石油化工与催化 C4馏分加氢催化剂的应用

为了提高C₄馏分的利用价值并实现扩大乙烯裂解料的来源,使用自制的镍系加氢催化剂和钴-钼-镍系加氢精制催化剂,在固定床200 mL绝热评价装置上对C₄馏分液化石油气物料进行全加氢实验,论证镍系加氢催化剂适用于含有低碳含硫化合物C₄馏分的可行性,对模拟的某化工厂C₄馏分原料进行加氢饱和性能考察,对含有高浓度双烯烃和炔烃的丁二烯抽提装置尾气进行原料模拟和全加氢评价。结果表明,自制催化剂适用于含有低碳硫化物的C₄馏分全加氢,可以处理高含双烯烃的C₄物料,并具有良好的低温活性。     

Ni-Mo/TiO_2-Al_2O_3催化剂的催化裂化轻汽油选择性加氢

制备了以TiO2/Al2O3为载体的镍基双金属选择性加氢催化剂,并用于催化裂化轻汽油的选择性加氢反应。考察了反应工艺条件对催化剂性能的影响,得出最佳的反应条件为:压力为2.0 MPa,反应温度为80℃,氢油比为40(体积比),空速为5 h-1。催化裂化轻汽油中二烯烃转化率达到98%以上。制备的选择性加氢催化剂具有良好的活性和选择性,其可以在选择性加氢领域获得应用。     

裂解C9预加氢催化剂研制

研制一种新型耐硫、抗胶质镍系加氢催化剂，在固定床液相加氢装置评价催化剂性能，考察催化剂制备方法、载体和助剂种类对裂解C₉馏分加氢性能的影响。结果表明，浸渍法制备的催化剂活性较高，添加稀土分子筛及助剂后的催化剂低温活性更好。在反应器入口温度（60～80） ℃、空速1.5 h^-1、反应压力3.0 MPa和氢油体积比500∶1条件下，对催化剂进行240 h稳定性实验，裂解C₉馏分的双烯值由5.3 g-I₂·（100g）^-1降至约0.60 g-I₂·（100g）^-1，溴值由57.2 g-Br₂·（100g）-^-1降至约25.5 g-Br₂·（100g）^-1，稳定性良好。     

Pd／Al2O3催化剂上裂解C5馏分选择性加氢反应研究

研究了负载在Al2O3载体上的贵金属钯（Pd）基催化剂在裂解C5馏分中选择性加氢反应中的性能。结果表明,Pd／Al2O3催化剂上可进行选择性加氢的反应条件区域为压力0．5～1．0MPa、体积空速2—4h^-1、氢油体积比100：1～300：1和反应温度为55—65℃,在此反应条件下,炔烃能被完全加氢去除,同时二烯烃发生部分转化,转化产物主要为单烯烃,其中二烯烃转化的产物主要是热力学相对稳定的单烯烃;在选定的反应条件中,随温度升高、压力增加、氢油比增加,炔烃、二烯烃转化率提高;而随液时空速增加,二烯烃转化率有所下降;在各反应条件中,温度和压力对催化剂加氢性能影响较为显著;制备的Pd／Al2O3催化剂对于炔烃和二烯烃具有好的选择性加氢能力,可能原因一方面是由于反应条件选择较缓和,另一方面是原料中硫的存在。     

催化、动力学与反应器Pt/Y催化剂催化FCC柴油加氢制备BTX

利用Pt/Y催化剂,在固定床反应器中,温度380℃、压力3 MPa、氢油体积比1000及质量空速1.0 h^-1条件下,分别采用加氢处理的全馏分和轻馏分催柴为原料制备苯、甲苯和二甲苯（BTX）,获得（C₆+C₇+C₈）芳烃的总选择性分别为9.4%和33.9%。对原料和液体产物进行的气相色谱和质谱分析表明,BTX主要经过重芳烃的加氢饱和、裂解等反应生成,中间物质为烷基苯、四氢萘、茚满及茚类等单环芳烃。通过对反应原料以及对反应前后催化剂的N₂吸脱附、NH₃-TPD、XRD衍射图谱、TG等物化性质的表征,分析催化剂失活的主要原因。即全馏分催柴原料中高含量的S、N化合物快速吸附造成了催化剂中毒,而轻馏分原料中S、N化合物在催化剂表面的缓慢积累覆盖活性位,造成催化剂逐渐失活。     

乙醇耦合制备C4烯烃影响因素的研究

C₄烯烃在化工产品及医药生产领域具有非常广泛的运用，乙醇是生产制备C₄烯烃的原料，在制备过程中，催化剂组合与温度对C₄烯烃的选择性和C₄烯烃收率将产生影响。本文就Co/SiO₂和HAP装料比、每分钟乙醇注入量以及温度对C₄烯烃收率产生影响三种主要因素进行了不同的组合，利用Spearman秩相关分析法研究了不同装料方式下的影响因子与C₄烯烃收率的依赖级别，分别以乙醇流量和C₄烯烃选择性为因变量，催化剂种类和温度为自变量建立了基于最小二乘法的多元线性回归模型，并利用鲨鱼优化算法在可行域内求得C₄烯烃收率的最优值为4 994.349 862‰。     

CuZnTiO2/SAPO-34双功能催化剂的设计、制备及其用于CO2加氢制烯烃性能

CO₂加氢经甲醇（含氧中间体）制低碳烯烃工艺路线,可实现成醇、脱水两步反应串联协同进行,打破费托合成产物Anderson-Schulz-Flory（ASF）分布限制,高选择性地制取低碳烯烃。传统甲醇合成Cu基催化剂加氢能力较强,在两步反应中产物以CH₄、低碳烷烃为主。实验设计、制备了CuZnTiO₂/(Zn-)SAPO-34复合催化剂,实现了CO₂加氢在Cu基复合催化剂上高选择性合成C₂～C₄烯烃（约60%）。研究表明,两步反应过程中甲醇体积分数较低（＜6%）,且高温下逆水煤气变换反应严重,导致催化剂酸性变化对产物分布的影响较大。调变两类活性位点比例发现,CH₄的产生与串联反应存在竞争关系,SAPO-34酸量的增加抑制了CH₄的生成,促进串联反应正向进行;合适的酸性有助于生成C₂～C₄烯烃。控制成醇、脱水两类活性位点接触距离可调变烯烃的二次反应,降低加氢能力,改善产物分布。     

碳四烯烃加氢饱和镍基催化剂和钯基催化剂性能评价

在45 mL固定床绝热评价装置上考察了中国石油兰州化工研究中心研发的LY-2005镍基催化剂和法国IFP公司研发的LD-265钯基催化剂碳四烯烃加氢饱和性能。结果表明:在产品烯烃质量分数相当的情况下,LY-2005镍基催化剂反应温度比LD-265钯基催化剂低20℃左右,说明LY-2005镍基催化剂碳四烯烃加氢饱和性能优于LD-265钯基催化剂,更加适于烯烃质量分数较高的物料加氢,具有十分良好的工业应用前景。     

钌基催化剂用于直接法合成气制低碳烯烃反应

以γ-Al₂O₃为载体,通过等体积浸渍法制备钌基催化剂,用其进行催化CO加氢,研究制低碳烯烃反应中钌基催化剂的催化性能,考察催化剂的焙烧温度、工艺条件及碱金属助剂Na对钌基催化剂CO加氢反应的影响。结果发现,焙烧温度400 ℃制备的钌基催化剂具有最大的比表面积,在反应温度220 ℃、反应压力1.0 MPa和空速1 500 mL·(h·g)^-1条件下,可以保证较高的CO转化率及低碳烯烃选择性。碱金属助剂Na提高了催化剂催化活性,Na质量分数为4%6%时,钌基催化剂表现出最佳的CO转化率及低碳烯烃选择性。     

氢气高温还原制备的负载型镍基催化剂用于苯酚加氢的性能

通过等体积浸渍法分别将Ni(NO₃)₂、NiCl₂、NiSO₄ 3种镍前体浸渍于A1₂O₃或SiO₂载体上,然后通过H₂高温还原法制备了负载型镍基催化剂,考察了镍前体、载体种类、镍负载量、反应条件等对镍基催化剂苯酚加氢性能的影响。结果表明,对比3种镍前体,在H₂高温还原体系中Ni(NO₃)₂最容易被还原,制备的镍基催化剂苯酚加氢活性最高。SiO₂负载的镍基催化剂活性远高于γ-Al₂O₃催化剂。适宜的Ni负载量有助于活性组分的分散和催化活性的提高。镍基催化剂的苯酚加氢产物以环己醇为主,相对缓和的反应条件更容易生成环己酮。在非极性溶剂正庚烷或环己烷存在下,苯酚加氢反应速率远远高于极性溶剂水或乙醇存在下的结果,而且环己酮的选择性更高。     

精C_5饱和加氢Pd/Al_2O_3催化剂的制备

研究负载在Al2O3载体上的Pd催化剂对精C5饱和加氢反应的性能。以工厂精C5为原料,考察载体焙烧温度、Pd负载量和催化剂制备工艺对催化剂性能的影响。结果表明,载体最佳焙烧温度为700℃,Pd最佳负载质量分数为0.3%,Pd最佳负载时间为4 h,催化剂最佳焙烧温度为500℃,催化剂最佳焙烧时间为4 h,以此条件制备的催化剂进行C5饱和加氢评价,加氢效率不低于94%。     

Ni-Fe/C催化剂制备及其催化苯酐选择性加氢制苯酞

以NaBH4对疏水活性炭进行处理,采用等体积浸渍法制备疏水活性炭负载掺杂助剂Fe的Ni基催化剂,用于苯酐液相选择性加氢制苯酞,考察Ni含量和活性炭处理对催化剂性能的影响。结果表明,疏水活性炭经NaBH4处理后制备的15%Ni-Fe/C催化剂对苯酐加氢表现出很好的催化性能,在180 ℃、4.0 MPa、苯酐5.0 g、催化剂用量以Ni占原料质量的1%计和甲苯50 mL条件下,苯酐转化率为100%,苯酞选择性为95.2%,催化剂重复使用5次,仍保持很好的活性和选择性。     

在铜基催化剂上富丁二烯Ｃ４馏份选择加氢除炔

研究了催化剂活性组份和工艺条件对铜基富丁二烯Ｃ_４馏份选择加氢除炔催化剂性能的影响，考察了该催化剂的稳定性。结果表明，该催化剂能将Ｃ_４馏份中的乙烯基乙炔降至１ｐｐｍ以下，同时，1，3-丁二烯的损失低于0.5%，其稳定性近500 ｈ。     

高浓度CO原料气脱H2催化剂H-846D的开发及研究

煤制乙二醇是以煤气化制取合成气（CO+H₂）,CO催化偶联合成草酸酯,再加氢合成乙二醇,需将CO中所含H₂净化脱除至小于100×10^-6。选择性氧化法贵金属催化剂存在含量高、抗CO、CO₂和H₂O中毒能力较差导致活性不稳定等缺点。以γ-Al₂O₃为载体,采用浸渍工艺制备一种高浓度CO原料气脱H₂催化剂H-846D,该催化剂通过贵金属Pd和多种非贵金属氧化物助剂的协同催化作用,适于高浓度CO原料气高效抗毒脱H₂。考察Pd含量、空速、压力和载体对催化剂性能的影响,结果表明,在压力0.5 MPa、空速1 600 h^-1和温度182 ℃条件下,通入含体积分数0.5%H₂、0.5%O₂和0.5%CO₂的CO原料气,可将高浓度CO气氛中的H₂选择性氧化脱除至小于100×10^-6,该催化剂贵金属用量较少。1 070 h的寿命试验结果表明,该催化剂活性好,脱除精度高,性能稳定,应用前景广阔。     

用于合成4-(反-4′-正丙基环己基)环己酮催化剂的研究

环己酮衍生物作为一种重要的液晶中间体,其制备方法尤其是催化加氢合成法的研究受到关注。以质量分数55%HNO₃处理的工业椰壳活性炭为载体,采用等体积浸渍与沉积-沉淀结合的方法制备0.9%Au-5%Pd/C-IM-DP催化剂,并应用于选择性加氢制备4-(反-4′-正丙基环己基)环己酮的反应。以环己烷作为溶剂,在反应温度150 ℃和反应压力0.8 MPa条件下反应2 h,原料转化率为98.7%,目标产物选择性达91.2%。相比于单金属5%Pd/C催化剂,0.9%Au-5%Pd/C-IM-DP催化剂具有较高的活性和选择性。通过XRD和TEM等对催化剂组成和形貌进行表征分析,结果表明,Au和Pd均以单金属颗粒形式存在,而Pd和Au之间的氢溢流作用可能是催化剂具有优异性能的原因。     

凹凸棒土负载Pt催化剂的氯代硝基苯选择性加氢性能

以3 mol·L-1的HCl酸化凹凸棒土为载体,200℃还原制备负载型纳米Pt催化剂,并应用于氯代硝基苯选择加氢反应。在反应温度60℃和反应压力2.0 MPa条件下,催化剂显示出优异的加氢活性和选择性,在氯代硝基苯完全转化情况下,氯代苯胺选择性达100%,制备的催化剂具有很高的金属分散度,Pt纳米粒子粒径约2 nm,凹凸棒土载体对提高Pt分散度发挥了关键的作用,高分散纳米Pt粒子显著提高催化剂的加氢活性与氯代苯胺选择性,完全抑制了脱氯现象。     

催化裂化轻汽油选择性加氢除二烯烃工艺研究

主要进行了催化裂化轻汽油选择性加氢除二烯烃工艺条件优化研究,从反应温度、氢/油体积比和反应压力等3个方面考察了其对选择性加氢和3-甲基-1-丁烯异构为2-甲基-1-丁烯的异构化率的影响,确定选择性加氢的较优工艺条件为反应温度60℃、氢/油体积比30、反应压力1.5 MPa。在此基础上进行了选择性加氢催化剂1500 h寿命试验。试验数据表明,在1500 h的考察期内,催化剂表现出良好的活性稳定性。     

邻苯二甲酸二辛脂加氢催化剂的制备

以邻苯二甲酸二辛脂为原料,利用高压加氢反应评价装置,系统考察催化剂载体和活性物质的选择、活性组分负载量及焙烧温度对催化剂活性的影响。结果表明,载体选择大孔γ-Al₂O₃,活性组分选择铑和钌等贵金属,并通过镧改性以降低贵金属使用量,最佳制备条件：活性组分负载质量分数0.2％～0.5％,焙烧温度为550 ℃。催化剂在220 ℃还原2 h,在反应压力10 MPa、反应温度150 ℃、空速0.75 h^-1和氢油体积比1 000∶1条件下,将不低于99.5%的邻苯二甲酸二辛脂转化为环己烷二甲酸二异辛酯。