提高碳三气相加氢催化剂加氢性能的措施

对燕山石化公司乙烯装置气相碳三加氢催化剂中毒失活的原因进行探讨，认为砷是Ｐｄ催化剂失活的最根本因素。采用低温空气氧化法对催化剂进行再生，效果优于传统再生方法，可延长催化剂运行周期。分析了影响催化剂加氢性能的诸因素，提出了提高碳三加氢催化剂加氢性能的措施，经济效益显著。     

煤油加氢装置催化剂失活原因分析及对策

为确定某航煤加氢装置催化剂失活原因,对卸出的催化剂进行BET、XRF分析。结果表明,催化剂失活不是催化剂结焦、孔结构坍塌导致。而是催化剂上沉积的砷含量的变化所致,与加氢评价结果和工业装置运行的结果吻合,说明催化剂失活是砷中毒所导致。为避免催化剂再次出现砷中毒,文中提出了3种解决方案。     

草酸二甲酯加氢制乙二醇催化剂失活研究:硫中毒

在DMO加氢制乙二醇过程中,Cu/SiO2催化剂出现了失活现象,通过采用低温氮气吸附、XRD、TEM、XRF及EDS表征对失活前后催化剂进行表征,发现催化剂失活是由于硫中毒。Cu/SiO2催化剂对硫很敏感,容易硫中毒,且其耐硫性比甲醇合成Cu/ZnO/Al2O3催化剂差。加氢Cu/SiO2催化剂硫中毒失活是一个快速的过程,含微量硫的原料反应90 h后,乙二醇收率降至5.67%。     

裂解汽油一段加氢镍基催化剂LY-2008

裂解汽油一段加氢的主要目的是将其中的双烯烃与链烯基芳烃选择性加氢转化为单烯烃和烷基芳烃,目前一段加氢催化剂主要有贵金属钯基催化剂和非贵金属镍基催化剂两种。近年来裂解汽油中硫、砷、水等杂质含量明显升高,传统的钯基催化剂抗杂质能力明显不足。镍基催化剂对原料适应性强,价格优势明显,成为新建大型乙烯厂家的首选,国内市场占有率不断提升。中国石油兰州化工研究中心成功研制的裂解汽油一段加氢镍基催化剂LY-2008,实现催化剂器外钝化,开工周期缩短60%,选择性提高3~6个百分点。LY-2008催化剂适用于C__5—C__8、C_6—C_7、C_6—C_8、C_5—C_9馏分的一段加氢,具有低温加氢活性好、加氢选择性和稳定性高、抗硫和砷等毒物能力强等特点,催化剂开工平稳且快速,性能达到进口催化剂水平,拥有较好的推广前景。     

FCC汽油砷化物对CoMo/Al2O3加氢脱硫催化剂活性的影响

采用三苯基砷和三乙基砷作为砷化物配制高砷模拟油，用于对CoMo/Al2O3加氢脱硫催化剂进行强制积砷中毒处理，采用BET，XRD，XRF，Py-IR等分析手段对砷中毒前后催化剂的物化性质进行表征，对中毒前后催化剂的加氢活性进行评价，并对砷中毒催化剂的失活温度进行考察。结果表明，砷化物使加氢催化剂的强酸位消失，B酸位和L酸位总量明显降低，催化剂活性位减少，造成催化剂加氢活性降低。     

CoMo/Al2O3催化剂用于重整石脑油后加氢的失活研究

文中分析了重整石脑油后加氢装置中失活CoMo/Al2O3催化剂的碳含量、硫含量，并用红外光谱、高效液相色谱等手段分析了催化剂表面棕色粘稠物。结果表明，催化剂表面炭沉积并不严重，催化剂活性相中的硫流失也很少，都不足以引起催化剂的失活；红外和液相色谱的分析结果发现，催化剂失活的原因是重整石脑油后加氢反应过程中一部分的单环芳烃在催化剂表面缩合，形成的多环稠合物覆盖在催化剂表面引起的。     

裂解汽油加氢钯系催化剂中毒原因的分析

对某石化公司裂解汽油加氢装置的钯系催化剂在使用过程中出现的中毒失活问题进行了分析研究。比较了中毒催化剂与新鲜催化剂的晶相和钯含量,并分析了原料中砷、水和硫化物的含量及硫化物的分布。分析结果表明,中毒前后催化剂的晶相和钯含量没有明显变化,原料中砷、水和硫化物的含量在正常范围内,但原料中CS_2含量较高,达到1.8~20.2μg/g。分析了生产正常的裂解汽油加氢原料,原料中CS_2的含量低于1μg/g。CS_2、二甲基二硫醚和噻吩的致毒性评价实验结果表明,致毒性大小的顺序为:CS_2二甲基二硫醚噻吩。由此确定了导致钯系催化剂中毒的物质是CS_2。一段加氢原料中CS_2含量与C_5含量基本呈线性关系,将一段加氢原料中C_5含量控制在0.5%(w)以下,CS_2含量会降全1μg/g以下,使加氢生产保持正常。     

裂解汽油二段加氢催化剂硅中毒原因分析及对策

针对中国石化上海石化公司2。裂解汽油加氢装置二段催化剂快速失活的问题,对原料及失活催化剂性质进行了分析。结果表明,二段加氢原料中硅质量浓度高达80mg／L,与新鲜催化剂相比,失活催化剂二氧化硅质量分数高出13．95个百分点。通过对上游工艺过程的排查,找到了这部分硅的来源。裂解原料加氢尾油在处理过程中引入含硅消泡剂以减少泡沫,裂解后分离时这部分硅进入裂解汽油中,在二段加氢反应时,硅沉积在催化剂上,堵塞催化剂孔道,致使催化剂比表面积降低,损失率达53．78％,丧失了对烯烃及硫的吸附能力。     

渣油加氢催化剂寿命动力学模型研究

运用动力学模型对渣油加氢工业装置的催化剂性能进行了模拟计算。根据渣油加氢指前因子、反应活化能、催化剂脱杂质失活指数、催化剂脱杂质功能失活时间,预测了工况下满足产品指标的各种催化剂寿命并进行了分析。通过研究发现,工业装置催化剂寿命依次为:加氢脱金属剂<加氢脱硫剂<加氢脱残炭剂<加氢脱氮剂,各种催化剂没有达到同步失活,需要对现有催化剂性能和级配继续优化。     

Pt-Co/Al2O3在四氯化碳加氢脱氯反应中的催化性能研究

采用浸渍法制备了Co/Al2O3、Pt-Co／Al2O3（Pt含量为0．1％（w））等高效低廉的加氢脱氯催化剂，考察了它们在四氯化碳气相催化加氢脱氯反应中的催化性能，通过HCl预处理、金属V掺杂修饰等方法对Pt-Co／Al2O3催化剂活性、稳定性进行了优化。研究发现，HCl预处理、金属V掺杂均可提高Pt-Co／Al2O3在四氯化碳气相催化加氢脱氯反应的稳定性。同时本文采用TPR、TGA表征对催化剂催化性能差异及失活原因进行了分析。     

重整生成油选择性加氢脱烯烃 Pd基催化剂的研究

 研究了负载在Al₂O₃载体上的贵金属钯(Pd)基催化剂在重整生成油选择性加氢脱烯烃反应中的性能。在高压微反装置上，采用环己烯、甲苯和正庚烷的混合物为模拟油来评价筛选催化剂，并对不同工业原料油进行加氢试验。结果表明，在现有工业上常用的工艺条件下，采用Pd/Al₂O₃催化剂进行重整生成油全馏分的选择性加氢，不能满足产品质量要求。其原因是高沸点馏分强吸附在催化剂表面，从而导致催化剂失活。在适宜的工艺条件下，采用Pd/Al₂O₃催化剂进行连续重整汽油BTX 馏分选择性加氢脱烯烃，可以使加氢汽油满足芳烃抽提进料的质量要求。添加助剂对Pd/Al₂O₃催化剂进行改进，可以大大提高催化剂的稳定性。改进后的双金属Pd基催化剂(Pd+M/Al₂O₃)可用于不同原料的重整生成油（苯(C6)馏分、BTX(C6~C9)馏分、全馏分）的选择性加氢脱烯烃反应。加氢反应产物的溴价小于200mgBr/100g，芳烃损失小于0.5%(质量分数)，且在重整生成油全馏分的选择性加氢过程中该催化剂表现出好的稳定性。     

KNO_3和KF改性Pd-Pb/Al_2O_3催化剂用于混合C_4选择加氢除炔

用KNO_3和KF助剂对Pd-Pb/Al_2O_3催化剂进行改性,采用XPS,TEM,H_2-TPD等方法对改性前后的催化剂进行了表征,并考察了催化剂对混合C_4选择加氢除炔反应的选择性。实验结果表明,KF改性对Pd-Pb/Al_2O_3催化剂的选择性有明显的改善作用,而KNO_3改性的效果甚微。在保证剩余炔烃质量分数小于1.5×10~(-5)的情况下,KF改性后催化剂的1,3-丁二烯损失为2.6%,较未改性的Pd-Pb/Al_2O_3催化剂降低了0.6个百分点。XPS表征显示,KF改性的催化剂中F主要以K_3AlF_6物种形式存在,富电子的F对Pd的3d电子状态的影响可能是造成KF改性效果优于KNO_3的主要原因。     

Pd呈特定分布的Pd/Al_2O_3催化剂的制备及其表面性能

浸渍液的浓度、酸度和浸渍时间可影响H_2PdCl_4浸入Al_2O_3的深度。采用不同的竞争吸附剂和浸渍条件制得了Pd呈特殊分布的Pd/Al_2O_3催化剂。用光学照相法宏观地表征了Pd在Al_2O_3上的分布,用电子探针技术微观地表征了Pd的这种分布。Pd/Al_2O_3催化剂的表面特性和Pd的分布形式有关。TPR试验表明,Pd呈特定分布的 Pd/Al_2O_3催化剂的T_m值具有如下次序:蛋壳型>蛋白型>均匀型>蛋黄型。催化剂的H_2-O_2反应活性具有类似的次序。用TEM法测定的Pd/Al_2O_3催化剂的Pd粒度次序为:均匀型<蛋壳型<蛋白型<蛋黄型。     

热处理对负载Pd-Pt双金属及其单金属催化剂的还原性能的影响

采用程序升温还原(TPR)技术研究了热处理对负载于 Al_2O_3上的 Pd-Pt 双金属及其单金属催化剂的还原性能的影响。发现热处理温度和气氛的变化对 Pd/Al_2O_3和 Pt/Al_2O_3单金属催化剂以及 Pd-Pt/Al_2O_3双金属催化剂的 TPR 曲线有着明显的影响。Pd-Pt/Al_2O_3及其单金属催化剂的TPR 曲线亦有着明显的差异,其还原峰位发生明显的位移。讨论了负载于 Al_2O_3上的 Pd-Pt 双金属及其单金属催化剂在还原过程中金属与金属、金属与载体之间的相互作用以及热处理条件对其催化剂的还原性能的影响。     

Al_2O_3-TiO_2复合载体用于乙炔选择加氢反应

采用共沉淀法制备了A l2O3-T iO2复合载体(简称复合载体),研究了该复合载体负载Pd后制备的Pd/A l2O3-T iO2催化剂在乙炔选择加氢反应中的催化性能。考察了复合载体合成条件(复合载体中T iO2的含量、中和反应温度、沉淀终点pH、A lC l3的质量浓度、沉淀物老化时间)对Pd/A l2O3-T iO2催化剂活性和选择性的影响。实验结果表明,复合载体的最佳合成条件为:T iO2质量分数30%,中和反应温度40℃,沉淀终点pH=9,A lC l3的质量浓度0.20g/mL,沉淀物不老化。采用最佳条件下合成的复合载体所制备的Pd/A l2O3-T iO2催化剂(Cat-02)的选择性大于85%,乙炔转化率达到90%以上,优于Pd/A l2O3催化剂。与工业催化剂G-58C相比,Cat-02在活性上还有一定差距,但具有更好的选择性。     

Pd、Pt及其双金属催化剂的表面特性和催化活性

发现由ESCA技术测得的Pd-Pt/Al_2O_3催化剂的表相Pt原子浓度低于体相浓度,Pd/Pt比低者其表相Pd原子浓度高于体相浓度,EPMA测定结果表明,表相Pd和Pt原子浓度均高于体相浓度。经CO处理后其表相Pd原子浓度降低,而Pt原子浓度却有所增高,可见Pt原子向催化剂表相的富集作用更为明显。从吸附的CO红外光谱也可证明,金属向催化剂表相的富集作用以CO在Pd-Pt/Al_2O_3上与Pt的键合能力比与Pd的键合能力强。H_2的低温和中温TPD峰面积与催化剂的Pd/Pt比和除H_2活性有着密切关系。     

C_1—C_4色谱分析方法的改进

轻质烃及裂解气中 C_1—C_4组份的色谱分析,过去用两台色谱仪、两根色谱柱:一为6201载体涂25%丁二酸二乙酯;一为 Al_2O_ 3载体涂2%阿匹松 L,存在空气和甲烷,乙烷和乙烯,正丁烷和异丁烷、乙炔分不开的缺点。经改进,采用一根 Al_2O_3载体涂渍鲨烷的串联柱,一台色谱仪,可将 C_1—C_4的13个组份完全分开。该柱稳定性好,寿命长。     

碳五烯烃转化制丙烯和乙烯

用氧化硅作载体,以分子筛为活性组分制备催化剂。考察了反应条件对不同硅铝比的分子筛制备的催化剂对碳五烯烃转化制丙烯和乙烯的活性和稳定性的影响。实验结果表明,在500℃、0.2M Pa、V(水)∶V(油)=0.6、原料空速3h-1的条件下,用高硅铝比(n(S iO2)∶n(A l2O3)=200)分子筛制备的催化剂的活性和选择性比用低硅铝比(n(S iO2)∶n(A l2O3)=50)分子筛制备的催化剂的活性和反应选择性好。在连续240h反应中,碳五烯烃转化率大于80%,丙烯产率大于31%,乙烯产率大于7%。     

Mo/Tio_2-Al_2O_3催化剂加氢脱硫性能的研究

在中压反应装置上以环己烷70w％、环己烯25w％和噻吩5w％混合液为反应物,考察了Mo/TiO_2-Al_2O_3催化剂的噻吩加氢脱硫(HDS)和环已烯加氢(HYD)活性。催化剂采用三种预处理条件:(1)400℃H_2S/H_2硫化;(2)500℃H_2还原;(3)不处理。结果表明,预硫化处理的催化剂活性最高,且HYD/HDS大于1。Mo/TiO_2-Al_2O_3的HYD和HDS的活性总是比Mo/Al_2O_2高。当TiO_2的含量超过单分子层时,不经任何处理的Mo/TiO_2-Al_2O_3催化剂就具有很高的HDS和HYD性能,表明TiO_2-Al_2O_3载体有显著改善Mo催化剂加氢脱硫性能的作用。