FCC柴油芳烃选择性开环催化剂研究进展

选择性开环技术可以使芳烃转换成单环烷烃或链烷烃化合物,极大地提高了柴油的清洁度和十六烷值,该技术的核心是开发具有加氢和开环性能的双功能催化剂。本文综述了近年来国内外催化裂化(FCC)柴油芳烃选择性开环催化剂的研究进展,重点讨论了催化剂载体、活性金属及制备方法3个方面对加氢开环反应性能的影响。分析表明载体的酸性和孔道结构、负载活性金属的类型(包括非贵金属和贵金属)及不同的制备方法对催化性能有极大影响。最后对柴油芳烃选择性开环催化剂的研究提出了一些建议,指出今后研究的重点是开发具有适宜酸性和孔结构的新型载体及能够保持活性和稳定性的活性金属组分并加强该领域反应机理的研究。     

贵金属加氢脱芳催化剂的复合氧化物载体的研究进展

催化剂载体是加氢脱芳（HDA）研究的重要内容,20世纪80年代以来,复合载体受到了极大的关注。综述了近年来贵金属深度加氢脱芳催化剂载体（负载贵金属Pd和Pt）的研究进展。主要介绍了含Al2O3、TiO2及SiO2的复合氧化物载体的催化剂在芳烃加氢过程中表现出的加氢活性和抗硫性。无论从催化剂的催化活性,还是抗硫性能方面比较,复合氧化物载体的催化剂都表现出良好的性能,尤其是三元复合氧化物载体的催化剂,比其他更加稳定,具有更好的催化性能。     

重芳烃轻质化研究进展

综述重芳烃轻质化技术的研究进展,重芳烃轻质化技术包括针对侧链的脱烷基技术、烷基转移技术和针对双环芳烃的选择性加氢开环技术,介绍脱烷基和烷基转移催化剂与工艺及选择性加氢开环催化剂,分析贵金属和非贵金属催化剂各自的优势与不足。概述各种轻质化工艺及组合工艺,未来重芳烃轻质化工艺技术发展应针对单环芳烃和双环芳烃的不同加工路线,对单环和双环芳烃选择分离,采用多种轻质化技术配套形成高效组合工艺,提高重芳烃综合利用效益。     

柴油加氢脱芳烃的集总动力学模型的分析研究

为了改善柴油的燃烧性能以及减少尾气污染,要求柴油向低硫、低芳烃、低密度方向发展。开发优良的加氢脱芳烃催化剂对于油品质量升级和清洁燃料生产有着重要意义。芳烃加氢反应动力学研究的主要应用就是指导工艺优化、通过动力学参数的内在联系反映出催化剂的性能,为催化剂的研制提供依据,以及与反应器相结合,为反应器的设计开发提供理论依据。结合 PA/MA 的比例以及原料氮含量对指前因子的关联修正,建立了柴油加氢脱芳烃的集总反应动力学模型,并验证了模型参数和检验模型的合理性。建立的模型可以为不同操作条件下芳烃加氢反应的预测及工艺条件优化提供准确的理论计算数据,同时也可为指导新催化剂的研制提供一定的理论基础。     

煤焦油加氢脱硫脱氮催化剂研究进展

随着石油资源的日趋减少,煤焦油加工技术受到关注。汽车尾气中含有的硫和氮污染环境,各国对油品中的硫和氮含量进行了严格限制,脱硫和脱氮成为煤焦油化工行业的重要课题。介绍煤焦油加氢工艺,综述金属碳化物、氮化物、磷化物和硫化物作为催化剂的研究现状。贵金属催化剂具有较强的加氢能力,并且通过使用强酸性载体分子筛和双金属催化剂的方法提高贵金属催化剂的抗硫毒性。碳化物催化剂具有较高的熔点和硬度、较好的机械稳定性和热稳定性,室温下几乎可以耐各种腐蚀性物质。根据金属源和碳源的不同,介绍使用程序升温还原法、气相法、热分解法和液相反应法制备碳化物催化剂的制备工艺。过渡金属磷化物催化剂具有优异的加氢脱硫和加氢脱氮选择性,添加钒的磷化物催化剂能改变加氢脱氮路径的选择性,明显增加咔唑加氢脱氮反应活性,钙的添加明显提高磷化物催化剂的加氢脱硫活性。工业上通常以ⅥB族和ⅧB族金属为活性物质制备过渡金属硫化物催化剂,使用的贵金属主要包括Pt、Pd和Ru,非贵金属主要包括W、Mo、Co和Ni等,其中,贵金属通常使用Al₂O₃或SiO₂为载体。ZrO₂载体可与活性组分产生较强的相互作用,热力学稳定性较高,但比表面积小,价格昂贵。Al₂O₃载体机械强度大,比表面积高,ZrO₂-Al₂O₃复合载体将两者的优良性能结合,可以获得性能更加优异的载体。     

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该发明公开了一种气、液逆流烃类加氢处理方法，主要特征在于加氢处理反应器采用不同催化剂级配装填，反应器底部装填易硫中毒的高活性催化剂。该催化剂一般以贵金属或还原态金属等为活性组分，具有较高的加氢脱硫、脱氮、芳烃饱和功能；反应器上部装填普通非贵金属硫化态催化剂。与已有技术相比，该发明方法提高了整个体系的反应活性，同时使用催化剂的使用寿命大幅延长。该方法可以适用于柴油、VGO、润滑油、乙烯蒸汽裂解尾油等的加氢处理过程。     

煤基液体燃料加氢脱氮催化剂的研究动态

煤基粗油中氮含量高达4500mg/L左右,采用石油系的NiMoS催化剂很难实现含氮芳香族化合物的脱除。为开发针对性更强、更高效的加氢脱氮催化剂,本文对煤基粗油加氢脱氮的催化剂研究动态进行了综述。首先介绍了煤基粗油中含氮芳香族化合物的组成及特点,接着围绕传统硫化物催化剂和脱氮性能较高的贵金属催化剂,从活性相的构筑与调控、载体在催化剂中的作用等方面进行了分析,最后比较了上述两种催化剂的催化性能。结果表明：贵金属催化剂活性高于传统硫化物催化剂;添加助金属形成合金可提高贵金属耐硫性与稳定性;采用具有一定酸性、与活性中心相互作用适中的载体的催化剂脱氮性能更佳。在综合分析已有文献和工作基础上,得出只有依据反应体系、特定反应过程来设计专一的加氢脱氮催化剂,才能从根本上提高含氮化合物的脱除率。     

碳包裹非贵金属催化剂的制备及其在催化加氢中的应用

实现非贵金属催化剂在加氢反应中的广泛应用对工业催化领域具有重要意义,新型碳包裹非贵金属催化剂因其优异的结构稳定性和催化加氢性能而备受关注。本文综述了近年来碳包裹非贵金属催化剂及其制备方法的研究进展,归纳总结了不同制备方法对碳包裹结构的影响以及其优缺点,并介绍了碳包裹非贵金属催化剂在硝基类芳烃、羰基类芳烃、苯酚、喹啉加氢以及费托合成等加氢反应中的催化性能以及稳定性表现。文中提出：目前该催化剂亟需解决的问题是实现金属粒子尺寸以及碳壳结构的可控调变,今后的一个研究方向是进一步探索能够简便调节催化剂结构并且经济可行的制备方法。     

复合氧化物在柴油加氢脱硫催化剂中的应用

加氢脱硫是石油炼制中的一个重要工艺过程,近年来,随着环境法规的日益严格和高硫原油加工量的增加,传统的加氢脱硫催化剂已经不能满足深度脱硫的要求,迫切需要开发新型深度加氢脱硫技术及催化剂,而复合氧化物载体能克服单一载体的缺陷,从而使制备的催化剂对芳烃的加氢和对二苯并噻吩及它的芳烃衍生物的转化具有较好的效果。综述了近年来复合氧化物载体在柴油加氢脱硫催化剂中的最新研究,重点介绍了含Al2O3、含TiO2和含ZrO2的复合氧化物载体的应用。     

车用燃料油精制脱硫的研究与发展

降低车用燃料油中硫含量对于提高机动车尾气排放质量从而保护环境具有十分重要的意义。着重对催化加氢及非催化加氢脱硫两类加氢工艺的特点进行了比较,介绍了国内外车用燃料油精制脱硫的研究与发展。针对开发新配方汽油及低硫、低芳烃柴油的要求,提出了今后燃料油脱硫的研究方向为:具有较高选择性的汽油加氢脱硫催化剂和新工艺;具备高效加氢脱硫和芳烃饱和活性的新一代柴油改质催化剂和新工艺;同时应重视非催化加氢脱硫技术的应用研究。     

挥发性有机物燃烧催化剂的研究进展

挥发性有机物（VOCs）是主要大气污染物质，也是形成PM_2.5和臭氧的重要前体。强化挥发性有机物控制，是改善大气环境的重要途径。催化燃烧（氧化）被认为是去除VOCs最有效的方式之一，本文综述了VOCs催化燃烧常用的贵金属催化剂、非贵金属催化剂。其中，贵金属催化剂主要包括基于Pd、Pt、Ru等的催化剂，非贵金属催化剂主要包括Mn、Co、Ce、Zr等的氧化物，通常贵金属催化剂具有比非贵金属更高的氧化活性和稳定性，但对于含氮VOCs非贵金属催化剂（Mn、Cu）具有更好的氮气选择性，Cr基催化剂对于含氯VOCs燃烧具有更好的效果。此外，还重点讨论了载体、分散度、催化剂制备方法对贵金属催化剂性能的影响，并对发展VOCs氧化催化剂的研究提出了展望。     

CO为还原剂的脱硝催化剂研究进展

从活性组分、助剂和载体方面综述贵金属催化剂(Ir、Pd、Rh、Ru、Ag)及非贵金属催化剂的研究进展。比较不同催化剂脱硝活性,表明贵金属催化剂及部分非贵金属催化剂均具有一定的脱硝活性。对于贵金属催化剂,中低温活性较高,但热稳定性差,易烧结,且不经济。对于非贵金属催化剂,高温活性较高,稳定性较强。助剂的引入及载体性质对催化剂脱硝活性均有不同程度的影响。     

乙炔氢氯化反应无汞贵金属催化剂的研究进展

受“水俣公约”和环境保护政策约束,研究和开发新型无汞催化剂是保障我国乙炔法制备聚氯乙烯未来发展的核心环节。无汞催化剂包括贵金属催化剂、非贵金属催化剂和非金属催化剂,其中贵金属催化剂被认为是最具有工业化应用前景的催化剂。本文概述了近年来国内外乙炔氢氯化贵金属Au、Ru、Pd和Pt催化剂的研究进展,重点综述了不同催化剂的活性组分、催化机理及催化剂的改性方法等方面的研究,分析了不同改性方法的作用机制及不同催化剂改性的研究方向。研究表明,添加助剂或多金属复配、配体和离子液体的使用及载体改性均使贵金属催化剂的催化活性和稳定性得到一定程度提高,从而进一步增加了贵金属催化剂工业化应用的可能性。     

CO低温氧化催化剂研究进展

CO催化氧化涉及工业、环保、军事和人类生活的多个方面,一直是催化领域的热点之一.贵金属催化剂有活性高,稳定性好,寿命长等优点,但价格昂贵,研究开发价格低廉,活性较好的非贵金属催化剂也越来越受到了人们的重视.本文将CO氧化催化剂分为贵金属和非贵金属两类进行了综述.     

乙炔氢氯化制氯乙烯无汞催化剂研究进展

氯乙烯是重要的化工原料,乙炔氢氯化是制取氯乙烯主要方法之一,工业上普遍采用汞催化剂,对环境污染严重,且危害人体健康。对汞资源的过度消耗和依赖是聚氯乙烯行业发展面临的巨大障碍,开发无毒环保的非汞催化剂已成为首要解决的问题。综述近年来乙炔氢氯化无汞催化剂的研究现状,主要包括以Au为代表的贵金属催化剂、以Cu、Sn和Ni等为代表的非贵金属催化剂以及以新兴的C-N材料为代表的非金属催化剂。Au用作催化剂价格昂贵,不利于工业化应用。碳氮材料具有较大的比表面积,对氯化氢具有优异的吸附性能,用于乙炔氢氯化反应具有较高活性,并具有较大的工业应用潜力,以碳氮材料为代表的非金属催化剂成为新的研究热点。     

天然气蒸汽重整制氢技术研究现状

甲烷水蒸汽重整是目前广泛应用的制氢方法,具有工艺成熟、装置运行可靠、经济性强、环保和资源合理利用等优点,在适应大规模生产方面具有不可比拟的优势,但面临着工业设备投资大及催化剂易积炭失活的问题。国内外对甲烷水蒸汽重整的重点研究方向是制备高活性、高稳定性和强抗积炭性能的催化剂以及研制低水碳比条件下应用的催化剂,有效降低能耗。甲烷水蒸汽重整催化剂分为非贵金属催化剂、负载贵金属催化剂和过渡金属碳化物及氮化物催化剂,这些催化剂均能在高空速下使反应达到热力学平衡,甲烷转化率和CO/H2选择性均很高。金属活性组分负载量、载体、助剂及负载过程对催化剂活性、稳定性和选择性有重要的影响。同时,在甲烷水蒸汽重整反应过程中,催化剂活性组分的烧结、重新组合以及催化剂表面的积炭均可以引起催化剂失活,其中,催化剂表面积炭是最主要的影响因素,积炭反应是发生C—H和C—C键断裂后的表面碳聚反应,可引起活性中心中毒,堵塞孔道,甚至使催化剂粉化。积炭反应的影响因素包括添加稀土金属氧化物、催化剂制备工艺和催化剂的载体。     

含氯挥发性有机化合物催化燃烧催化剂的研究进展

含氯挥发性有机化合物(CVOCs)是一类重要的大气污染物,催化燃烧是实现CVOCs高效减排的一种主流处理技术,但工艺过程中存在氯元素易吸附在催化剂表面致使催化剂失活的问题。本文从催化燃烧CVOCs的反应机理、催化剂活性组分、催化剂载体等几个方面,对近年来催化燃烧处理CVOCs的研究进行了综述,其中催化活性组分可分为以钌、钯为主的贵金属催化剂和集中在高活性的过渡金属复合氧化物、钙钛矿型非贵金属催化剂,并重点阐述了水蒸气对催化燃烧CVOCs反应活性的影响及机制。根据国内外研究状况和技术水平,提出了催化燃烧技术的研究及发展方向,充分利用一定浓度水蒸气的优点抑制催化剂氯中毒及产生较低含量的副产物,为CVOCs高效工业化处理提供了重要的参考。     

加氢裂化催化剂研究进展

加氢裂化技术具有使原料油轻质化和直接生产清洁燃料及优质化工原料功能的工艺技术,是炼油工业中的绿色环保技术。随着全球石油趋向重质化、劣质化、环保法规日益严格、石油产品需求结构发生改变和中间馏分油需求的增加,促使对加氢裂化技术开发的深入。加氢裂化催化剂是加氢裂化技术的核心。我国现已拥有化工原料型、中间馏分油、尾油型和无定形催化剂的生产技术,UOP公司在加氢裂化段主要开发了灵活型、多产石脑油型以及多产中间馏分油型3大类催化剂;Chevron公司是最早开发加氢裂化技术的公司,开发了非贵金属无定形、非贵金属分子筛和贵金属分子筛3大类加氢裂化催化剂;Albemarle公司开发了KF-860加氢裂化预处理催化剂;Criterion公司开发了新型氧化铝载体,重点调节活性金属与载体之间的作用力,开发了新一代加氢预精制催化剂DN-3630。在新一代催化剂研发中,注重对微孔分子筛的开发和改性,使研制的催化剂具有很好的活性和稳定性等综合性能,由于微孔分子筛和介孔分子筛在酸性和孔结构上达到互补,随着介孔分子筛和微孔分子筛的相结合,微孔-介孔复合材料给加氢裂化催化剂的研发带来了新的发展机遇。     

硝基苯液相催化加氢制苯胺催化剂研究进展

介绍了硝基苯液相催化加氢制苯胺的工艺过程,同时对该工艺所用催化剂体系(非贵金属类催化剂和贵金属类催化剂)进行了详述。非贵金属催化剂不仅存在对苯胺选择性差还存在对环境污染的问题;贵金属催化剂活性高,但成本也较高。开发催化活性高、稳定性好、寿命长、损耗低且环境友好型催化剂是硝基苯液相加氢催化剂发展的主研方向。     

乙醇羰基化制丙酸及丙酸乙酯多相催化剂研究进展

丙酸及丙酸乙酯是重要的化工产品和有机合成中间体。中国乙醇资源丰富，以乙醇为原料的非石油途径合成丙酸及丙酸乙酯得到了广泛研究。乙醇均相羰基化存在收率低、反应条件苛刻以及产物与催化剂分离困难等问题。目前，多数研究主要集中在乙醇羰基化多相催化剂的开发。乙醇羰基化多相催化剂分为两类：贵金属催化剂和非贵金属催化剂。该文详细介绍了两类催化剂的研究进展，重点阐述了两类催化剂的反应机理以及助剂、载体和工艺参数对催化剂性能的影响，指出了不同催化剂的优势和不足，并对催化剂应用现状进行了分析。最后展望了乙醇多相羰基化合成丙酸及丙酸乙酯的发展前景。