锆助剂对F-T合成Co/Al2O3催化剂的影响

考察了助剂ZrO2添加量对Co/Al2O3催化剂F-T合成反应性能的影响,并通过程序升温还原和程序升温脱附等技术对催化剂进行了表征.结果表明,助剂锆的加入对Co的分散度影响不大;添加一定量的ZrO2可以改善催化剂的还原性能,使催化活性显著提高,但ZrO2的加入对CH4、CO2和C5+烃的选择性影响不大.在一定反应温度区内,CO转化率随反应温度的增加而显著增加,但CH4和C5+烃的选择性变化不大.     

钛助剂对Co/AC费-托合成催化剂性能的影响

采用F-T反应和X射线等方法研究了Ti助剂对Co/AC催化剂催化性能及分散度的影响,并关联催化性能与Co的分散度之间的关系.结果表明,助剂Ti的加入可大幅度提高催化活性,CO转化率从70%提高到近99%.低含量Ti的加入可降低Co的活性颗粒大小,提高Co的分散度,同时可降低甲烷选择性,提高C5+选择性.而高含量Ti的加入,使Co颗粒变大,分散度降低,与此相对应,甲烷选择性增加,C5+选择性减少.     

合成液体燃料的活性炭负载钴基催化剂的反应性能

在固定床等温积分反应器中,考察了活性炭负载钴基催化剂(Co/AC)的费托(F-T)合成反应性能,采用BET、H2-TPR和SEM等方法对Co/AC催化剂进行了表征。表征结果显示,Co/AC催化剂孔道属于微孔和中孔的混合结构,可用纯H2还原,还原温度选取350~400℃。实验结果表明,升高反应温度和反应压力、减小气态空速、增加原料气中H2与CO的摩尔比(H2/CO比),有利于提高CO的转化率;升高反应压力、降低反应温度、减小气态空速及原料气H2/CO比有利于高碳烃和高碳醇的生成。Co/AC催化剂用于F-T合成较优的工艺条件为:反应温度230℃,反应压力4.0M Pa,原料气H2/CO比2.00,气态空速2 000h-1。在该反应条件下,CO转化率为20.1%,CH4、低碳烃(C2~4)、高碳烃(C+5)、低碳醇(C1~5OH)及高碳醇(C+6OH)的选择性分别为19.1%,24.1%,36.5%,15.8%,4.5%。     

ZrO_2改性对Co-Ru/γ-Al_2O_3催化剂F-T合成性能的影响

采用浸渍法制备Co-Ru双金属F-T合成催化剂,通过对催化剂进行BET、XRD和TPR表征,考察了ZrO2负载量对催化剂性能的影响,并在固定床反应器中研究了对合成重质烃反应性能的影响。结果表明,载体γ-Al2O3 ZrO2改性没有引起催化剂还原温度的降低,但可降低载体与Co间的相互作用;随ZrO2含量的增加,催化剂中易还原Co物种量增加;在623～693K下进行还原,催化剂具有较高的还原程度,呈现出良好的合成重质烃反应性能。同时,载体γ-Al2O3用ZrO2改性,可形成Co-ZrO2界面,使CO容易离解。在原料气n(H2)/n(CO)=2.0、503K、1.5MPa和空速800h-1下,15%Co0.4%Ru8.0%ZrO2/γ-Al2O3催化剂CO的转化率为93.27%,C5+的选择性82.56%,链生长概率0.81。     

Fe-Co/SiO_2双金属催化剂上费托合成反应的研究

采用浸渍法制备Fe-Co/SiO2双金属催化剂,考察了不同反应温度、压力、空速下催化剂的反应性能。实验结果表明,在230~300℃的温度范围内,随反应温度升高,催化剂活性提高,甲烷选择性上升,水煤气变换程度逐渐增大,而C2~C4烯烃/烷烃比和C5+选择性下降;压力增加有利于反应活性的提高和重质烃的合成,当压力大于1.5MPa后,CO的转化率、水煤气变换程度、C5+选择性C2~C4烯烃/烷烃比变化不太明显;随空速增加,CO转化率下降,产物中低碳烃含量增加,说明高空速不利于重质烃的生成。XRD结果表明反应前催化剂主要成分为Co3O4和Fe2O3,反应后则为Fe-Co合金。     

ZrO_2改性Co-Ru/γ-Al_2O_3催化剂对Fischer-Tropsch合成反应的催化性能

采用浸渍法制备了ZrO2改性Co-Ru/γ-A l2O3催化剂(以下简称催化剂),考察了反应温度、反应压力、气态空速和合成气n(H2)∶n(CO)对催化剂催化性能的影响。实验结果表明,随反应温度的升高,催化剂的催化活性提高,CH4的选择性增加,重质烃的选择性先增加后减小;升高反应压力有利于提高催化剂的催化活性、增加重质烃的选择性;增大气态空速不利于重质烃的生成;随n(H2)∶n(CO)的增大,CO的转化率和CH4的选择性增加、重质烃的选择性减小。在反应温度220℃、反应压力1.5M Pa、气态空速800h-1、n(H2)∶n(CO)=2.0的条件下,CO的转化率达到84.88%,烃的总选择性为99.63%,CH4和CO2的选择性分别为5.47%,0.37%,C5+占全部烃产物的质量分数为88.16%,重质烃的收率(以标准状况下1m3(H2+CO)计)为152.83g。     

蛋壳型钴基催化剂的费托合成反应性能

采用BET,XRD,TG-DSC,TPR等方法对蛋壳型Co/SiO2催化剂进行了表征,并在直流流动等温积分反应器中考察了该催化剂的费托合成反应性能。表征结果显示,蛋壳型Co/SiO2催化剂为中孔结构,表面Co物种为Co3O4,适宜的焙烧温度为450℃,还原条件为不同H2含量的H2-N2混合气、程序升温,最高还原温度390℃。实验结果表明,反应压力升高,CO转化率增大,油和蜡生成量增加,C5+选择性提高;反应温度升高或n(H2)∶n(CO)增大,CO转化率增大,油和蜡生成量增加,但C5+烃选择性降低;气态空速增大,CO转化率降低,油和蜡生成量先增加后减少,C5+烃选择性降低。该催化剂用于费托合成的适宜工艺条件为:反应压力3.5MPa、反应温度225～235℃、n(H2)∶n(CO)=2.000～2.100、气态空速2000h-1。     

Co-Ni/γ-Al2O3催化剂上甲烷、二氧化碳共活化同时制取乙烯和合成气研究

采用微反-色谱法和TPR技术研究了负载型Co-Ni/γ-Al2O3系列催化剂对甲烷、二氧化碳共活化反应的催化活性,并对其表面还原性能进行了表征.另外还考察了催化剂上Co/Ni质量比、催化剂的活化程序对催化剂反应性能的影响.实验结果表明,催化剂经过800～850℃煅烧后,由于与载体发生了固相反应而生成了铝酸盐,使得C5N5和C7N3两个催化剂C2烃选择性和收率得到较大的提高,而催化剂C9N1上C2烃选择性和甲烷转化率都没有明显变化.     

整体式Co基甲烷燃烧催化剂性能研究

将质量分数为10%的Co负载在Ce0 2Zr0 4Mn0 4O2(OSM),YSZ Al2O3(Y2O3,ZrO2稳定的γ Al2O3),OSM+YSZ Al2O3(1:1)上,制得Co/OSM,Co/YSZ Al2O3,Co/YSZ Al2O3+OSM(1:1)整体式催化剂。利用XRD和H2 TPR对上述催化剂进行了表征,并研究了催化剂的甲烷催化燃烧性能。XRD结果表明,在OSM和YSZ Al2O3上Co均以高分散形式存在。H2 TPR结果表明Co/YSZ Al2O3+OSM样品的可还原性大于Co/OSM和Co/YSZ Al2O3。不同载体催化剂甲烷燃烧催化活性有如下顺序:Co/YSZ Al2O3相似文献   

C5 /C6烷烃低温异构化Pt/Cl-Al2O3催化剂

通过氯化剂种类的筛选,以及对活性组分Pt和引入第2金属组分Zr 添加质量分数的考察,制备出适于C5,C6烷烃低温异构化的高活性Pt/Cl-Al2O3催化剂,并在10 mL小型试验装置中,对上述制备的该催化剂性能与反应工艺条件进行了优化。结果表明:采用无水氯化铝制备的Pt/Cl-Al2O3催化剂对C5,C6烷烃的异构化率分别为64.58%,78.64%,C1～C4裂化产物收率为0.65%,综合性能较佳;Pt/Cl-Al2O3催化剂的异构化性能随着Pt质量分数的增大而提高,且随着第2金属组分Zr质量分数的增大,呈现先增加后降低的趋势;在确保该催化剂性能前提下,Pt与Zr添加质量分数分别以0.24%,0.2%为最佳。在反应温度为130 ℃,反应压力为1.0 MPa,体积空速为1.5 h-1,氢气/烃（摩尔比）为0.1的最佳条件下,制备的Pt/Cl-Al2O3催化剂对C5,C6烷烃的异构化率分别为78.64%,88.34%,液体收率为96.41%。     

HM/ZrO_2催化剂的制备及其催化萘异丙基化性能

以ZrO2为共活性组分制备了HM/ZrO2催化剂;用NH3程序升温脱附和BET方法对HM/ZrO2催化剂进行了表征;考察了催化剂制备条件和萘异丙基化反应条件对HM/ZrO2催化剂催化萘异丙基化性能的影响。实验结果表明,与HM/γ-Al2O3催化剂相比,HM/ZrO2催化剂具有更佳的萘异丙基化反应性能;适宜的HM/ZrO2催化剂制备条件为:焙烧温度400℃、催化剂中ZrO2的质量分数15%、pH为9、陈化温度60℃;以此条件下制备的HM/ZrO2催化剂催化萘异丙基化反应的适宜反应条件为:反应温度275℃、反应压力1.0MPa、n(丙烯)∶n(萘)=2∶1、WHSV=1h-1(以液相质量计)、反应时间2h。在此条件下,萘的转化率为85.07%,二异丙基萘的选择性为45.25%,目的产物2,6-二异丙基萘的选择性和收率分别为17.36%和14.77%。     

Ni-H_3PW_(12)O_(40)/ZrO_2和Ni-Pt-H_3PW_(12)O_(40)/ZrO_2双功能催化剂的正戊烷异构化性能

用分步浸渍法制备了ZrO2负载的Ni-H3PW12O40(TPA)和Ni-Pt-TPA金属-酸性位双功能催化剂,用X射线衍射和傅里叶变换红外光谱对其进行了表征。以正戊烷为模型化合物,在常压临氢条件下考察了催化剂的异构化性能及还原温度和反应温度的影响。实验结果表明,Ni/ZrO2催化剂主要表现出氢解活性,产物为甲烷;向Ni/ZrO2中加入TPA后,Ni-TPA/ZrO2催化剂具有异构化作用,且随TPA含量的增加异构化能力逐渐增强,当Ni-TPA/ZrO2中Ni和TPA的质量分数分别为8%和30%时,催化剂的异构化效果较佳;向Ni-TPA/ZrO2中加入质量分数0.5%的Pt时,Ni-Pt-TPA/ZrO2催化剂的活性和选择性显著增加。     

微通道反应器内Ni-Ru/ZrO_2催化剂上CO选择性甲烷化

利用微通道反应器,对富氢重整气在Ni-Ru/ZrO2催化剂上的CO选择性甲烷化反应进行了研究;考察了反应温度、原料气中CO含量和CO2含量对Ni-Ru/ZrO2催化剂活性的影响,并考察了Ni-Ru/ZrO2催化剂的稳定性。实验结果表明,在微通道反应器中,Ni-Ru/ZrO2催化剂对CO选择性甲烷化反应具有良好的活性,当原料气中CO体积分数不大于1.0%时,在260～300℃内可将CO出口体积分数降至1×10-4以下;CO出口体积分数的最低值随原料气中CO含量的增加而增大,当原料气中CO含量增加到一定程度时,需采用温度梯级甲烷化法才能将CO出口体积分数降至1×10-4以下;120h的稳定性实验结果表明,Ni-Ru/ZrO2催化剂具有良好的稳定性,CO转化率均保持在99.50%以上。     

金属含量对Pt-Co/AC催化剂低温苯加氢性能的影响

采用浸渍法制备了活性炭负载的Pt-Co双金属催化剂Pt-Co/AC。探讨了不同金属质量分数(Pt的质量分数0.1%~1.2%,Co的质量分数5.0%~40.0%)对Pt-Co/AC催化剂在70℃时催化苯加氢反应活性的影响。采用差热-热重方法分析了浸渍后样品的热分解过程,采用H₂程序升温还原法考察催化剂的还原性能,采用CO脉冲化学吸附测定催化剂表面活性位点。结果表明,Pt-Co/AC催化剂的加氢活性和表面活性位点均随着Co质量分数的增加而呈现先增加后减少的趋势,当Co质量分数为20%时,催化剂的活性最高;Co质量分数从5%增至40%时,催化剂单位活性位点的活性相近。当Pt-Co/AC催化剂中Pt质量分数在0.3%~1.2%时,其催化加氢活性随着Pt质量分数减少仅略有下降,表明加入少量的Pt即可表现出双金属效应。Pt-Co/AC双金属催化剂在70℃,甚至室温(30℃)时均表现出优异的苯加氢催化活性。     

硫酸铝法制备的ZrO2-Al2O3的孔结构和表面性质

 在NaAlO₂-Al₂(SO₄)₃法制备拟薄水铝石成胶过程中加入氧氯化锆, 得到ZrO₂-Al₂O₃样品。采用XRD、BET、SEM、Py-IR、NH₃-TPD方法对ZrO₂-Al₂O₃样品进行了表征。结果表明,ZrO₂质量分数小于5.6%时, ZrO₂-Al₂O₃样品的晶相为γ-Al₂O₃,当ZrO₂质量分数大于5.6%时,出现了t-ZrO₂的晶相;随着ZrO₂含量的增加_,样品的比表面积逐渐减小;ZrO₂质量分数从0增至6.6%,孔容从1.12cm³/g到1.17cm³/g,变化不大,随ZrO₂质量分数的增加,孔容开始下降;平均孔径随着ZrO₂质量分数的增加而逐渐增加,ZrO₂质量分数达到7.4%以后,随着ZrO₂质量分数的增加,孔径减小。ZrO₂的加入对γ-Al₂O₃的孔型结构没有影响。ZrO₂-Al₂O₃样品主要以L酸为主,有少量的B酸;随着ZrO₂含量的增加,总酸量略有增加,其中弱酸比例降低,而强酸和中强酸的比例提高。     

高稳定性Co~(2+)-NaX催化苯乙烯环氧化合成环氧苯乙烷

将5次固态离子交换制备的Co2+-NaX于500℃焙烧6h,再进行一次固态离子交换制备高稳定性Co2+-NaX催化剂。ICP表征结果表明,所制备的高稳定性Co2+-NaX催化剂中Co2+质量分数为9.13%,高于5次固态离子交换制备的Co2+-NaX的平衡Co2+质量分数(8.42%)。将高稳定性Co2+-NaX催化剂用于以分子氧为氧源的苯乙烯环氧化反应,考察了搅拌转速、催化剂用量、反应温度、反应时间和溶剂加入量等因素对反应的影响,确定了适宜的反应条件:苯乙烯6mL,溶剂N,N-二甲基甲酰胺48mL,催化剂1.0g,反应温度100℃,反应时间6h,搅拌转速800r/min,氧气通入速率6mL/min。在此条件下,苯乙烯的转化率为69.8%,环氧苯乙烷的选择性为54.2%。高稳定性Co2+-NaX催化剂的活性优于5次固态离子交换制备的Co2+-NaX,且其重复使用时活性保持不变。     

活性炭负载S2O8 2-/ZrO2催化剂的制备及其催化氧化脱硫性能

采用浸渍沉淀法制备了固体超强酸S2O2-8/ZrO2 AC催化剂,以二苯并噻吩(DBT)的正十二烷溶液为含硫化合物模拟油(硫质量分数为400 μg/g),H2O2为氧化剂,考察催化剂的催化氧化脱硫性能,采用BET、XRD、FT IR和NH3 TPD分析手段对其结构进行了表征。利用所制备的催化剂,考察了反应温度、反应时间、氧化剂用量、催化剂用量和乳化剂Span60用量对脱硫效果的影响。结果表明,当活性组分ZrO2负载量(质量分数)为10%,焙烧温度为650℃,所制备的S2O2-8/ZrO2 AC催化剂的催化氧化脱硫活性最高;其氧化20 mL模拟油的最佳操作条件为反应温度60℃、反应时间60 min、氧化剂/硫摩尔比5、乳化剂Span60用量01g,催化剂用量以每1 mL模拟油添加004 g计。在此条件下,DBT基本全部转化为相应的砜,采用N,N 二甲基甲酰胺(DMF)萃取,DMF/汽油体积比为1/4时,模拟油的脱硫率可以达到976%,回收率为925%,并且催化剂具有较好的稳定性。     

稀土镍基催化剂在甲烷选择氧化制合成气中的催化性能

研究了Ｎｉ／ＺｒＯ２、Ｎｉ／ＺＳＭ、Ｎｉ／ＴｉＯ２－ＺｒＯ２、Ｎｉ／Ｙ／ＺｒＯ２和Ｎｉ／Ｃｅ／ＺｒＯ２等系列镍基催化剂，在常压固定床流动反应装置上考察了催化剂在甲烷选择性氧化制合成气中的催化活性与选择性。研究了载体、金属镍担载量及稀土添加物对催化剂性能的影响。考察了不同反应温度、空速及烷氧比条件下的催化反应性能。结果表明，稀土促进的Ｎｉ／ＺｒＯ２体系是良好的甲烷选择氧化制合成气催化剂。当反应温度高于７００℃、空速为２．８４×１０５ｍｌ／ｇ·ｈ，烷氧比为２时，甲烷单程转化率＞９２％，ＣＯ＋Ｈ２选择性＞９０％。     

钴/硅藻土催化肉桂醛选择加氢制肉桂醇

对肉桂醛选择加氢制肉桂醇的钴/硅藻土催化剂进行了研究。考察了不同载体钴催化剂的活性及钴负载量、焙烧温度、还原温度对钴/硅藻土催化剂活性的影响。实验结果表明,酸性载体比碱性载体好,在酸性载体中硅藻土具有更好的助催化作用;在钴负载量(质量分数,下同)9%的钴/硅藻土催化剂和硅藻土载体上,肉桂醛的转化率分别为52.7%和30.6%,肉桂醇的选择性分别为82.8%和29.8%;钴/硅藻土催化剂的最佳钴负载量为12%、最佳焙烧温度为673K、最佳还原温度为723K。钴/硅藻土催化剂存在诱导期,诱导期为8h;反应8h时后,催化剂的活性和选择性均趋于平稳,肉桂醛转化率和肉桂醇选择性分别为72%和80%左右,13h内催化剂活性没有下降。     

甲烷水蒸气重整和部分氧化反应制合成气

研究了Ni担载量大小，CeO₂、La₂O₃ 和ZrO₂助剂及反应条件对Ni/γ-Al₂O₃作为催化剂的甲烷水蒸气重整和部分氧化制合成气反应的影响。实验表明：在反应温度为850 ℃，甲烷空速为1.2×10⁴mL/g·h，V（CH₄）∶V（O₂）∶V（水蒸气）=2∶1∶1时，催化剂Ni含量在9％时反应性能最佳，甲烷的转化率和CO的选择性分别为97％和94％，反应3小时后有积炭存在。向Ni/γ-Al₂O₃催化剂中添加CeO₂、La₂O₃、ZrO₂助剂后发现，添加6％CeO₂对改善催化剂的活性和抗积炭能力有显著的效果，CH₄的转化率和CO的选择性分别提高到98.2％和96.4％，而且反应3小时后催化剂活性没有降低。XRD测试结果表明，添加CeO₂后的催化剂生成了NiAl₂O₄尖晶石，这有助于催化剂的抗积炭性能。