铈锆固溶体的制备及其负载金催化剂的CO氧化性能

以共沉淀法制备的不同铈锆原子比的CexZr1-xO2为载体,采用直接阴离子交换法(DAE)制备了Au/CexZr1-xO2催化剂。通过X射线衍射、N2物理吸附和H2程序升温还原等技术分别对载体和催化剂进行了表征,同时评价了Au/CexZr1-xO2催化剂的CO氧化活性。结果表明,以硝酸铈铵为前驱体可制备单相铈锆固溶体,Zr的加入提高了CeO2的比表面积,改善了其孔结构。负载Au有利于促进铈锆固溶体的还原。在Au/CexZr1-xO2系列催化剂中,Au/Ce0.75Zr0.25O2催化剂表现出最佳的CO氧化性能。     

泡沫碳化硅基整体催化剂用于强化甲烷绝热转化制合成气

为实现强化耦合甲烷部分氧化和水蒸汽重整的绝热转化反应,采用了整体泡沫碳化硅为载体制备镍基整体催化剂,进行了整体结构催化剂床层优化设计,在由6块整体催化剂组成的4.8 cm床层高度的固定床反应器上进行了催化剂小试样品的性能评价,并完成了中试验证。通过采用多层催化剂床层结构设计,避免了整体催化剂反应物流旁路,同时还实现氧二次分散。首次开展进料规模为200 t/a天然气绝热转化中试实验验证了天然气绝热转化技术的安全性,为该技术进一步发展放大奠定基础。     

助剂对Pt/γ-Al_2O_3催化剂丙烷脱氢性能的影响

采用一系列金属氧化物助剂(Ce,Sn,Zn,V,La,C r,Fe,Zr,M n的氧化物)对Pt/γ-A l2O3催化剂进行修饰,通过丙烷催化脱氢反应考察了不同助剂对Pt/γ-A l2O3催化剂脱氢性能的影响。研究结果表明,经修饰的Pt/γ-A l2O3催化剂的脱氢性能有不同程度的改善。加入CeO2,SnO2,ZrO2助剂,Pt/γ-A l2O3催化剂的丙烷脱氢活性显著提高,丙烷的初始转化率分别提高了9.2%,8.2%,8.1%;加入ZnO助剂,丙烯选择性显著提高,丙烯初始选择性高达97%;SnO2助剂对改善Pt/γ-A l2O3催化剂的稳定性效果最好。采用氢气程序升温还原对催化剂进行表征,表征结果显示,金属氧化物助剂经还原后仍以氧化态形式存在,未以单质形式与铂形成合金。     

一步法二甲醚合成催化剂的研究

制备合成气一步法二甲醚合成催化剂 ,并通过固定床管式反应器对催化剂进行评价。考察了催化剂活性组分对二甲醚合成转化率、选择性的影响 ,催化剂制备方法对催化剂活性的影响。最后优化出Cu -Zn -A和分子筛的相对比例范围 ,确定共沉淀法为制备方法。     

甲烷二氧化碳和氧气转化制合成气

采用固定床流动反应装置,考察了NiO（Ni：9．17wt％）／Al2O3镍负载型催化剂上甲烷、二氧化碳和氧气转化制合成气反应。结果表明,反应温度≥700℃时,基本达到热力学平衡;空速介于1．5－9．5×104h－1之间,反应活性基本不变。而反应温度≤650℃时,反应活性首先随空速的增加而增加,达一最大值后,空速继续增加,活性不增加反而下降。该催化剂在850℃,CH4／CO2／O2＝1／1／0．5,空速1400h－1条件下连续运行1000h,其活性一直保持在89％左右,具有良好的稳定性。     

炼厂干气中的乙烷氧化裂解制乙烯

对炼厂干气中乙烷氧化裂解制乙烯的反应条件和反应管结构参数进行了系统考察 ,结果表明 :随反应温度增加 ,乙烷转化率逐渐增加 ,乙烯选择性则随温度先增加后下降 ,75 0℃达到最大值。最适宜的反应条件为 :温度 80 0℃ ,原料气配比约为V(炼厂干气 ) /V(O2 ) =6 5 ;原料气停留时间为 3 1s;原料气中的乙烯含量应控制在 1 %以内。适当控制反应条件 ,可使 80 0℃时的乙烷转化率、乙烯选择性和乙烯收率分别达到 86 8%、6 2 5 %和 5 4 3%。     

Ce对Pt-Sn/Al_2O_3催化剂在H_2/O_2体系中丙烷催化脱氢的影响

提出在丙烷临氢催化脱氢过程中引入少量氧,让氧和氢燃烧提供催化脱氢过程所需热量,同时使反应向脱氢方向移动的脱氢过程.脱氢测试表明,在H_2/O_2体系中催化剂的稳定性最为关键.以Pt-Sn/Ce-γ-Al_2O_3为催化剂,氧的引入可以显著提高丙烷的转化率、消除积碳、提高催化剂活性和补偿反应所需的部分热量,并获得较高的丙烯收率.积碳定量分析,氢脉冲吸附的测试表明,Ce的存在是维持催化剂稳定性的关键因素,它的存在可以增强Pt粒子抗烧结的能力和稳定催化剂的表面结构,同时还可以通过参与反应提高丙烷脱氢反应速率.     

氨分解反应纳米镍基催化剂的研究

通过对共沉淀法制备镍基催化剂前驱体的优化处理得到了具有纳米结构的Ni/Al2O3催化剂,并在常压连续微反装置上分别对其氨分解反应活性进行评价。采用BET、XRD、TEM、H2-TPR和NH3-TPSR表征方法对催化剂物化性质进行表征。结果表明,镍基催化剂前驱体优化处理后,提高了催化剂的比表面积、平均孔径,提高了活性组分的分散度和还原度,有效地调变了活性组分与载体之间的相互作用,降低了催化剂表面N原子的脱附温度,最终提高了催化剂的氨分解反应活性。     

新型甲烷部分氧化制合成气反应器的构型

在甲烷部分氧化制合成气反应研究中,向传统固定床反应器(CFR)中添加特殊设计的不锈钢氧气气体分布器,构成了带氧气气体分布器的固定床反应器(GDR).在GDR中,一路～80%的O2通过氧气气体分布器径向均匀分布直接进入催化剂床层,另一路～20%的O2则与CH4、H2O混合从反应器侧面入口进入体系参加反应,这样有效地降低催化剂入口段发生放热反应所带来的床层热点,使床层温度分布更加均匀,同时也增加了体系操作的安全性.     

CH_4,CO_2,CO对钯复合膜透氢性能的影响

采用化学镀法制备了钯复合膜。在200~450℃下,恒定H2进气量和总进气量,以N2为平衡气,H2-N2混合气为参比气,考察了不同含量的CH4,CO2,CO对钯复合膜透氢性能的影响。实验结果表明,对钯复合膜的透氢性能,CH4几乎没有影响,CO2的影响较小(透氢量的降低率小于5%),CO的影响最大。体积组成为98%H2-2%CO的混合气,在300℃时钯复合膜透氢速率下降幅度明显增大。用扫描电子显微镜、X射线能谱仪、X射线衍射仪对透氢后的钯复合膜进行表征,表征结果显示,钯复合膜表面有少量积碳,说明在钯复合膜表面上发生了CO的歧化反应。