环戊二烯选择加氢制聚合级环戊烯

由环戊二烯加氢制取聚合级环戊烯,关键在于催化剂的选择性和活性。通过对多种硫化的金属氧化物的催化加氢性能的研究,获得了一种有效的催化剂,其组成为NiO—Al_2O_3。在以甲苯为稀释剂时,反应条件为,反应温度:270℃—310℃,反应压力:10—15公斤/厘米~2(表压);双环戊二烯(DCPD)液态空速:0.5—1.0克(DCPD)/克(催化剂)·小时;H_2/DCPD=10—20(克分子比)。环戊二烯单程转化率>95％(重量),环戊烯产率>95％(重量),粗环戊烯提纯后符合聚合级单体要求。并对双环戊二烯的气相解聚反应进行了初步考察。     

Ni@SiO2催化双环戊二烯加氢性能的研究

为实现高密度喷气燃料JP-10的连续化生产，促进双环戊二烯(DCPD)高效加氢制备桥式四氢双环戊二烯(endo-THDCPD)尤为关键。为此，溯源了DCPD加氢制备endo-THDCPD的反应体系，从硅酸镍结构特征出发，设计出具有介孔、配位不饱和Ni(OH)⁺及纳米级分散Ni的Ni@SiO₂催化剂，分别用于促进DCPD的扩散、吸附和加氢反应。结果表明，Ni@SiO₂能够室温高效催化DCPD加氢，其加氢活性远超Raney Ni, endo-THDCPD收率高达99.1%。同时，Ni@SiO₂还具有良好的加氢稳定性；当反应温度为20～120℃、反应压力为5 MPa、质量空速为1 h^-1、氢油体积比为100时，Ni@SiO₂连续运行2 400 h, DCPD转化率达99.9%,endo-THDCPD收率大于92%。     

双环戊二烯合成戊二醛的研究

研究了以双环戊二烯为原料合成戊二醛的工艺，主要内容包括：双环戊二烯解聚制环戊二烯；环戊二烯加氢制环戊烯；环戊烯均相氧化制戊二醛。双环戊二烯解聚率为95％以上，环戊二烯的收率可达90％。二聚产物经过精馏可获得高纯度产品。环戊二烯加氢制环戊烯的研究采用二段加氢工艺，以环戊烷为溶剂，考察了主催化剂钯的含量和载体的影响，确定了以0．5％的Pd／γ-Al2O3为加氢催化剂及温度、压力、氢烃比和空速等相应的加氢工艺条件，得到环戊二烯转化率达99．5％，环戊烯选择性90％以上，加氢产品中环戊二烯含量小于0．1％的良好结果，为工业化放大提供了基础数据。采用钨酸为催化剂，叔丁醇为溶剂，50％过氧化氢为氧化剂，对环戊烯氧化制备戊二醛进行了研究，研究结果表明戊二醛的收率可达65％。     

Pd/Al2O3催化双环戊二烯原位加氢反应研究

以Pd/Al₂O₃为催化剂，以甲酸替代H₂作为供氢试剂，进行双环戊二烯(DCPD)两步加氢反应，制备用于高密度喷气燃料和精细化学品生产的桥式四氢双环戊二烯。该过程避免了使用H₂时所存在的高压、易燃易爆风险以及对设备的高要求，在普通容器中即可完成。试验中考察了甲酸加入方式、反应时间、反应温度、反应溶剂、底物浓度对反应的影响，结果发现，分步平均加入甲酸有利于四氢双环戊二烯的生成，在160℃下，经过10 h反应，收率可达98%。在异丙醇、乙醇或四氢呋喃溶剂中，DCPD质量分数为40%～60%时，更有利于四氢双环戊二烯的生成。同时，考察了催化剂的稳定性，发现经过5次循环使用后，催化剂依然能够保持较好的催化活性，有利于DCPD原位加氢反应的进一步放大。     

催化重整生成油选择性加氢脱烯烃催化剂NiO/Al2O3的研究

以氢氧化铝干胶为原料,采用等体积浸渍法制备了NiO/Al2 O3催化剂;以溴指数为3836 mgBr/(100 g)的催化重整生成油评价NiO/Al2 O3催化剂的选择性加氢脱烯烃性能.考察了载体焙烧温度和NiO负载量对NiO/Al2 O3催化剂选择性加氢脱烯烃性能的影响.结果表明:载体焙烧温度为650℃时,采用NiO...     

临氢双环戊二烯的裂解过程

实验在连续小试装置上,进行临氢双环戊二烯(DCPD)气相裂解。考察了裂解温度、停留时间及氢气用量对DCPD转化率的影响。实验结果表明,DCPD转化率随裂解温度和停留时间的增加而增大,环戊二烯(CPD)收率先增加后略有下降。适宜的反应条件为:裂解温度320℃、停留时间1 s、氢油体积比50,该反应条件下DCPD转化率达98%,CPD收率达97%。该法的裂解温度较以N_2或水蒸气作载气低30℃左右,结焦现象明显缓解,并简化了生产工艺。反应动力学分析结果表明:临氢DCPD的裂解活化能为77.61 kJ/mol,反应动力学模型可较好地预测临氢DCPD裂解过程。     

不同载体担载的铑催化剂在双环戊二烯氢甲酰化反应中的对比研究

以粉体SiO2、颗粒SiO2、粉体Al2O3、颗粒Al2O3、MCM-41担载的0.1%Rh(以质量分数表示,下同)催化剂对双环戊二烯(DCPD)氢甲酰化合成三环癸烷不饱和单醛(MFTD)进行了对比研究,其中颗粒SiO2和粉体Al2O3具有最短的诱导期,仅有3min;以粉体SiO2和粉体Al2O3担载的0.1%Rh为催化剂,可取得高达98.5%三环癸烷不饱和单醛的选择性;因此,较合适的高效合成三环癸烷不饱和单醛的载体为粉体二氧化硅和粉体氧化铝。以粉体SiO2、颗粒SiO2、粉体Al2O3、颗粒Al2O3、MCM-41担载的2%Rh催化剂对双环戊二烯氢甲酰化合成三环癸烷二甲醛(DFTD)进行了对比研究,双环戊二烯的转化率都达到了100%,其中以粉体SiO2和粉体Al2O3担载的2%Rh为催化剂,三环癸烷二甲醛的选择性达到了70%以上;在2h的反应时间内,所有的催化剂催化合成三环癸烷二甲醛的反应进行的都比较快,但是仅有粉体SiO2担载的2%Rh催化剂在后续的反应时间里,展示了相对强劲的催化活性,在12h的反应时间里,三环癸烷二甲醛的选择性可以达到91%,因此,较合适的高效合成三环癸烷二甲醛的载体为粉体SiO2。     

柠檬酸对NiW/Al2O3加氢脱硫催化剂硫化行为的影响

在NiW/Al2O3催化剂中引入柠檬酸络合剂,考察了柠檬酸对不同温度硫化的NiW/Al2O3催化剂4,6-DMDBT加氢脱硫活性的影响,并采用程序升温氢还原（H2-TPR）、X射线光电子能谱（XPS）和高分辨透射电镜（HRTEM）进行了表征。结果表明,硫化温度较低时(<300℃),柠檬酸对NiW/Al2O3催化剂的加氢脱硫活性没有促进作用,硫化温度较高时（≥300℃）,明显促进了NiW/Al2O3催化剂的脱硫活性,并对加氢脱硫途径表现出选择性促进效应。柠檬酸不仅减弱了金属W与载体之间的相互作用,促进了W物种的还原和Ni-W-O混合相的生成。而且还降低了金属W的硫化温度,促进了W物种的硫化和小尺寸WS2晶粒的生成。     

挂式四氢双环戊二烯的合成方法及催化剂的研究进展

介绍了高密度燃料挂式四氢双环戊二烯(exo-THDCPD)的合成方法,包括两步法和一步法。两步法是以双环戊二烯(DCPD)为原料,先经加氢反应得到桥式四氢双环戊二烯(endo-THDCPD),然后endo-THDCPD进行异构化反应得到exoTHDCPD。一步法也是以DCPD为原料,但加氢和异构化反应同时进行。详细论述了两步法中endo-THDCPD异构化催化剂的类型及研究现状;简要介绍了DCPD一步法制备exo-THDCPD催化剂的研究进展;开发环境友好、高活性和高稳定性的一步法连续合成exo-THDCPD的催化剂是未来的发展趋势。     

茂钛催化剂用于SBS均相加氢的研究

在烷基锂助催化剂存在下，分别以双环戊二烯二氯化钛、双环戊二烯二芳基钛为催化剂对苯乙烯一丁二烯一苯乙烯嵌段共聚物(SBS)进行加氢反应，用傅里叶红外光谱和核磁共振氢谱分析_『氢化前后聚合物结构的变化。为优化加氢反应条件，分别考察了活性基础聚合物组成、Li／Ti、催化剂用量、加氢温度、压力等对加氢效果的影响。当催化剂用量为0．2～0．4mmol／100g聚合物时，反应2h，可达到二烯烃段加氢度大于98％的良好效果。另外，对茂钛加氢反应机理进行广初步探索。     

改性的Ni基催化剂上CO甲烷化性能的研究

采用浸渍法制备了NiO/Al2O3,NiO/TiO2-Al2O3,NiO-La2O3/Al2O3,NiO-La2O3/TiO2-Al2O3催化剂,考察了4种催化剂的CO甲烷化性能,并利用TG-DTG方法表征催化剂表面的积碳量。实验结果表明,NiO/TiO2-Al2O3,NiO-La2O3/Al2O3,NiO-La2O3/TiO2-Al2O3催化剂,即TiO2和La2O3改性的NiO/Al2O3催化剂的CO甲烷化反应活性均有所提高,其中NiO-La2O3/TiO2-Al2O3催化剂的活性、稳定性和抗积碳能力最好;采用NiO-La2O3/TiO2-Al2O3催化剂,CO甲烷化反应的适宜条件为:反应温度450℃、反应压力1.5 MPa、GHSV=10 000 h-1,在此条件下,CO转化率为99.5%,CH4收率和选择性均为98.1%。     

Ag助剂对C_4烃选择加氢Ni基催化剂的影响

采用金属Ni作为C4烃选择加氢活性组分,在一定反应条件(70℃、1.3MPa、液态空速18h-1、n(H2)∶n(C4)=30)下考察了助剂种类(K,Co,Ag,Ce,Mg,Pb,Cu)以及Ag助剂含量对Ni基催化剂选择加氢活性的影响。实验结果表明,Ag助剂能明显提高Ni基催化剂的选择加氢活性,而其他助剂对催化剂的加氢活性没有促进作用,适宜的n(Ni)∶n(Ag)=5。通过XRD,XPS,TPR等手段对催化剂的表征结果显示,Ag助剂能改善催化剂中NiO的分布状态,促进NiO在Al2O3载体表面的团聚,还原后Ag的存在增加了催化剂中Ni晶粒分布的不规整度,从而提高了催化剂的选择加氢活性。     

Ni/Al_2O_3-SiO_2催化剂对碳五馏分的加氢性能

以碳五原料为探针,考察了硫化物对Ni/Al_2O_3-SiO_2催化剂加氢稳定性的影响。利用XRD、DTA-TG和孔结构分析等手段对新鲜和使用过的催化剂进行表征,并对硫化物引起催化剂活性下降的原因和机理进行讨论。结果表明,Ni/A_2O_3-SiO_2催化剂对双烯烃和炔烃的加氢活性基本稳定,转化率为100%,但对单烯烃的加氢活性则与原料中有机硫含量的高低有关。当原料中硫质量浓度小于1.0 mg/L、控制催化剂床层温度在60℃左右时,催化剂的活性稳定性良好。在1套加氢能力为8 kt/a的生产装置上进行了碳五馏分的加氢试验,工业化运行结果表明,Ni/Al_2O_2-SiO_2催化剂具有良好的稳定性。     

碱金属改性对Pd-Au/Al2O3催化剂上异戊二烯选择加氢性能的影响

采用等体积浸渍法制备出了不同K2O、Li2O含量的Pd-Au/Al2O3催化剂,采用低温氮吸附法、FT-IR、H2-TPR等方法进行了表征研究。吡啶吸附红外光谱表征结果表明,催化剂表面只有L酸,无B酸,K2O改性比Li2O改性催化剂的表面酸性弱。H2-TPR表征结果表明,催化剂表面形成了Pd-Au二元合金,加入碱金属改性后,催化剂的还原峰向高温方向移动。以异戊二烯的模型化合物为原料评价了自制的改性Pd-Au/Al2O3催化剂的选择加氢性能,结果表明：催化剂经过Li2O改性后,异戊二烯的转化率和单烯烃选择性提高,而用K2O改性时,异戊二烯的转化率降低,单烯烃选择性提高; 采用K2O-2催化剂,在反应温度为70 ℃时异戊二烯的转化率为90.0%,单烯烃的选择性为86.0%。     

由丁烯二聚制C_8、C_(12)烯烃的研究

研制了一种以SiO2 /Al2 O3 负载Ni的丁烯二聚催化剂 ,考察了催化剂中Al2 O3 、NiO含量以及反应条件与催化剂活性、选择性的关系 ,并在温度 10 0～ 14 0℃ ,压力 3 8～ 4 0MPa,体积空速 1 0h- 1 的反应条件下 ,进行了 15 0 0h寿命试验。结果表明 ,丁烯平均转化率 74 70 % ,C8烯烃选择性 75 42 %。     

Pd/Ni/Al2O3的表征及对重整重芳烃油加氢反应催化性能的评价

采用混捏-浸渍法制备具有相同载Pd量的Pd/Al2O3和Pd/Ni/Al2O3催化剂,并对制得的催化剂进行XRD,BET,NH3-TPD表征。在固定床连续微反装置上,对制得的催化剂进行重整重芳烃油选择性加氢反应催化性能评价。结果表明,Pd/Ni/Al2O3催化剂具有γ-Al2O3物相、适宜的比表面积与孔径分布以及较小的酸量,对重整重芳烃油中烯烃选择性加氢具有较好的反应性能和稳定性,适宜的反应条件为：温度80 ℃,压力5 MPa,空速2 h-1,氢油体积比500。     

Ni/HY催化剂上双环戊二烯液相催化加氢

采用浸渍法制备了Y型分子筛负载Ni催化剂(Ni/HY)。研究了Ni/HY催化剂对双环戊二烯(DCPD)液相加氢的催化性能及其影响因素。结果表明,Ni/HY催化剂对DCPD液相加氢合成桥式四氢双环戊二烯(endo-THDCPD)具有良好的催化作用。DCPD液相加氢反应过程与m(Catalyst)/m(DCPD)、反应温度(θ)、催化剂中Ni负载量(w(Ni),质量分数,下同)及载体的孔结构有关。升高反应温度、增大m(Catalyst)/m(DCPD)均有利于DCPD的转化及endo-THDCPD收率的增加。当w(Ni)较低时,Ni/HY催化剂的活性随w(Ni)的增加而增加,当w(Ni)大于20%时,w(Ni)对催化活性的影响变得不明显。当m(Catalyst)/m(DCPD)=1/10,w(Ni)=29.39%,θ=170℃,t=60 min时,DCPD的转化率达99.5%,endo-THDCPD的收率为96.3%。     

初活稳定过程对NiMo/Al2O3催化剂加氢脱硫稳定性的影响

利用直馏柴油加氢脱硫反应研究初活稳定过程对NiMo/Al2O3催化剂加氢脱硫活性稳定性的影响。分别采用干法和湿法两种硫化方式制备的NiMo/Al2O3催化剂在初活稳定条件下处理48 h。对比评价了无初活稳定和经48 h初活稳定处理工况下催化剂活性以及积炭量发生的变化。借助XPS,TEM,TG-MASS和碳含量分析等方法对样品进行了表征。结果表明：采用干法或湿法硫化,初活稳定过程均可以提高新鲜硫化后NiMo/Al2O3催化剂的稳定性;初活稳定过程促进了活性相上积炭量的增加,而这些积炭的存在可起到适度修饰活性相表面结构的作用,有助于提高催化剂的稳定性。     

Cu-ZnO-Al_2O_3-ZrO_2/HZSM-5催化剂上CO_2加氢合成二甲醚

采用共沉淀法和机械混合法合成了Cu-ZnO-Al2O3-ZrO2/HZSM-5双功能催化剂,研究了该催化剂催化CO2加氢合成二甲醚反应的性能,考察了HZSM-5分子筛的硅铝比、反应温度和反应压力对CO2转化率、二甲醚选择性和收率的影响。实验结果表明,随硅铝比的增大,二甲醚选择性和收率呈峰形变化特性;随反应温度的升高,CO2转化率增加,二甲醚选择性降低;而随反应压力的升高,二甲醚选择性增加。当硅铝比(n(SiO2)∶n(Al2O3))为50、反应温度和压力为250℃和3.0 MPa时,CO2转化率达到19.6%,二甲醚的选择性和收率分别为47.0%和9.2%。H2-TPR,NH3-TPD,XRD表征结果显示,Cu-ZnO-Al2O3-ZrO2/HZSM-5双功能催化剂中HZSM-5分子筛的结构没有明显变化,但硅铝比的变化影响双功能催化剂的酸性,HZSM-5分子筛的加入使Cu的还原温度降低。     

载体及NiO负载方法对乙炔加氢酯化合成丙烯酸甲酯反应的影响

在5－6MPa、220℃下考察了用浸渍法制备的NiO/SiO2(NiO/SiO2(imp.))和NiO/Al2O3（NiO/Al2O3(imp.))催化剂及用离子交换法制备的NiO/SiO2(NiO/SiO2(ex))催化剂上乙炔加氢酯化合成丙烯酸甲酯（MA）的催化活性和选择性。试验结果表明用离子交换法制备的NiO/SiO2(ex.）催化剂,其催化活性和选择性均高于浸渍法制备的NiO/SiO2(imp.)。从TPR谱图看,NiO/SiO2（ex.)和NiO/SiO2(imp.)都只有一个还原峰,而前者的还原温度较后者高。NiO/Al2O3(imp.)在NiO含量低时只有一个高温还原峰,含量高时出现两个还原峰,其低温还原峰对应的是与载体作用较弱的NiO晶粒的还原,而高温还原峰相当于载体作用较强的NiO晶粒的还原。