混酸催化甲醇液相合成二甲醚研究

研究了硫酸和磷酸混酸催化甲醇液相合成二甲醚过程。考察了混酸催化剂、反应温度、原料进料速率和催化剂寿命等对二甲醚收率的影响。实验结果表明,混酸催化剂能较好地催化甲醇液相脱水制二甲醚反应并可长期使用,当混酸催化剂的配比为w(硫酸)∶w(磷酸)=1.2∶1,反应温度为140℃,甲醇进料速度为1.00 mL/min时,二甲醚收率可达到84%。     

HMCM-22分子筛负载磷钨酸催化合成聚甲醛二甲醚

为提高HMCM-22催化剂的酸性,增强其催化聚甲醛二甲醚(DMMn)合成反应活性,通过在HMCM-22分子筛上负载磷钨酸(PW)来增强HMCM-22催化剂的酸性,并以制得的PW/HMCM-22为催化剂,甲醇和三聚甲醛为原料,对聚甲醛二甲醚的合成反应进行了研究。考察了磷钨酸的负载量、焙烧温度和焙烧时间对催化性能的影响。结果表明,当磷钨酸负载量为总催化剂质量的30%,焙烧温度为300℃,焙烧时间为4 h的条件下,PW/HMCM-22催化剂的催化活性较高,三聚甲醛转化率和DMM2~8选择性分别达到了87.12%和54.84%。催化剂循环使用五次后,其活性基本没变化,表明该催化剂的稳定性能很好。     

炭载体对Pt-C复合物非碱性条件下催化甘油氧化性能的影响

采用等量浸渍法制备了具有相似平均粒径的活性炭(AC)和碳纳米管(CNTs)负载的Pt催化剂,并比较研究了非碱性条件下两种催化剂催化甘油氧化反应的性能。结果表明,炭载体对Pt-C复合物催化甘油氧化反应的活性、选择性和稳定性有重要影响。相对于Pt/CNTs催化剂,Pt/AC催化剂中Pt 4f结合能较低,导致其表面氧的覆盖度相对较高,因而抑制了甘油的吸附,降低了甘油氧化反应的初始活性;Pt/AC催化剂会促进甘油醛进一步氧化成甘油酸以及C3产物的氧化断键;Pt/AC催化剂失活的主要原因是氧中毒和中间产物的吸附,而Pt/CNTs催化剂的失活主要是由于甘油酸的吸附堵塞Pt表面的活性位造成的。     

炭载体对Pt-C复合物非碱性条件下催化甘油氧化性能的影响

采用等量浸渍法制备了具有相似平均粒径的活性炭（AC）和碳纳米管（CNTs）负载的Pt催化剂,并比较研究了非碱性条件下两种催化剂催化甘油氧化反应的性能。结果表明,炭载体对Pt-C复合物催化甘油氧化反应的活性、选择性和稳定性有重要影响。相对于Pt/CNTs催化剂,Pt/AC催化剂中Pt 4f结合能较低,导致其表面氧的覆盖度相对较高,因而抑制了甘油的吸附,降低了甘油氧化反应的初始活性;Pt/AC催化剂会促进甘油醛进一步氧化成甘油酸以及C₃产物的氧化断键;Pt/AC催化剂失活的主要原因是氧中毒和中间产物的吸附,而Pt/CNTs催化剂的失活主要是由于甘油酸的吸附堵塞Pt表面的活性位造成的。     

介孔铌钨氧化物担载Pt催化甘油氢解制备正丙醇

采用溶胶-凝胶法制备一系列不同摩尔含量比的介孔铌钨氧化物(Nb_xW_(10-x))作为载体,利用等体积浸渍法负载Pt的质量分数为2%,氯铂酸为前驱体溶液,制得催化剂Pt/Nb_xW_(10-x)。通过N_2物理吸附(BET),X-射线粉末衍射(XRD),氨气程序升温脱附(NH_3-TPD)、H_2脉冲吸附等方法表征催化剂的物理化学性质。用间歇式反应器考察催化剂对甘油氢解制备正丙醇反应的催化性能。结果表明,钨的引入可以显著提高甘油的转化率以及目标产物的选择性。当Nb/W为3:7时在反应温度220℃,氢气压力5.5 MPa,反应时间12h,甘油4g,水16g,催化剂1g时,用催化活性较好的2%Pt/Nb_3W_7作为催化剂催化甘油氢解,甘油的转化率为90.9%,正丙醇的选择性可达60.6%。     

分子筛负载铂催化剂上四氢萘加氢裂解反应行为

四氢萘是多环芳烃加氢转化的产物或者中间体,其加氢裂解行为和规律的研究在重芳烃转化和脱除领域有着重要的意义。采用等体积浸渍法制备得到了氧化铝负载贵金属(Pt,Ir和Pd)催化剂和酸性分子筛(MOR和ZSM-5)负载铂双功能催化剂,考察了它们催化四氢萘加氢裂解的反应行为。氧化铝为载体时金属催化剂表面主要发生加氢及脱氢反应,其中金属Pt表现出最高的加氢和脱氢活性。双功能催化剂上四氢萘发生加氢裂化、异构化、氢转移及烷基化等复杂反应,金属Pt通过氢溢流作用提高了分子筛Br?nsted酸活性从而提高催化剂加氢裂解活性和选择性,但过量金属Pt会加剧苯环加氢而不利于单环芳烃的生成。分子筛孔道的限域作用对四氢萘的反应活性及产物分布有重要影响,相比Pt/ZSM-5催化剂,Pt/MOR表现出更高的裂解活性及异构化选择性。Pt/MOR催化剂上四氢萘加氢裂解主要通过异构-裂解路径进行,异构化活性及异构体构型决定了裂解活性及产物的分布。     

SAPO-34催化剂上C4烯烃催化裂解与甲醇转化制烯烃反应耦合

采用SAPO-34催化剂,在流化床装置上考察了甲醇制烯烃(MTO)副产C4烯烃催化裂解制乙烯和丙烯的反应行为,分析了C4烯烃转化率、产物收率等主要指标随工艺参数的变化规律,对比了C4烯烃催化裂解和MTO反应积炭催化剂的差异,提出了C4烯烃催化裂解适宜的关键工艺条件。C4烯烃催化裂解对比MTO反应需要较高的反应温度和催化剂活性。结果表明,C4烯烃裂解反应过程形成的积炭催化剂仍可用于MTO反应,并且具有较高的甲醇转化率和低碳烯烃选择性,因此可以采用SAPO-34催化剂把两个独立的反应串联耦合在一起。     

甘油氢解制备1,2-丙二醇催化剂的研究进展

由于生物柴油产业的蓬勃发展而造成副产物甘油的大量过剩,迫使人们努力寻求甘油转化为高附加价值产物的有效途径。本文综述了国内外甘油氢解制1,2-丙二醇催化剂以及机理研究的新进展。指出催化剂是甘油氢解制1,2-丙二醇的关键因素,目前甘油氢解反应中以Cu、Ni、Ru、Pt、Rh基催化剂使用较多,其中Cu基催化剂的研究最为广泛,载体、助剂、制备方法、反应溶剂、甘油氢解条件等对Cu基催化剂的活性、选择性、寿命、产物分离难度等具有较大影响。为进一步改善催化剂的综合性能,需要加强对甘油氢解机理和催化剂制备技术的基础性研究。多金属催化剂、复合多功能催化剂和甘油原位氢解反应因其自身优势颇受关注,而催化剂的失活机理及再生性能考察是值得深入研究的新课题。     

Pt/ZSM-35催化长链正构生物烷烃加氢裂化/异构化制航空煤油

以生物质油加氢脱氧得到的长链正构生物烷烃为原料，考察了H-MCM-49、H-ZSM-5、H-ZSM-22和 H-ZSM-35这4种不同分子筛催化剂的物化性质及其加氢裂化/异构化制生物航空煤油的性能。在此基础上，以H-ZSM-35分子筛为载体，制备并表征了一系列低负载量（0.1%、0.2%和0.3%）的Pt/ZSM-35双功能催化剂，以长链正构生物烷烃转化率、C₉~C₁₆产物选择性、生物航空煤油收率和异正比为指标，对其加氢裂化/异构化制生物航空煤油反应性能进行了评价，并对反应工艺条件进行优化。结果表明：H-ZSM-35的强酸中心强度高、酸量大，其结构中较小的孔口和较大的球型笼使其具有一定的容烃量和较好的择形性能，0.1%~0.3% Pt负载后， Pt/ZSM-35双功能催化剂表现出很好的加氢裂化/异构化活性和选择性。采用0.1% Pt/ZSM-35双功能催化剂在反应条件为320℃、1MPa、0.7h^-1、氢油比840∶1时，长链正构生物烷烃的转化率为84.3%，生物航空煤油收率达41.1%，产物异正比为1.34。81h长运转测试结果表明，该催化剂具有很好的稳定性。     

原料中杂质对异丁烷脱氢Pt-Sn-K/Al2O3催化剂性能的影响

采用固定床法考察了原料异丁烷中乙硫醇、甲醇、正丁烷和1-丁烯等杂质对Pt-Sn-K/Al₂O₃催化剂上异丁烷脱氢制异丁烯反应性能影响,反应产物使用气相色谱进行分析.实验结果表明,在异丁烷脱氢制异丁烯正常反应条件下,即温度580℃、压力0.1MPa、进料组成H₂/i-C₄H₁₀(体积比)= 2、总空速GHSV = 2000h^-1、GHSV(i-C4H10)= 667h^-1,乙硫醇、甲醇、正丁烷和1-丁烯对Pt-Sn-K/Al₂O₃催化剂的异丁烷转化率和异丁烯选择性均有较大的影响,且杂质含量越高,对催化剂的转化率和选择性影响越大.并对杂质造成催化剂失活的原因进行了分析.     

工艺条件对甲醇脱水制二甲醚反应的影响

以La改性氧化铝为催化剂,在模拟绝热固定床反应器中考察工艺条件对甲醇气相脱水制二甲醚反应的影响。结果表明,甲醇进料温度210℃时,甲醇脱水反应剧烈,绝热温升约130℃。催化剂床层热点温度低于380℃时,二甲醚选择性大于98%,过高温度产生大量副产物甲烷。反应压力对反应影响甚微。在甲醇进料温度240℃(热点温度370℃)、甲醇进料空速1.5 h-1和反应系统压力为50 k Pa条件下,甲醇转化率大于84%,二甲醚选择性大于98.5%,连续运转2 000 h,催化剂无明显失活迹象。     

La修饰ZSM-5分子筛催化剂用于C4烯烃催化裂解制丙烯

采用不同含量的La对ZSM-5分子筛进行改性，考察其在C₄烯烃催化裂解制丙烯反应中的催化性能。结果发现，少量La的引入不会破坏分子筛催化剂的骨架结构，改性后催化剂活性的变化是由于其表面酸性的改变而引起。分子筛催化剂表面酸量决定其C₄烯烃裂解反应活性，La的加入使催化剂表面酸量减少，从而使烯烃转化率降低。催化剂表面酸强度是影响其产物分布的主要因素，酸性越强，催化剂裂解能力越强，产物丙烯的选择性也就越高。尽可能提高催化剂表面强酸的酸量是C₄烯烃催化裂解制丙烯反应催化剂的研制方向。     

稀土氧化物修饰的Cu-ZnO-Al2O3/HZSM-5催化剂二氧化碳加氢一步制备二甲醚的研究

本文采用高压固定床反应装置考察了添加2%稀土氧化物(La2O3和CeO2)的Cu-ZnO-Al2O3/HZSM-5催化剂CO2加氢一步合成二甲醚的催化性能。XRD和H2-TPR结果分析发现,添加稀土氧化物后阻止了部分Cu2+还原为非晶态Cu。在513K,反应压力为3.0MPa,反应空速为1000h-1的条件下,考察了CO2加氢一步合成二甲醚的催化性能。结果表明,添加La2O3和CeO2后,催化剂的催化活性以及二甲醚的选择性均大幅提高,反应20h,CO2转化率以及二甲醚选择性变化较小,说明该催化剂稳定性较好。     

介孔碳负载纳米Pt高效催化卤代芳香硝基化合物选择性还原制卤代芳胺

卤代芳胺主要通过卤代芳硝基化合物选择性还原制备,但加氢过程中常伴随着不同程度的脱卤反应而降低反应的选择性。本文采用柠檬酸镁快速热解法制备的介孔碳材料(MC-c)做为载体,制备了MC-c负载的高分散Pt纳米粒子(Pt/MC-c),并将其用于多种卤代芳香硝基化合物选择性还原制卤代芳胺。研究结果表明,Pt/MC-c催化剂在选择性还原反应中表现出了较高的反应活性和100%的卤代芳胺选择性。邻氯硝基苯为模型反应物的循环实验表面,Pt含量为2%的2%Pt/MC-c催化剂在循环12次后,反应活性和选择性没有明显变化,仍然保持在78%和100%。表明制备的Pt/MC-c催化剂在卤代芳香硝基化合物选择性还原反应中具有优异的反应稳定性。优异的催化性能主要归因于Pt颗粒与介孔碳载体之间的协同作用。     

液化石油气在MTP反应中的作用

在MTP反应中,考察液化石油气/水蒸汽或水蒸汽与甲醇共进料的反应条件对催化剂寿命和丙烯选择性的影响,并利用热重分析对催化剂结焦情况进行了分析。结果表明,液化石油气/水蒸汽作稀释气时,丙烯选择性较水蒸汽作稀释气时提高了9.9个百分点,200 h内,催化剂结焦质量分数减少7.3个百分点,在两个反应周期,催化剂寿命累计延长250 h,表明液化石油气中C4烯烃与甲醇的耦合作用在MTP反应中起关键作用,可有效提高丙烯选择性,延缓催化剂结焦,提高催化剂寿命。     

碘硫循环中硫酸在铁酸铜上的催化分解

碘硫循环是目前提出的效率最高、最有希望实现工业应用的热化学分解水制氢流程。碘硫循环由Bunsen反应、氢碘酸分解反应和硫酸分解反应组成。其中,硫酸分解是碘硫循环及其他含硫热化学循环中的共同步骤,需要在高温及催化剂存在下进行。本文以铁酸铜作为硫酸分解的催化剂,考察了反应温度、硫酸进料速率以及催化剂用量等因素对硫酸分解转化效率的影响,并与Pt催化剂的效果进行了比较。在铁酸铜催化的条件下,转化率比没有催化剂时平均提高了22%。温度超过820 ℃,催化效果与负载质量分数1%的Pt/Al₂O₃相当;催化剂活性在9 h内未出现下降趋势。用X射线衍射、比表面积全分析吸附、透射电镜以及热重－差热等方法对使用前后的铁酸铜进行了表征,给出了物相参数、表面性能参数及热稳定性等数据。     

铂负载AlPO-5催化剂的制备及其甘油催化氧化性能研究

采用水热合成法制备磷酸铝分子筛AlPO-5,并通过焙烧处理得到AlPO-5分子筛多孔材料,以浸渍法和沉淀法分别制备了Pt负载型AlPO-5催化剂,通过粉末XRD、TEM、氮气吸附-脱附等手段对制备的催化剂进行了对比表征,研究了负载方法对Pt团簇分散度以及粒径尺寸的影响。以Pt/AlPO-5作为催化剂,研究了其对甘油的催化氧化性能,系统考察了Pt负载量、还原方法和反应时间对甘油转化率和产物选择性的影响。实验结果表明,由浸渍法制备的催化剂对甘油的转化率和甘油醛的选择性较高,甘油醛的选择性最高可达到63.46%。甘油醛作为起始反应产物,其高选择性与较大尺寸的Pt纳米团簇有关。     

异丁烷催化脱氢制异丁烯

正产品和技术简介:用于异丁烷催化脱氢制异丁烯的催化剂性能已经满足工业级需求。所研制的催化剂具有催化活性高、选择性高、抗积碳性能突出、高空速等优点。具体性能如下:(1)该催化剂在异丁烷催化脱氢反应中表现出良好的活性、选择性,同时可以适用于不同正异比混合碳四烷烃的脱氢,其脱     

HZSM-5、HMCM-22和HBeta上苯和甲醇烷基化性能比较

本文对HZSM-5、HMCM-22和HBeta沸石进行了系统表征,采用固定床评价三种沸石样品在苯和甲醇烷基化的反应性能。结果表明,HBeta的十二元环孔道有利于大分子产物的生成,积碳速率快导致催化剂失活最快,而HZSM-5和HMCM-22由于十元环孔道和窗口相对较小,大分子产物不容易生成,积碳速率缓慢,具有较好的稳定性。由于H-MCM-22具有更高的甲苯和二甲苯总选择性,同时乙苯在碳八组分中的百分含量只有1.02%。所以,H-MCM-22催化剂是优异的苯和甲醇烷基化催化剂。     

甲醇与C4烯烃偶合制取乙烯和丙烯可行性分析

综述了甲醇制取低碳烯烃工艺与C₄烯烃催化裂解制丙烯工艺,在此基础上分析了甲醇与C₄烯烃共进料制取乙烯和丙烯的可行性。甲醇与C₄烯烃共进料能够实现放热反应与吸热反应之间能量上的互补,这有可能在改善催化剂使用寿命及提高乙烯和丙烯选择性方面产生有利的影响。提出了2种其他的偶合方式,即甲醇先与C₄烯烃生成醚再进行裂解和甲醇先转化为富含乙烯产物再与C₄烯烃歧化,具有研究价值与工业应用前景。