新一代铁系丁烯氧化脱氢制丁二烯催化剂催化性能研究

采用改进的共沉淀法制备出新一代铁系尖晶石丁烯氧化脱氢制丁二烯催化剂,并以混合C4馏分或正丁烯为原料,在200 m L固定床反应装置上,考察了主要工艺条件对所制备催化剂催化性能的影响。结果表明,在水/丁烯摩尔比为12~17,O2/丁烯摩尔比为0.65~0.73,反应温度为380~400℃,丁烯体积空速为400 h-1的适宜工艺条件下,丁烯转化率高于82%,丁二烯选择性高于90%,其催化性能优于原铁系工业化催化剂W-201。     

制备方法对丁烯氧化脱氢制丁二烯催化剂反应性能的影响

分别采用溶胶-凝胶自燃烧法、水热法、共沉淀法制备出丁烯氧化脱氢制丁二烯催化剂,在10 m L微型固定床反应器上,对所制备催化剂的反应性能进行了评价,并对共沉淀法的制备工艺条件进行了优化。结果表明:溶胶-凝胶自燃烧法所制备催化剂仅含有尖晶石型铁酸锌相,而水热法和共沉淀法所制备催化剂具有尖晶石型铁酸锌和三氧化二铁2相混合结构,且共沉淀法制备的催化剂中2相的结晶度更高; 溶胶-凝胶自燃烧法所制备催化剂的反应性能最差,其他2种方法所制备催化剂的反应性能相当; 通过优化共沉淀法制备工艺条件,催化剂的丁二烯选择性、丁烯转化率、丁二烯收率依次可达到95.6%,88.3%,83.5%。     

1-丁烯氧化脱氢制1,3-丁二烯催化剂研究进展

对以氧气或二氧化碳作为氧化剂,氧化1-丁烯脱氢制1, 3-丁二烯反应中各体系催化剂的催化性能及其影响因素进行了综述,提出对未来催化剂的设计与开发的新思路。氧化脱氢反应避免了传统脱氢工艺中热力学平衡的限制和能耗高的难题,利用氧气或二氧化碳等气体进行低成本的氧化还原反应,将1-丁烯脱氢转化成1, 3-丁二烯具有重要的意义。指出未来催化剂的开发,应集中在制备结构规整且稳定的材料以更好地保护活性组分,降低催化剂失活的程度和几率,增强催化剂使用寿命,调节催化剂表面酸性位点等方面。     

丁烯氧化脱氢催化剂的反应性能

分别以中国石油兰州石化公司正丁烯、中国石油锦州石化公司碳四、中国石油兰州石化公司碳四为原料,采用共沉淀法制备了含有两相的铁酸盐尖晶石结构的丁烯氧化脱氢催化剂,考察了反应温度、氧烯比(摩尔比,下同)、水烯比(摩尔比,下同)、原料中丁烯含量等反应条件对催化剂催化性能的影响。结果表明:反应温度对催化性能影响明显;随着氧烯比的增大,丁二烯选择性下降,CO_x生成量增大;较为适宜的水烯比约为12;原料中丁烯含量越高,丁烯转化率和丁二烯选择性越高;原料中异丁烯含量增加,会导致催化剂的活性下降。     

1-丁烯氧化脱氢制丁二烯反应过程研究

在320~560℃,0.06MPa~0.1MPa(g),氧烯比和水烯比(物质的量比)分别为0.55~0.85、11~20的条件下,使用自制丁烯氧化脱氢HS-2型催化剂在等温积分反应器中,研究了1-丁烯生成丁二烯的反应过程,并考察了原料丁烯组成及操作条件对丁烯转化率、丁二烯选择性的影响。实验结果表明:随着温度的升高,1-丁烯转化率先增加后基本保持不变,丁二烯的选择性基本不变;随着氧烯比的升高,1-丁烯转化率渐渐增大,丁二烯选择性随着氧烯比的升高,下降不明显;水烯比对丁二烯选择性影响不大,水烯比升高使得1-丁烯转化率略有降低;铁系催化剂HS-2的活性温度区间较宽,可适用于绝热反应器;丁烯原料可选1-丁烯和2-丁烯(顺、反丁烯)混合物。     

丁烯氧化脱氢制丁二烯装置水洗工艺研究

通过PRO-Ⅱ模拟考察了丁烯氧化脱氢制丁二烯装置水洗单元的工艺操作条件对酸、醇、醛、酮等含氧有机物脱除效果的影响。结果表明,在水冷塔顶洗水温度<20℃、水气比0.5~0.6,洗醛塔操作压力0.6~0.8 MPa、塔顶洗水温度10~20℃、水气比0.7~1.0的适宜工艺条件下,水洗后酸、醇、酮可以完全脱除,乙醛、丙烯醛含量(φ)小于10×10-6。     

丁烯氧化脱氢W－201催化剂的工业开发

具有高活性，高选择性的丁烯氧化脱氢制丁二烯铁系催化剂Ｗ－２０１，在同原Ｈ－１９８工业化催化剂进行结构特征和催化反应性能对比的基础上，结合工业挡板流化床的操作特点，从实验室研究结果直接进行工业化放大，一次成功，并证明其性能优越，经济效益明显     

丁烯氧化脱氢W-201和H-198催化剂的流化床混合运转

通过比较流化床丁烯氧化脱氢W-201催化剂和H-198催化剂的反应性能及物化结构测试结果,提出以逐步添加方式在工业流化反应装置上实现W-201催化剂替代H-198催化剂的设想,并进行了实验室验证。W-201和H-198催化剂在φ20毫米挡板流化床的混台运转试验数据证明,这一设想是可行的,有可能在工业生产装置上实施。     

丁烯氧化脱氢R系列铁系催化剂的研究

报道了丁烯氧化脱氢制丁二烯Ｒ系列铁系催化剂中的Ｒ－１２０催化剂５００ｈ稳定性试验结果，丁二烯收率７２％～８０％，丁二烯选择性９５．０％～９５．５％。通过Ｒ－１１６催化剂高温缺氧试验，并根据试验结果，讨论了氧烯比与反应耗氧量之间的关系。还介绍了Ｒ－１２０催化剂在工业上的放大情况。     

乙苯脱氢催化剂产品质量的改进

在乙苯脱氢LH 365催化剂的工业放大生产中,采用将氧化铁的加入量在原配方量的基础上提高3.5%～5.0%,微量元素氧化物（氧化钴、氧化钛、氧化锡、氧化锰等）采用捏合加入方式,催化剂采用两步法干燥及调整催化剂活化工艺等手段,可生产出质量稳定的催化剂.结果表明,该产品达到了合同指标,同时接近小试催化剂的性能.     

丙烷在MoCexOy催化剂上氧化脱氢制丙烯

以钼酸铵、硝酸铈为原料,硅胶为载体,采用浸渍法制备了不同负载量的MoCexOy催化剂。在丙烷氧化脱氢制丙烯固定床反应器中,评价了催化剂的性能。结果表明,最佳工艺条件为：Ce离子／Mo离子（摩尔比）0．15,负载量（质量分数）10％,反应温度420℃,空速120h^-1。在此条件下,丙烷转化率为11．2％,丙烯选择性为94．5％。     

助剂Fe掺杂的铂基催化剂的制备及其丙烷脱氢的催化性能

通过X射线衍射(XRD)、氢气程序升温还原(H2-TPR)和热重(TG)分析及催化反应性能评价,研究了铁助剂的添加对Pt/Sn-SBA-15催化丙烷脱氢反应性能的影响。结果表明:适量Fe的添加能促进催化剂表面Pt金属粒子的分散,减少反应过程中积炭的产生,有利于丙烷脱氢反应的进行。但是,过量Fe的加入导致反应过程中介孔材料的结构坍塌和Fe物种的团聚,促进副反应的发生。在本实验中,Pt Fe1/Sn-SBA-15催化剂显示出最佳的反应性能,反应7 h后,丙烷转化率仍然高达50.7%,对应的丙烯选择性能够维持在94.5%以上。     

丙烷氧化脱氢反应催化剂体系研究进展

综述了丙烷氧化脱氢制丙烯反应催化剂体系及其主要研究结果。     

负载型Ni-Zn-Ce氧化物催化剂上CO_2氧化丙烷脱氢反应研究

以γ-Al2O3为载体,采用浸渍法制备系列Ni-Zn-Ce氧化物催化剂,在常压连续流动固定床微反应器上研究了上述催化剂对CO2氧化丙烷脱氢制丙烯反应的催化性能。采用BET、SEM和XRD等分析测试技术对催化剂形貌和结构进行表征。实验结果表明:催化剂中各成分的作用不同,NiO能明显提高丙烷的转化率,适量的ZnO可提高丙烯的选择性,CeO2能显著改善催化剂的抗积炭能力。     

乙苯脱氢催化剂在苯乙烯装置中的应用

大庆石油化工总厂化工厂苯乙烯装置是引进美国Badger工艺,自开工至今已经连续运行10 a,先后应用了5批乙苯脱氢催化剂.通过对每批催化剂的运行数据进行分析,总结出乙苯脱氢催化剂的使用经验,对同类装置的运行具有借鉴和指导作用.     

助剂对用于乙烷CO_2氧化脱氢反应的负载型Cr_2O_3催化剂性能的影响

制备了Co、Fe、Mn促进的几种负载型Cr2O3催化剂,采用BET、XRD、SEM等技术进行了表征,并在常压连续流动固定床石英反应器中进行CO2氧化乙烷脱氢反应催化活性评价。结果表明,Co有助于Cr2O3在载体表面分散;在反应温度为923K,V(CO2)/V(C2H6)=1∶1,空速6000h-1的实验条件下,加入Co或Mn助剂时,乙烷转化率和乙烯产率明显增加。活性最高的Cr-Co/γ-Al2O3催化剂,乙烷转化率达62.9%,乙烯的选择性为90.4%。对反应机理也进行了探讨。     

CNY－101型乙醇脱氢制取乙酸乙酯催化剂研究

研究了一种乙醇脱氢法制取乙酸乙酯的催化剂，研究结果：使用无水乙醇原料时，单程转化率＞６０％，乙酸乙酯收率＞５０％（ｍａｓｓ），副产物为较为纯净的氢气。乙醇脱氢法将在某些地区可能取代传统的酯化法，具有工业化开发前景。     

CNY－101型乙醇脱氢制取乙酸乙酯催化剂研究

研究了一种乙醇脱氢法制取乙酸乙酯的催化剂，研究结果：使用无水乙醇原料时，单程转化率＞６０％，乙酸乙酯收率＞５０％（ｍａｓｓ），副产物为较为纯净的氢气。乙醇脱氢法将在某些地区可能取代传统的酯化法，具有工业化开发前景。     

CNY-102型乙醇脱氢制取乙酸乙酯催化剂研究

研究了一种新的乙醇脱氢制乙酸乙酯催化剂。研究表明，用无水乙醇和含水５％的工业乙醇为原料时的结果基本一致，即乙醇单程转化率约６０％（ｍａｓｓ），乙酸乙酯收率约５０％（ｍａｓｓ）。较之以往的催化剂更具有工业开发前景。