的强度,从而导致了失活。     

固体超强酸催化C5/C6烷烃异构化反应

以石油化工科学研究院新开发的固体超强酸GCS-1为催化刺,考察了反应温度、空速、压力、氢/油摩尔比等因素对C5/C6烷烃异构化反应结果的影响,确定了较为适宜的反应条件.在温度180～190℃,质量空速2.0～3.0 h-1,压力1.4～1.6 MPa,氢/油摩尔比2.0～3.0条件下反应,GCS-1不仅可以表现出较高的异构化催化活性,而且1000 h的寿命试验也证明了该催化剂具有很好的稳定性.与石油化工科学研究院开发的第一代分子筛型异构化催化剂FI-15相比,新一代固体超强酸催化剂GCS-1在反应温度降低70℃、原料空速提高1倍的情况下,C5/C6烷烃异构化率显著提高,异构化产品的辛烷值可以提高2个单位以上,显示出更为优越的异构化催化性能.     

固体超强酸催化N-C50/C60异构化催化剂的成型及寿命研究

采用挤条法制备了一系列Pt/SO42-/ZrO2-Al2O3(PtSZ/A) 催化剂,考察了黏结剂的种类、含量以及焙烧温度对PtSZ/A催化剂异构化性能的影响,确定了最优的黏结剂种类、含量和焙烧温度,并进一步对催化剂进行了溶剂处理。采用X射线衍射（XRD）和热重（TG）分析手段对催化剂的晶相结构和硫含量进行了表征,在微型固定床反应器上进行了PtSZ/A催化剂的寿命试验。结果表明：以拟薄水铝石为黏结剂成型的PtSZ/A催化剂有较高的C5/C6异构化活性和机械强度,其合适的焙烧温度为650 ℃,用溶剂处理后其异构化活性进一步提高,在使用精制石脑油为原料进行反应时,1 400 h时的正戊烷转化率为62.5%,正己烷转化率在90%以上,2,2-二甲基丁烷选择性在35%以上。     

固体超强酸催化性能

固体超强酸可分为两类:一类含有卤素,另一类不含卤素。其酸强度比普通酸(如 100％硫酸)强。固体超强酸在有机合成反应(如饱和烃异构化反应、氧化反应、阴离子聚合反应等)中用作催化剂,具有活性高、腐蚀性小、容易与反应物分离等特点。     

硼掺杂NiPB/Hβ催化剂催化正己烷异构化反应

采用混捏法制备了一种新型硼(B)掺杂NiPB/Hβ催化剂并用于催化正己烷异构化反应。采用X-射线衍射(XRD)、NH₃-TPD和H_2-TPR、傅里叶变换红外光谱(FT-IR)、透射电子显微镜(TEM)等分析手段对不同NiPB负载量的催化剂晶相、酸性质及孔径结构等进行了表征分析。结果表明：Hβ负载NiPB后增强了催化剂的表面酸性,当NiPB负载质量分数不超过10%时,其在Hβ载体表面分布均匀。研究了NiPB/Hβ催化剂催化正己烷异构化的适宜反应条件。结果表明：在反应温度300 ℃、反应压力2 MPa、质量空速为1 h^-1及氢/油摩尔比为4的反应条件下,NiPB/Hβ催化剂表现出良好的催化正己烷异构化反应性能,正己烷转化率及异构烷烃总收率、选择性分别可达79.93%,78.34%和98.01%。高温烧焦可有效去除催化剂表面的积炭,在一定程度上实现催化剂的再生,使用烧焦再生后的NiPB/Hβ催化剂催化正己烷异构化反应,正己烷的转化率和异构烷烃总收率分别可达63%和62%。     

复合固体超强酸SO4^2——WO3—ZrO2对正己烷转化的催化活性

通过正己烷低温转化的活性表征了固体超强酸ＳＯ４＾２－－ＷＯ３－ＺｒＯ２的超强酸性，考察了ＷＯ３／ＺｒＯ２比、处理硫酸的浓度及焙烧温度对催化剂活性的影响。结果表明，ＳＯ４＾２－－ＷＯ３－ＺｒＯ２三组分复合催化剂的活性比ＳＯ４＾２－ＺｒＯ２和ＷＯ３－ＺｒＯ２双组分催化剂的都高，且活性能在较宽的温度范围内得到保持。ＷＯ３的存在，能明显地提高ＳＯ４＾２－的滞留量，增大样品的比表面。在用１ｍｏｌ／Ｈ２ＳＯ４     

正丁烷在Ni（Fe）—SO^2—4／ZrO2超强酸催化剂上的异构化反应

用脉冲色谱法考察了Ｎｉ－（Ｆｅ）ＳＯ＾２－４／ＺｒＯ２固体超强酸催化剂对正丁异构化反应的催化性能,添加Ｎｉ、Ｆｅ元素可有效提高ＳＯ＾２－４／ＺｒＯ２催化剂的异构化活性。     

固体超强酸异构化催化剂工业应用总结

本文主要阐述了A炼油厂80kt/a异构化设备利用固体超强酸通过异构化技术实现改造,并且进一步分析了改造后设备的运行状况.这些设备利用加大原料投入、变换催化剂和使用循环氢干燥体系,将分子筛类异构化(RISO)技术改进为固体超强酸(C5/C6烷烃)异构化技术.对后续结果的分析表明:加大原料投入的部分在循环氢干燥体系的作用下...     

SO_4^(2-)/ZrO_2类固体超强酸催化烷烃异构化反应的研究进展

概述了SO42-/ZrO2催化剂的制备方法,介绍了SO42-/ZrO2催化剂改性研究进展和SO42-/ZrO2类催化剂表征方法,综述了SO42-/ZrO2类催化剂对烷烃异构化的催化作用,并在此基础上对SO42-/ZrO2催化剂研究发展方向进行了展望。     

苯与长链烯烃烷基化固体酸催化剂失活动力学研究

将催化剂活性和扩散系数与进料时间进行关联,建立了考虑内扩散和结焦失活影响的烷基化反应动力学模型方程,利用反应实验数据和稳态时的反应动力学参数,进行参数估值,建立了烷基化催化剂失活动力学模型,研究结果表明,1级失活动力学模型具有较强的拟合实验数据能力,其统计检验的可信度高, 该模型预测表明,烯烃转化率随着进料时间延长不断降低,催化剂粒径越大,烯烃转化率随进料时间延长先快速下降,然后缓慢下降;反应温度越高,烯烃转化率下降的速度越大。     

Pt-SO42-/ZrO2-Al2O3固体超强酸催化剂的研究

采用共沉淀法制备ZrO₂-Al₂O₃,用硫酸溶液浸渍ZrO₂-Al₂O₃制备SO₄^2-/ZrO₂-Al₂O₃,采用等体积法浸渍氯化铂溶液制备Pt-SO₄^2-/ZrO₂-Al₂O₃固体超强酸催化剂。采用N₂吸附-脱附、X射线荧光、X射线衍射、NH₃ 程序升温脱附、吡啶吸附红外光谱等表征了不同Pt-SO₄^2-/ZrO₂-Al₂O₃催化剂的孔结构、晶相结构和酸性质,以正己烷为原料评价Pt-SO42-/ZrO₂-Al₂O₃催化剂上的反应转化率和异构化活性。结果表明：Al₂O₃质量分数为5%、SO₄^2-/ZrO₂-Al₂O₃焙烧温度为650 ℃、硫酸加入量（w）为15.0%时,Pt-SO₄^2-/ZrO₂-Al₂O₃催化剂四方晶相ZrO₂含量最高,总酸量和B酸量最多,正己烷转化率和异构化率最高。在反应温度240 ℃、反应压力2.0 MPa、体积空速1.0 h^-1、氢油体积比700的条件下,Pt-SO₄^2-/ZrO₂-Al₂O₃催化剂上的正己烷转化率为88.72%,异构化率为80.07%。     

纳米固体超强酸催化正戊烷低温裂解反应研究

采用沸腾回流强迫水解法合成了纳米TiO2粉体,经TEM表征,颗粒近似球形,粒径10~20 nm,XRD测试为锐钛矿型。将TiO2粉体用1.0 mol/L的H2SO4处理,500℃焙烧,制备了纳米SO24-/TiO2固体酸,经Hammett指示剂法及35℃时正戊烷异构化反应验证具有超强酸性(H0<-14.52,k1>0);50℃时催化正戊烷裂解生成异丁烷,产率可达71.78%,并对其裂解机制进行了探讨,初步确认其裂解过程为:正戊烷异戊烷异丁烷。     

馏分油催化脱蜡失活动力学的研究

通过处理等温积分反应器的试验数据,研究了馏分油催化脱蜡一级串联失活反应动力学模型。对动力学方程式的参数进行了估值,进而确立了在 Ｐｄ／ Ｚｎ Ｈ Ｚ Ｓ Ｍ ５ 催化剂上馏分油催化脱蜡的失活动力学方程。讨论了 Ｈ Ｚ Ｓ Ｍ５ 沸石催化剂浸渍金属 Ｎｉ或 Ｐｄ／ Ｚｎ 和高温水蒸气处理对催化剂失活速率及选择性的影响。     

固体超强酸催化剂研究的新进展

简要评述固体超强酸催化剂的发展概况，着重介绍了各类催化剂的研究动向和性能，同时提出了今后研究的重点及有可能突破的催化反应。     

固体超强酸催化长链烷基酚的合成研究

制备了ZrO2/SO24-型固体超强酸催化剂,在该固体超强酸的催化作用下,由长链醇和苯酚通过烷基化反应合成了系列长链烷基酚。探讨了催化剂焙烧温度、催化剂用量、反应时间、反应温度和反应醇酚比对烷基化反应的影响。结果表明,ZrO2/SO24-型固体超强酸对长链醇与苯酚的烷基化反应具有良好的催化效果。当催化剂焙烧温度为550℃时催化活性最佳,酚醇比1.0～1.2,催化剂最佳用量0.8～1.2g,反应时间3～4h,收率最高可达79%,同时反应最佳酚醇比、反应温度、反应时间和催化剂用量均随烷基链的增长略有增加。     

用磁性SO_4~(2-)/Fe~(2+)Fe_2~(3+)O_4-ZrO_2固体超强酸催化合成柠檬酸三丁酯初探

用磁性材料与对固体超强酸组合,制备出磁性SO42-/Fe2+Fe23+O4-ZrO2固体超强酸催化剂,并用于柠檬酸三丁酯的合成反应进行了活性测试和催化剂回收实验。得到最佳反应条件为:丁醇／柠檬酸(摩尔比)=3.7:1,反应温度为150℃,反应时问5 h,w(催化剂)=1.2％,柠檬酸的转化率达96％。可利用外加磁场将催化剂从产物中迅速分离,回收率达83.2％,并且催化剂能重复使用。