脱除微量烯烃催化新材料的开发与应用

对脱除重整生成油中微量烯烃的催化材料进行筛选,确定以Y型分子筛为活性组分,经孔道、酸量及酸强度调变后,制成以小晶粒Y型分子筛为活性组分的新型催化剂。在100 mL中试评价装置上,新型催化剂的单程寿命达到白土的10倍以上;在白土-新型催化剂两段串联的工业侧线装置上,新型催化剂在运行160 d后,仍处于活性稳定期;单独使用的新型催化剂在运行110 d后,溴指数(100 g试样)仍低于60 mg,表现出优异的催化性能;通过白土-新型催化剂串联的工业应用,实现了稳定运行10个月,表明新型催化剂具有较高的活性和优良的稳定性。     

丁辛醇合成催化剂制备及工业侧线研究

丁辛醇是合成精细化工产品的重要原料,低压羰基合成为目前主要的工业生产工艺,其核心催化剂为三苯基膦乙酰丙酮羰基铑（ROPAC）。介绍了ROPAC催化剂制备过程及工业侧线实验结果,并通过工业放大生产实验,解决了ROPAC催化剂制备过程中的问题,二步合成单程总收率可达98%以上,ROPAC催化剂中氯离子质量分数小于0.005%。依托于天津渤化永利化工有限公司的450 kt/a丁辛醇装置,成功进行了ROPAC催化剂国产化替代工业侧线试验,自制催化剂与进口参比催化剂在100%负荷下各运行520 h,自制ROPAC催化剂与进口催化剂醛耗丙烯、产物正异比和母液中聚合物含量等指标一致,产品醛各项指标合格,催化剂整体性能与进口催化剂基本一致。     

贵金属催化剂理性设计在选择性加氢反应中的研究进展

从多相催化的特征出发,综述了多相催化理性设计中典型调控理论和方法的研究进展。同时,以芳香硝基化合物及不饱和醛/酮选择性加氢反应为特征反应,从多相催化剂表面的电子效应、几何效应、界面效应和协同效应等角度进行了全面综述。指出了筛选合适的载体、合成特定尺寸形貌的活性中心、调控金属-载体强相互作用是开发更高效的多相选择性加氢催化剂的重要方向,调控金属-载体强相互作用,优化活性中心的电子效应、空间效应和界面效应,微调N=O及C=O不饱和键的吸附与活化,是实现高效选择性加氢催化体系的理论设计的重要手段。进一步优化氢气的活化裂解方式、活性氢的稳定与迁移,可抑制选择性加氢的副反应。     

水对干胶转化法和离子热法合成分子筛的影响

相对于传统的水热法,干胶转化法和离子热法合成分子筛是一种近年来新发展的分子筛合成方法。干胶转化法合成分子筛具有产率高、废液少、模板剂用量少等优势。离子热法合成分子筛具有温度和压力低的优势。通过干胶转化法和离子热法合成了NaY及SAPO-34分子筛,总结了两种合成方法中水对分子筛合成的影响,论述了分子筛的生长和晶化机理。     

甲醇制烯烃催化剂SAPO-34分子筛的改性研究进展

甲醇制烯烃（MTO）被认为是最有希望以煤或天然气为原料替代石油制取烯烃的技术路线。具有CHA结构的SAPO-34分子筛是MTO反应生产乙烯和丙烯最理想的催化剂,但在甲醇转化过程中,芳香烃类中间体受到SAPO-34分子筛八元环微孔结构的限制,使催化剂孔道堵塞并覆盖其酸性位点,造成催化剂积炭失活。为了提高SAPO-34分子筛催化剂的寿命和低碳烯烃的选择性,改善传质并延缓焦炭的沉积至关重要。从构建多级孔结构、减小晶粒尺寸及调控分子筛酸性3个方面出发,总结了SAPO-34分子筛在MTO反应中的研究进展,并对今后催化剂的粒度、孔尺寸、酸性质等方向的改进及发展进行了展望。     

不同Pt前躯体对Pt/KL催化剂芳构化性能的影响

为考察不同Pt前躯体对Pt/KL催化剂芳构化性能的影响,分别以Pt(NH₃) ₄ (NO₃) ₂和Pt(NH₃ )₄ Cl₂为Pt前躯体,KL分子筛为载体,制备了TN-Pt/KL和TC-Pt/KL芳构化催化剂,其对应的再生剂为R-TN-Pt/KL和R-TC-Pt/KL。采用XRD、XRF、TGA、BET、TEM、H₂-TPR等分析手段对上述催化剂进行了表征,并以正庚烷为原料,在500  ℃、0.4 MPa、MHSV=1.5 h^-1、n(H₂)/n(n-Heptane)=3的条件下分别对新鲜剂和再生剂的芳构化性能进行评价。结果表明：2种不同的Pt前躯体对新鲜剂上Pt的粒径、比表面积和孔体积影响不大,但 TC-Pt/KL 催化剂上芳构化活性中心更多,且该催化剂上的Pt²⁺与KL分子筛载体之间的相互作用力更强,有利于提高其芳构化活性,减缓Pt颗粒聚集长大;与新鲜剂相比,2种再生剂Pt粒径均明显增大,比表面积和孔体积也明显降低,但R-TC-Pt/KL的物化性质优于R-TN Pt/KL;以Pt(NH ₃ ) ₄ Cl₂为前躯体制备的催化剂具有较优异的芳构化活性和稳定性,2种催化剂的再生性能均较差, TC-Pt/KL催化剂比TN-Pt/KL的再生性能略好。     

低成本多级孔TS-1的制备及其氧化脱硫性能

利用碱处理、酸碱复合处理的方法制备多级孔钛硅(TS-1)分子筛。运用XRD、XRF、SEM和N2吸附等表征手段对其做了物性分析。以氧化脱除噻吩和苯并噻吩为探针反应对其氧化性能做了评价。结果表明:碱处理、酸碱复合处理均在未破坏分子筛拓扑结构的同时形成介孔孔道。样品进行碱处理脱硅的同时导致骨架钛物种脱落,非骨架钛含量增加,造成氧化剂H_2O_2的无效分解,催化性能略有降低。酸碱复合处理能有效洗掉碱处理引入的钠离子和非骨架钛,使得介孔孔道更加通畅,活性钛物种骨架钛相对含量增加,有效提高了分子筛的催化活性,尤其对大分子苯并噻吩脱除率由49%提高至71%。     

水热处理对纳米HZSM-5分子筛催化甲醇制汽油性能的影响

对比了微米HZSM-5和纳米HZSM-5分子筛催化甲醇制汽油(MTG)反应的性能,发现采用纳米HZSM-5分子筛催化剂能得到较高的汽油收率和较长的使用寿命。对纳米HZSM-5分子筛在不同温度下进行水热处理,利用低温N₂吸附-脱附、XRD、NH_3-TPD手段对水热处理前后的分子筛样品进行表征。在380℃、1.0 MPa、空速3.0 h^-1的反应条件下进行MTG反应,对水热处理后的催化剂进行评价。结果表明,对纳米HZSM-5水热处理能显著提高其催化MTG反应的汽油收率和延长催化剂使用寿命。纳米HZSM-5分子筛的最佳水热处理温度为600℃,在此条件下处理后用于MTG反应,催化剂的使用寿命由水热处理前的84 h显著增加到216 h,积炭量却由35.8%降至23.7%。另外,随着纳米HZSM-5催化剂水热处理温度的升高,其催化MTG所得汽油产品中的异构烷烃和烯烃含量增加,芳烃含量降低。     

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。     

乙二醇对Ni-W/Al2O3催化剂的加氢性能影响

以Ni、W为活性组分,Al2O3为载体,制备催化剂Ni-W/Al2O3,并采用乙二醇后处理未焙烧的催化剂Ni-W/Al2O3,得到催化剂Ni-W/Al2O3-AT。通过X射线衍射（XRD）、氢气程序升温还原（H2-TPR）、紫外拉曼光谱（LRS）、透射扫描电子显微镜（TEM）、XPS等表征方法研究催化剂的物化性质。结果表明：催化剂Ni-W/Al2O3经乙二醇后处理后,改善了载体氧化铝表面的羟基基团的分布,促使W物种以八面体配位多核聚钨酸的形态存在;并有效削弱了载体与活性金属之间的强相互作用,提高了W物种的分散度与硫化度,最终使得催化剂形成更多“Ni-W-S”加氢活性相,提高了催化剂Ni-W/Al2O3-AT的加氢活性。与催化剂Ni-W/Al2O3相比,催化剂Ni-W/Al2O3-AT对舟山石化焦化轻蜡油具有更高的加氢脱硫、脱氮与芳烃饱和性能,硫质量分数可从6 850 μg/g降至10 μg/g,氮质量分数由3 720 μg/g降至12 μg/g,双环以上芳烃质量分数可从25.8%降至3.2%。