二硫化钼催化剂的制备与应用

综述了二硫化钼催化剂的物理化学性质以及国内外的几种制备方法,包括工业天然法和化学合成法。简要介绍了载体对催化剂的一些影响;从加氢脱硫、加氢脱氧及催化加氢几个方面对二硫化钼催化剂的应用进行了论述;对二硫化钼的形态,嵌入不同金属的MoS2催化剂在应用中对反应的影响及催化加氢机理进行了简要叙述。     

小球藻热解油在Ni-Cu/ZrO_2催化剂上的加氢脱氧

在小型固定床反应器中以Ni-Cu/ZrO2为催化剂,对小球藻热解油进行催化加氢脱氧,以改善生物油性能。利用XRD、H2-TPR、TG、NH3-TPD等技术对催化剂进行了结构表征。结果表明,Cu的加入有效促进了Ni-Cu/ZrO2催化剂活性相的表面分散,提高了该催化剂对小球藻热解油加氢脱氧反应的催化活性。在2 MPa、350℃反应条件下,随Cu/Ni的增大,Ni-Cu/ZrO2的催化活性先升高后降低,Cu/Ni质量比为0.40时的催化性能最好,连续运行3 h后所得精制生物油脱氧率达82.0%。Ni-Cu/ZrO2催化剂在反应过程中,表面结焦少,活性粒子及催化剂性能稳定,连续运行24 h后所得精制生物油脱氧率依然维持在77.0%以上。小球藻热解油经催化加氢脱氧所得的精制生物油,低位热值由31.5 MJ·kg-1提高至35.0 MJ·kg-1,40℃运动黏度由20.5 mm2·s-1降至9.5 mm2·s-1,且油品中水分更易于脱除。精制生物油中高级脂肪酸的含量减少,油品稳定性大幅提高。     

纳米Ni-Mo复合氧化物催化剂加氢脱氧性能研究

用溶胶-凝胶法制备了非负载Ni-Mo复合氧化物催化剂,用X-射线能谱、N_2吸附-脱附、SEM等手段对催化剂进行了表征。以苯酚和乙酸为探针分子考察了在制备过程中添加硝酸铝和乙醇对催化加氢脱氧性能的影响。由结果可知:溶胶-凝胶法可制备纳米结构的Ni-Mo复合氧化物催化剂,颗粒尺寸达70 nm;溶胶凝胶溶液中不添加硝酸铝可提高催化剂中活性组分Mo和Ni的利用率;溶剂中乙醇的体积分数为50%所制备的催化剂具有较高加氢脱氧活性,在0.3 MPa,270℃,液时空速2 h~(-1)的条件下,催化剂催化苯酚加氢脱氧的脱氧率达到98.4%。     

Raney-Ni催化剂制备及在葡萄糖加氢合成山梨醇中的应用

介绍了国内工业加氢合成山梨醇所用的Raney-Ni催化剂制备方法,总结了制备过程中合金的Ni、Al比与合金物相组成、合金浸取展开条件等对Raney-Ni催化剂性能的影响;同时归纳了助金属改性的Raney-Ni催化剂的制备.在Raney-Ni中添加改性金属助剂后,提高了其催化加氢性能.叙述了Raney-Ni催化剂在葡萄糖加氢反应中的应用性能,普通Raney-Ni的稳定性较差,Fe、Cr、Mo等金属改性的Raney-Ni展示了更优异的催化加氢性能.其中采用Mo改性后,Raney-Ni具有更好的活性和稳定性,Mo改性Raney-Ni已成为目前催化加氢合成山梨醇工业应用最广泛的催化剂.     

小球藻热解油在Ni-Cu/ZrO2催化剂上的加氢脱氧

在小型固定床反应器中以Ni-Cu/ZrO₂为催化剂,对小球藻热解油进行催化加氢脱氧,以改善生物油性能。利用XRD、H₂-TPR、TG、NH₃-TPD等技术对催化剂进行了结构表征。结果表明,Cu的加入有效促进了Ni-Cu/ZrO₂催化剂活性相的表面分散,提高了该催化剂对小球藻热解油加氢脱氧反应的催化活性。在2 MPa、350 ℃反应条件下,随Cu/Ni的增大,Ni-Cu/ZrO₂的催化活性先升高后降低,Cu/Ni质量比为0.40时的催化性能最好,连续运行3 h后所得精制生物油脱氧率达82.0%。Ni-Cu/ZrO₂催化剂在反应过程中,表面结焦少,活性粒子及催化剂性能稳定,连续运行24 h后所得精制生物油脱氧率依然维持在77.0%以上。小球藻热解油经催化加氢脱氧所得的精制生物油,低位热值由31.5 MJ·kg^-1提高至35.0 MJ·kg^-1,40℃运动黏度由20.5 mm²·s^-1降至9.5 mm²·s^-1,且油品中水分更易于脱除。精制生物油中高级脂肪酸的含量减少,油品稳定性大幅提高。     

扩孔对本体型Ni-Mo复合氧化物催化剂加氢脱氧性能的影响

采用溶胶凝胶法制备了本体型Ni-Mo复合氧化物加氢脱氧催化剂,并对其进行了XRD、BET、Py-IR、SEM等表征;以含20%(V)小桐子油的正辛烷溶液为原料,在连续固定床反应器上重点考察了扩孔剂的种类及添加量对催化剂性质和加氢脱氧性能的影响。结果表明,添加扩孔剂淀粉未影响催化剂的晶相性质,但显著增加了催化剂的孔径、比表面积、L酸量和改善了催化剂的加氢脱氧活性。     

乙炔选择加氢催化剂研究进展

选择加氢是去除蒸汽裂解制烯烃过程中所产生微量乙炔的有效方法,高效乙炔选择加氢催化剂的开发具有重要意义。介绍了催化剂类型[单元贵金属、非贵金属及双（多）元金属]及其催化性能,分析了载体、助剂和制备方法对催化剂结构和性能的影响,重点讨论了几何和电子因素对催化剂乙炔选择加氢性能的决定作用。     

制备条件对非负载Ni-Mo复合氧化物催化剂加氢脱氧性能的影响

以柠檬酸为络合剂,采用溶胶-凝胶法制备了非负载Ni-Mo复合氧化物催化剂,用N2吸附-脱附、XRD、SEM等手段对催化剂进行了表征.在连续流动固定床反应器上,以乙酸为探针分子考察了不同溶液pH值和溶剂量制备催化剂对催化加氢脱氧性能的影响.结果表明:溶胶-凝胶法制备的催化剂具有较高的比表面积和双介孔结构:主要以复合氧化物NiMoO4的形式存在;改变溶液的pH值和溶剂量,对催化剂的比表面积有一定影响.在初始溶液pH=1、溶剂量855 mL-(mol(Ni+Mo))-1的条件下制备的催化剂具有较优异的加氢脱氧活性,在0.3 MPa,250℃,液时空速2h-1的条件下,催化剂催化乙酸加氢脱氧的转化率和脱氧率分别达到99.9％和98.9％.     

不饱和脂肪酸催化脱氧制备烃类燃料的研究进展

对不饱和脂肪酸催化脱氧制备烷烃燃料的研究进展进行了综述,主要介绍了不饱和脂肪酸的加氢脱氧法、脱羧法和脱羰法,并对各类脱氧反应中所用催化剂进行了归纳和总结。     

贵金属/分子筛催化芳烃转化的研究进展

综述了近年来芳烃转化领域中贵金属/分子筛双功能催化剂的研究进展。从双功能催化剂的特征出发,结合催化机理探讨了金属与分子筛酸位的协同催化作用。同时,结合催化剂的制备方法分别讨论了金属的性质、分子筛的性质及预处理工艺等因素对催化性能的影响机制。通过回顾贵金属/分子筛双功能催化剂对芳烃催化转化的反应特征,指出了在分子筛上引入加氢金属组分是调节产物分布、提高反应活性及催化稳定性的有效途径,而进一步优化催化性能的关键是调节双功能催化剂上的加氢作用与酸催化作用的平衡,抑制芳烃过度加氢副反应的同时,满足活性、稳定性及产品质量的综合要求。     

生物燃料加氢脱氧催化剂研究进展

综述了近几年国内外生物燃料加氢脱氧催化剂方面的研究现状及进展。贵金属催化剂较传统催化剂具有更强的反应活性,但价格昂贵,贵金属回收也增大了加氢脱氧工艺的成本;过渡金属负载型催化剂虽价格便宜,但易失活;硫化物催化剂虽然具有较高的活性,但制备过程需要预硫化,制备过程复杂;碳、氮化物催化剂价格便宜,且具有与贵金属相似的电子结构和催化活性,被称为"准铂催化剂";磷化物催化剂作为最具潜力的加氢脱氧催化剂具有较高研究价值。     

植物油加氢脱氧催化剂的研究进展

综述了近年来植物油加氢脱氧催化剂的研究进展,包括植物油加氢脱氧反应机理、催化剂活性组分和载体的选择与改性、本体型催化剂的开发以及加氢脱氧催化剂的稳定性等研究进展;指出目前存在的主要问题为催化剂的活性低和水热稳定性差,因此开发具有适宜酸性质和孔结构的高活性和良好水热稳定性的加氢脱氧催化剂是今后研究的重点。     

锆/铪基催化剂催化转移加氢反应的研究进展

催化转化是可再生生物质资源利用的重要途径,高效催化剂的构建是生物质及其衍生物催化转化的关键环节。生物质衍生羰基类化合物加氢转化为醇或酯类化合物是生物质催化转化利用过程中重要的反应步骤。由于氢转移加氢反应过程具有反应条件温和的优点,因此非均相氢转移加氢催化剂在羰基类生物质平台分子转化中得到广泛应用。过渡金属锆、铪是常用的氢转移加氢反应活性金属。围绕不同锆/铪基氢转移催化剂的制备及其在生物质平台分子加氢转化反应中的应用进行综述。简要介绍了锆、铪氢转移催化剂的制备方法,详细介绍锆氧化物或氢氧化物、不同配体（羟基、羧酸、膦酸、磺酸、钨酸、胺类、有机金属骨架、沸石分子筛）配位锆/铪基催化剂、双金属催化剂,并对比分析它们的催化性能、循环稳定性和结构机理,最后对生物质氢转移加氢催化转化及其催化剂构建发展趋势进行了展望。     

生物质基呋喃制备对二甲苯研究进展

对二甲苯是重要的大宗化工原料,生产主要依赖石油资源。作为从生物质资源出发制取生物质基聚酯新途径的关键一步,2,5-二甲基呋喃催化转化制备对二甲苯备受关注。综述了2,5-二甲基呋喃与乙烯发生环加成反应制备对二甲苯的研究进展,对多种催化剂的催化性能进行比较,其中分子筛表现出优异的催化反应活性。详述了反应网络和反应机理,发展新型双功能催化剂能够同时实现高的Diels-Alder环加成反应速率和脱水反应速率,从而获得更高的催化反应活性,改进催化剂性能和优化反应条件以避免副反应的发生,从而进一步提高对二甲苯选择性。并对未来研究和工业应用前景进行展望。     

金属基离子液体催化生物质转化研究进展

生物质是自然界中含量丰富且唯一可再生的有机碳资源,可以经过化学反应转化为高附加值碳基化学品和燃料,被认为是传统化石资源的理想替代品。催化材料的设计开发是生物质资源开发和利用的关键所在,离子液体因其独特的可设计性,在生物质资源利用过程中得到广泛应用。鉴于金属活性中心的催化活性以及离子液体的可设计性,将金属活性中心引入离子液体中制备金属基离子液体催化剂在生物质领域受到广泛关注,并取得一定进展。基于上述背景,本文综述了近年来金属基离子液体催化剂在生物质催化转化过程中的研究进展,重点介绍金属氯化物型、多金属氧酸盐型金属基离子液体在生物质基碳水化合物、木质素催化转化制备平台化学品,以及油脂催化（转）酯化制备生物柴油方面的研究进展;同时还综述了金属螯合物型金属基离子液体以及离子液体金属盐在生物质催化转化方面的研究工作。此外,对金属基离子液体在生物质资源方面的应用进行了总结和展望,并对金属基离子液体催化剂的设计提出建议,以期有助于生物质资源的开发和利用。     

钙钛矿催化剂在生物质热化学利用领域的研究进展

钙钛矿催化剂优异的氧化还原性能、离子迁移率、热稳定性和较低的生产成本,使得其在生物质热化学利用领域具有广阔的应用前景。基于生物质热解/气化、生物质重整制氢和生物质下游产物化学合成等应用场景,重点阐述并总结了钙钛矿催化剂的催化性能和机制。聚焦于金属阳离子的催化作用和晶格氧的氧化还原作用,从A/B位离子取代、空间结构改变等方面总结了钙钛矿催化剂的优化设计方法。为钙钛矿催化剂在生物质热化学利用领域的应用与优化指明了方向。     

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。     

木质素催化热解用催化剂的研究进展

木质素是一种结构复杂、产量丰富但利用率较低的生物质资源,可通过催化热解解聚为高附加值产物,具有广阔的应用前景。本文介绍了催化剂机理研究方法和催化剂作用方式,比较了催化木质素热解常用的分子筛类催化剂、金属氧化物类催化剂和金属盐类催化剂的催化性能、产物收率、产品分布、催化机理及优缺点。文中指出：分子筛类催化剂的脱氧能力强、酸度高,但液体产物收率较低;金属氧化物类催化剂具有液体产物收率较高、热稳定性强等优点,但依赖于催化剂酸碱性的调控;金属盐类催化剂虽高效、价格低廉,但热稳定性差、易失活。同时,本文对木质素催化热解领域提出了展望,未来热解催化剂的研究有待深入和系统化,根据木质素种类和目标产物设计复合型催化剂、核壳型催化剂和多催化剂协同催化是未来热解催化剂发展的趋势。     

TiSi复合氧化物性质对NiMo基催化剂加氢脱氧性能的影响

分别以机械混合法与溶胶凝胶法所得的钛硅氧化物TiO_2SiO_2与TiO_2-SiO_2为载体制备了NiMo基催化剂,以含20%小桐子油的正辛烷溶液为原料,在连续流动固定床反应器中考察了催化剂的加氢脱氧性能,并采用X射线衍射(XRD)、氮气物理吸附(BET)、扫描电镜(SEM)和NH3程序升温脱附(NH_3-TPD)等技术对催化剂和TiSi复合氧化物载体进行了表征。结果表明,与TiO_2-SiO_2相比,机械混合法制得的TiO_2SiO_2具有双介孔结构特征、较规则的表面形貌和较多的L酸性中心;溶胶凝胶法制得的TiO_2-SiO_2的表面形貌规则性则较差,负载Ni、Mo的孔道堵塞导致所得催化剂的比表面积和孔容急剧减小,在高温反应条件下TiO_2-SiO_2中的Ti—OH—Si键结构形成的B酸中心对催化剂HDO性能的促进作用较小。催化剂性能的评价结果表明NiMo/TiO_2SiO_2催化剂的加氢脱氧活性优于NiMo/TiO_2-SiO_2催化剂的加氢脱氧性能。     

Hydroprocessing peculiarities of Fischer–Tropsch syncrude

When catalysts developed for crude oil hydroprocessing are used for syncrude, there are syncrude-specific peculiarities to consider. These relate to differences in the nature and abundance of heteroatoms, olefins, metal species, waxes and aqueous products. Some important aspects are (a) heat release during naphtha and distillate hydroprocessing is very high, but wax hydrocracking is almost isothermal; (b) syncrude is sulphur-free and the use of sulphided base-metal hydroprocessing catalysts require the addition of sulphur-containing compounds to the syncrude; (c) oxygenates strongly adsorb on some catalytic surfaces to affect catalytic behaviour; (d) carbonyl–carboxylic acid interconversion and water produced by hydrodeoxygenation (HDO) may result in catalyst degradation by acid and hydrothermal attack; (e) carboxylic acids in syncrude result in equipment corrosion and catalyst leaching; (f) metal carboxylates are the main metal-containing species in syncrude and are not removed by hydrodemetallation (HDM) catalysis, but by thermal decomposition.