重汽油烷基化脱硫催化剂的失活原因分析

研究重汽油烷基化脱硫催化剂的失活原因。采用FT-IR、XPS和TG等表征催化剂失活前后的结构和化学组成,结果表明,催化剂的失活主要是由于反应过程中产生的聚合物在其表面吸附,覆盖了活性中心。采用酒精溶剂能够使催化剂活性恢复到一定水平。重汽油烷基化脱硫催化剂的失活是可逆的,采用合适的再生方法可以恢复催化活性。     

影响固体磷酸催化FCC汽油烷基化脱硫稳定性的因素

实验基于固体磷酸催化流化催化裂化(FCC)汽油烷基化脱硫的较高活性,采用催速失活的方法快速考察催化剂的稳定性,通过对比失活前后催化剂的X射线衍射(XRD)和氨气程序升温脱附(NH3-TPD)表征结果,揭示影响催化剂稳定性的因素.实验结果表明,经多次催速失活反应后,固体磷酸的稳定性变差,主要原因是在催速失活反应过程中,副反应烯烃聚合和芳烃烷基化生成的高沸点大分子有机物黏附包裹在催化剂表面上,降低其表面酸量和酸强度,使活性组分无法与反应物接触并发挥催化作用,导致催化剂活性降低.失活后的催化剂经500℃焙烧处理4 h即可再生.     

异丁烷/丁烯烷基化分子筛催化剂的失活研究进展

分子筛催化剂在催化异丁烷/丁烯烷基化中具有良好的应用前景,但易失活,需频繁再生。系统总结分子筛催化剂在异丁烷/丁烯烷基化反应中的研究进展,认为烯烃低聚物覆盖活性位、堵塞分子筛孔道是催化剂失活的直接原因。论述了分子筛性能及烷基化反应条件对分子筛失活的影响,指出具有合适B酸强度和数量、易于丁烯低聚物脱附、利于扩散的分子筛催化剂是未来的研究方向。     

柴油加氢脱硫Mo-Co/Al_2O_3催化剂初期快速失活原因分析

以工业FHUDS-5加氢脱硫催化剂为研究对象,在实验室固定床反应装置上考察了其在初期阶段的反应活性变化情况。结果表明,催化剂脱硫活性经2 h的快速失活后趋于稳定,稳定后催化剂脱硫率约为初始脱硫率的2/3。同时采用BET、XPS等仪器表征反应前后的催化剂,结果表明,催化剂到达活性稳定阶段后,比表面积和总孔容减少约30%和33%,积炭的主要成分为萘、菲等多环芳烃和长链烷烃,同时催化剂上活性金属流失和氧化可以忽略。表明Co-Mo/Al_2O_3催化剂在使用初期快速失活的主要原因为积炭失活。     

Y型分子筛负载磷钼酸催化脱除重整芳烃中微量烯烃

以Y分子筛和磷钼酸为主要活性组分,氧化铝为载体,制备了芳烃脱烯烃催化剂,考察了催化剂的焙烧温度和磷钼酸添加量对烯烃脱除效果的影响,并采用傅立叶-红外光谱(FT-IR)和X射线衍射(XRD)对催化剂进行表征.结果表明,经550 ℃焙烧的磷钼酸添加量为3%的分子筛催化剂具有较好的催化性能.催化剂脱烯烃活性主要取决于B酸,尤其是弱B酸的含量.催化剂失活的主要原因是分子筛表面积炭造成酸中心减少,失活催化剂经空气氧化焙烧后可恢复活性.     

裂解汽油一段加氢用Ni/Al_2O_3催化剂CS_2中毒研究

采用固定床反应器研究了Ni/Al2O3上CS2对裂解汽油原料油中主要化合物芳烃、单烯烃和共轭烯烃加氢活性的影响,其对加氢抑制的顺序为:芳烃单烯烃共轭烯烃。XRD、XPS和IR表征分析表明,Ni/Al2O3催化剂失活的可能原因是CS2吸附在活性相表面,部分CS2碳硫键断裂发生氢解反应产生H2S和CH4,H2S与镍活性中心作用形成镍硫化合物。原料油中部分CS2吸附在催化剂表面,催化剂对共轭烯烃加氢也失去活性。     

失活加氢裂化催化剂的研究

采用XRD、ESCA、FT-IR、TEM等技术对两种同类型工业运转失活的加氢裂化催化剂进行了表征。结果表明，碱性氮化物和积炭主要沉积在加氢裂化催化剂的L酸中心上，在B酸中心上积炭较少；引起催化剂失活的主要原因是积炭和有机硫、氮化合物覆盖催化剂的活性中心；导致再生催化剂比表面及酸性降低的主要原因是分子筛骨架坍塌。催化剂经长期使用后，活性金属发生聚集，晶粒长大，边角位活性中心数减少。     

煤焦油加氢过程中NiWP/Al_2O_3催化剂失活研究

在固定床加氢微型反应器上进行NiWP/Al_2O_3催化剂的煤焦油模化物加氢实验,分析了催化剂初期快速失活的原因。本实验采用N_2吸附-脱附、XRD、元素分析、SEM、TPO-MS、TG、FTIR和XPS等方法分析催化剂反应前后的性质变化及表面积碳情况,结果表明:随着反应进行,催化剂的加氢脱硫活性和加氢脱氧活性变化不大,而加氢脱氮活性快速下降;催化剂快速失活的主要原因是表面生成积碳,覆盖其表面的反应活性中心,使加氢反应活性下降;表面积碳的主要成分是芳香烃,还有少量脂肪烃。     

丙烯醛水合制备3-羟基丙醛催化剂失活研究

通过滴定、BET、IR、XRF、TG—DTA、元素分析等手段对失活前后的丙烯醛水合树脂催化剂进行了系列的表征测试，分析了丙烯醛水合反应中离子交换树脂催化剂失活的原因。结果表明，水合催化剂活性降低的主要原因是反应过程中生成的副产物和聚合物逐渐沉积在催化剂表面活性位，导致了有效活性中心的降低。     

芳烃长链烷基化催化工艺研究进展

芳烃长链烷基化是一类重要的有机合成反应,在化工生产中具有广泛的应用价值。传统催化工艺所采用的氢氟酸等催化剂具有高腐蚀、高污染的特点,难以满足化工行业环境友好的发展需求。本文指出固体酸、离子液体两大类催化剂是实现该工艺绿色化转型的关键所在,并综述了固体酸、离子液体两大催化体系的研究成果、应用现状及主要技术问题。研究表明二者对于芳烃长链烷基化均具有较高的活性及选择性,以固体酸为催化剂的Detal工艺已然实现工业化生产。但目前两种催化剂均存在易失活的问题,且Detal工艺的运行成本较高,因而未来需开展有关研究提高催化剂的稳定性、降低工艺的能耗及物耗以缩减运行成本。     

工业混合气脱氧剂研究现状

工业混合气中的许多有价值气体常因氧气含量较高而不能循环利用,甚至容易导致燃爆,给工业生产带来安全问题。随着对环境保护和节能减排的重视,工业混合气脱氧催化剂的研究越来越重要,并具有广阔的应用前景和市场前景。对工业中使用较为普遍的催化脱氧、化学吸附脱氧和活性炭高温脱氧方式进行介绍,概述混合气脱氧剂类型,混合气脱氧剂包括贵金属脱氧催化剂和非贵金属脱氧催化剂,介绍非贵金属脱氧催化剂中的铜系、镍系、锰系、钼系和铁系脱氧催化剂,并对今后混合气脱氧剂的研究方向进行展望。贵金属脱氧催化剂较昂贵,非贵金属型脱氧催化剂已成为主流,各种非贵金属脱氧催化剂将成为主要研究对象。     

Ullmann偶联反应催化剂研究进展

Ullmann偶联反应是典型的碳碳键偶联反应,反应合成的联苯类化合物是重要有机化工原料,应用前景广阔。初期采用均相Pd催化剂,不能重复利用,工业化生产受到限制。改用多相Pd催化剂催化反应,需要添加剂导致产物分离困难。多相Au催化剂适用性受到限制,反应底物局限于碘代芳烃,双金属催化剂在催化活性与选择性方面均有较好的优势。综述Ullmann-type偶联反应中均相Pd催化体系、多相Pd催化体系、多相Au催化体系以及多相双金属催化体系催化剂的研究进展,阐述反应机理,并对Ullmann偶联反应研究进行展望。     

搅拌速率对Pd/Al_2O_3催化剂CH_4催化燃烧性能的影响

为了考察搅拌速率在Pd/Al2O3催化剂制备过程中的作用,通过对不同搅拌速率制备的Pd/Al2O3催化剂进行XRD、H2-TPR和XPS表征及CH4催化燃烧活性测试,研究搅拌速率对Pd/Al2O3催化剂活性的影响。结果表明,低搅拌速率[(200~300)r·min-1]条件制备的催化剂,Pd O粒径较大,Pd分散度高,表面Pd与Pd O物质的量比=0.55~0.56,催化剂的CH4催化反应活化能与无搅拌时相比降低,在200 r·min-1达到最低;随着搅拌速率增加,高搅拌速率[(400~600)r·min-1]抑制了Pd O晶粒的生长,导致Pd O粒径变小,Pd分散度降低,并使表面Pd O含量增大,Pd与Pd O物质的量比=0.41~0.52,提高了CH4催化燃烧反应的活化能。     

硅改性氧化铝及负载镍基催化剂的制备与表征

以拟薄水铝石为原料,经过胶溶、混捏和挤条成型制备硅质量分数为0.5%~7%的系列改性氧化铝,并采用等体积浸渍法制备负载镍基催化剂,研究硅改性对氧化铝载体和镍基催化剂性能的影响。采用NH3-TPD和H2-TPR对样品进行表征,结果表明,硅改性的氧化铝载体酸性随着硅含量的增加逐渐增强;负载镍后表面酸类型发生改变,弱酸及强酸中心消失,只有中强酸中心存在;镍基催化剂活性组分与载体之间相互作用也随着硅含量的增加逐渐增强。     

Au/LaCo_(1-x)Ce_xO_3催化剂的制备及其对CO催化氧化性能的研究

为进一步提高催化剂活性,用Ce对LaCoO3载体进行改性,并采用溶胶-凝胶法制备系列LaCo1-xCexO3(x=0~0.5)载体。其中,x=0.1和0.2时,载体为钙钛矿结构。采用沉积-沉淀法制备Au/LaCo1-xCexO3(x=0.1、0.2)催化剂,通过XRD、BET和H2-TPR等方法对催化剂进行催化活性评价及稳定性表征测试。结果表明,Au/LaCo0.9Ce0.1O3和Au/LaCo0.8Ce0.2O3催化剂能够在90℃将CO完全转化,在此温度进行的连续20h和30h的寿命实验中,CO转化率保持100%,催化活性和稳定性均优于Au/LaCoO3催化剂。表明掺杂Ce改性载体,能够提高催化剂活性和稳定性。     

锰铈固溶体复合氧化物用于CO和CH_4催化氧化

采用氧化还原共沉淀法制备系列不同配比的锰铈复合氧化物,用于CO和CH4催化氧化,考察不同焙烧温度对催化剂性能的影响。研究表明,焙烧温度500℃和Mn与Ce物质的量比为5∶5的催化剂具备最优的CO和CH4催化氧化性能。催化剂在90℃时,CO转化率可达100%;对于CH4催化氧化,反应温度500℃时,CH4转化率为80%。通过N2吸附-脱附、H2-TPR和XRD等研究其物化结构性能,结果表明,在系列催化剂中,焙烧温度500℃和Mn与Ce物质的量比为5∶5的催化剂具有最高的比表面积和最活泼的晶格氧,可能是其具有优异催化活性的原因。     

La/Al-SBA-15催化剂的制备及催化合成棕榈酸甲酯

以Al-SBA-15为载体,浸渍法制备La/Al-SBA-15改性介孔分子筛催化剂。通过红外光谱分析、X射线多晶衍射、N2吸附-脱附、扫描电子显微镜和透射电子显微镜等分析方法对催化剂进行表征。X射线多晶衍射表明,La/Al-SBA-15催化剂具有典型的一维六方介孔结构;红外光谱中显示出La—O键590 cm-1特征峰,表明La元素通过键合进入分子筛;N2吸附-脱附分析表明,La/Al-SBA-15催化剂的孔道分布均匀,平均孔径为2.15 nm。以La/Al-SBA-15催化剂合成棕榈酸甲酯,在n(棕榈酸)∶n(甲醇)=1∶20、催化剂用量为0.250 g(即为棕榈酸质量的5%)和反应时间330 min条件下,棕榈酸甲酯酯化率达79.48%。     

低汞催化剂上氯化亚汞含量分析

采用电感耦合等离子体发射光谱、X射线衍射和X射线光电子能谱对电石乙炔法制备氯乙烯工艺中使用的氯化汞工业催化剂样品A、B和自制的催化剂样品进行表征。结果表明,工业催化剂样品为低汞催化剂;自制催化剂样品中的汞含量随着浸渍次数的增加而增加;低汞催化剂上有氯化亚汞存在。通过归一法得到催化剂表面不同价态汞元素的相对含量,发现催化剂样品中氯化亚汞质量分数约50%,表明负载于活性炭上的氯化汞有一半转化为氯化亚汞,催化剂活性降低。     

低温等离子体协同锰银催化剂降解甲苯

以挥发性有机化合物(VOCs)的代表物质——甲苯为去除对象,采用自制线管式介质阻挡放电反应器,考察低温等离子体与γ-Al2O3负载不同类型催化剂相结合去除空气中甲苯的性能。通过对负载活性组分的γ-Al2O3小球与未负载进行对比分析,考察放电对催化活性的影响。对不同类型反应器从能量密度、甲苯去除效率、能量效率和副产物臭氧的产生量进行测定比较。研究结果表明,负载活性组分后,催化剂的比表面积和孔径均减小。与仅填充γ-Al2O3相比,负载催化剂后的反应器能量密度有所降低,填充负载锰银催化剂的反应器对甲苯的降解有明显的促进作用,但不同催化剂的作用程度不同,在电压17 k V时,MnO2、Ag O、MnO2-Ag O、MnO2-Ag O-CeO2催化剂及无负载催化剂对甲苯去除效率分别为53.4%、64.4%,67.9%、74.0%和53.3%。因此,活性组分有助于提高催化活性,进而提高甲苯去除效率。甲苯降解的能量效率随电压升高而减小,引入催化剂后的能量效率高于仅填充γ-Al2O3时的能量效率。臭氧的产生量随电压的升高而升高,引入催化剂有利于减少副产物臭氧的生成。     

丙烷CO_2氧化脱氢制丙烯研究进展

丙烷氧化脱氢反应不受热力学平衡限制,焓变小于零,为放热反应,可节省能源。但氧化脱氢制丙烯因为有O2存在,导致丙烷和丙烯深度氧化,使丙烯选择性下降。可通过以下途径改进:(1)通过添加助剂或改变活性组分限制丙烯的深度氧化;(2)改变反应气氛,用氧化性较弱的氧化剂(如CO2和N2O等)代替O2。近年来,在低碳烷烃脱氢领域以CO2为氧化剂的研究较多,CO2可以避免深度氧化。综述在丙烷氧化脱氢反应中通过引入CO2,将丙烷直接脱氢反应与逆水煤气反应进行偶合,打破了丙烷直接脱氢反应平衡,消除积炭,提高催化剂稳定性,推动反应向生成丙烯的方向进行,丙烯收率提高;在低温(270℃)区域,副反应可提高丙烷CO2氧化脱氢反应的丙烯平衡收率,丙烷二氧化碳脱氢反应的催化剂体系主要包括铬系催化剂、镓系催化剂、钒系催化剂及其他催化剂。