高活性Ag/SiO2-ZnO催化剂的制备及其催化甲醇脱氢制无水甲醛的研究

采用溶胶-凝胶法制备Ag/SiO2-ZnO催化剂,并将其用于催化甲醇直接脱氢制无水甲醛的反应,考察银锌比和反应温度对甲醇直接脱氢制无水甲醛反应催化活性的影响,同时采用布鲁纳尔-埃梅特-泰勒过程、X射线衍射、扫描电镜方法对催化剂进行表征.实验结果表明,最佳的催化剂制备条件为银的负载量(质量分数)20%时n(Ag)n(Zn)=10;固定空速为10 000 h-1,当反应温度为700℃时,催化剂的性能最佳,此时甲醇的转化率为82.3%,甲醛的选择性达88.9%.X射线衍射表征结果表明,银在反应前后均以金属银状态存在;扫描电镜表征结果进一步证明,银以3μm左右的颗粒分散于载体表面.     

一种用于甲醇直接脱氢制无水甲醛的负载银催化剂及其制造方法

公开号CN1544147A 公开日2004．11．10 申请人 复旦大学 本发明属于化工技术领域，是一种新型的甲醇直接脱氢制无水甲醛的负载型银催化剂。该催化剂采用溶胶一凝胶法(SOL-GEL法)制备，即将一定量的正硅酸乙酯与含有可溶性锌盐及铝盐的水溶液或醇溶液混合后，滴加到无机银盐水溶液中，经过成胶、老化、干燥和焙烧等步骤而制得。本发明在成胶过程中加入的锌盐和铝盐溶液发生某种程度的酸碱中和，     

甲醇直接脱氢制无水甲醛

<正> 1 前言甲醛是化工生产的重要基本原料,具有广泛的用途。它主要用于生产脲醛树脂、酚醛树脂和缩醛树脂。其次,它用于季戊四醇、乌洛托品、密胺树脂、硝基烷烃衍生物产品以及吡啶系列化学品的合成。它还可以用做织物处理剂、染料和橡胶加工的助剂。在这众多的用途     

甲醇催化脱氢制无水甲醛催化体系研究进展

综述了近年来甲醇催化脱氢制无水甲醛的研究,讨论了该领域中催化剂研制和反应机理。负载型过渡金属铜、锌催化剂,含钠难熔盐及分子筛等多种催化体系都表现出较好的催化性能,催化剂的活性及稳定性还有待进一步提高。对无氧参与的反应机理的研究还较肤浅,活性中心的状态及催化剂的表面性质对选择性的影响有待进一步研究。     

MgO改性VO_x/SiO_2催化剂上正丁烷氧化脱氢反应性能

研究VO_x/SiO_2催化剂上正丁烷氧化脱氢制丁烯的反应性能,考察VO_x负载量和助剂MgO对VO_x/SiO_2催化性能的影响。结果表明,综合考虑反应物转化率和目标产物正丁烯和1,3-丁二烯选择性,VO_x的最佳负载量为3%;助剂MgO的加入可以提高丁烯和1,3-丁二烯的选择性,抑制正丁烷的裂解,提高C_4烯烃的总收率。     

甲醇脱氢制甲醛反应碳酸钠催化性能的研究

在一个内径为16mm的固定床陶瓷管反应器中,研究了用不同方法制备的碳酸钠催化剂催化甲醇脱氢制无水甲醛反应的工艺条件。结果表明,在523K煅烧NaHCO390min得到的Na2CO3催化剂具有最佳的催化活性。在最佳的反应条件:温度953K、常压、空速1.4ml/(g.s)、甲醇/N2进料气中φ(CH3OH)=10%条件下,甲醛最高产率达44%,相应的甲醇转化率和甲醛选择性分别为66%和67%。在55h的稳定性试验中,该催化剂有4 h的高活性期,稳定后活性基本保持不变。     

乙烷在M_xO_y/SiO_2上氧化脱氢制乙烯

在５００—７００℃的温度范围内研究了不同氧化物负载在ＳｉＯ２上乙烷氧化脱氢（ＯＤＨＥ）行为。结果表明过渡金属氧化物负载型催化剂对ＯＤＨＥ反应有很好的活性，碱土金属、ｓｐ区金属氧化物负载型催化剂的活性较低，只有合适的可还原性催化剂才同时具有较高的乙烷转化率和乙烯选择性。通过Ｍｏ基催化剂上引入活性组份Ｆｅ、Ｖ等进行双金属调变可改善催化剂的乙烯选择性。     

VO_x/SiO_2催化剂上正丁烷催化脱氢制正丁烯

在微型固定床反应器上考察了催化剂的焙烧温度、钒氧化物负载量、反应温度、H2/n-C4H10比及空速对负载法制备的VOx/SiO2催化剂上正丁烷催化脱氢制正丁烯的反应性能的影响。结果表明:V2O5负载量为12%(质量分数)、焙烧温度为550℃为最佳催化剂制备条件,反应温度在590～600℃,氢烃摩尔比为1～2及空速在(2～4)×103ml/(h·g)范围可获得最佳正丁烯收率30.6%;正丁烯中1-丁烯及2-丁烯产物分布受反应温度影响较大,而几乎不受氢烃比和空速的影响。     

6Cr/SiO_2催化剂上CO_2氧化乙烷脱氢制乙烯反应的研究

在常压固定床微反反应器上 ,对CO2 氧化乙烷脱氢制乙烯反应催化剂进行了评价。通过对载体及活性组份的筛选 ,发现 6Cr/SiO2 催化剂具有较佳的催化反应性能。温度在 82 3～ 92 3K之间 ,该催化剂的乙烷转化率和乙烯选择性分别为1 2 1 %～ 3 2 1 %和 85 2 %～ 77 3 %。增加V(CO2 ) /V(C2 H6 ) ,有利于提高乙烷转化率和乙烯产率 ,随V(CO2 ) /V(C2 H6 )从1 0增加到 4 0 ,乙烷转化率从 3 1 2 %增加到 49 1 % ,乙烯产率从 2 4 8%增加到 3 5 1 %。另外 ,考察了Cr担载在不同载体上CO2 对乙烷脱氢的作用。对于 6Cr/SiO2 和 6Cr/AC催化剂 ,CO2 对乙烷脱氢起促进作用 ,而对于 6Cr/MCM41和 6Cr/Al2 O3催化剂 ,CO2 对乙烷脱氢却起抑制作用。对 6Cr/SiO2 催化剂上CO2 氧化乙烷脱氢制乙烯反应的再生实验也进行了探讨。结果表明 ,在 92 3K下反应后的催化剂用O2 可完全再生 ,而用CO2 则不能完全再生。     

丙二酸二乙酯在Cu/SiO_2催化剂上的加氢过程

在连续流动固定床反应器上,研究了Cu/SiO_2催化丙二酸二乙酯(DEM)加氢制备1,3-丙二醇(1,3-PDO)的反应。采用H_2-TPR、XRD、SEM、N_2吸附-脱附等方法对催化剂进行表征。进一步优化了原料液含量、氢酯摩尔比、液态空速、反应温度、反应压力等因素对反应结果的影响。表征结果显示,不同还原条件会影响Cu/SiO_2还原后活性铜的量及其分散状态;于300℃下还原4 h时,Cu/SiO_2催化剂的活性中心较多且分散均匀。实验结果表明,采用于300℃下还原4 h的Cu/SiO_2催化剂,在原料液含量7.5%(w)、氢酯摩尔比330、液态空速1.8 h-1、反应温度200℃、反应压力2.0 MPa的反应条件下,DEM的转化率为85.2%,产物1,3-PDO的收率为41.0%,副产物3-羟基丙酸乙酯的收率为32.9%。     

溶胶-凝胶法制备Co/SiO_2催化异佛尔酮腈氢氨化合成异佛尔酮二胺

采用溶胶-凝胶法制备Co/SiO_2催化剂,用于异佛尔酮腈(IPN)氢氨化一锅法催化反应制备异佛尔酮二胺(IPDA)。采用H_2-TPR,XRD,TEM,BET,XPS等方法对催化剂试样进行了表征。表征结果显示,焙烧好的催化剂前体于550℃下H_2还原,活性组分钴主要是以Co(0)的形式存在,呈现3~5 nm与160 nm两种粒径分布,比表面积约为260~270 m~2/g,平均孔径为12~13 nm。实验结果表明,当体系pH=5.0、Co负载量为30%(w)时制备的催化剂性能最佳;在优化的催化反应条件下,IPN转化率达98.4%,IPDA收率达73.5%;催化剂重复使用8次后仍能保持良好的催化性能,催化效果优于商用催化剂Raney Co。     

Co/ZrO_2/SiO_2催化剂F-T合成反应研究

采用等温积分固定床反应器,在小粒径催化剂、高空速、消除传质作用影响的条件下,对Co/ZrO2/SiO2催化剂上的F-T合成本征反应性能进行了详细考察,结果表明CH4和C2烃的生成活化能较高,导致其偏离Anderson-Schulz-Flory分布规律;在转化率不高的情况下,F-T合成中的CO消耗速率表现出对H2分压的线性依赖关系,而反应总压对CO转化率和产物分布的影响不明显。较高的反应温度和H2分压会促进烯烃的二次加氢反应,从而降低烃生成的链增长因子。H2O的分压过高会造成活性相Co0的氧化,同时抑制F-T反应活性且不利于二次反应的进行。对于以重质烃为目标产物的Co/ZrO2/SiO2催化剂而言,适宜的操作条件为:反应温度483K、V(H2)/V(CO)=2.0和反应压力2.0~3.0MPa。     

草酸酯加氢制乙二醇Cu/SiO_2催化剂的制备及性能研究

用溶胶-凝胶均匀沉淀法制备了草酸二乙酯气相加氢制乙二醇的Cu/SiO2催化剂。考察了铜负载量、活化温度、反应温度、反应压力、氢酯比以及液时空速对催化剂性能的影响,确定了最佳的反应工艺条件,使草酸二乙酯的转化率和乙二醇的收率分别达到100%和98%。     

W-Mn/SiO_2催化剂上甲烷/乙烷共进料反应的计算机模拟

Ｗ Ｍｎ／ Ｓｉ Ｏ２ 催化剂上甲烷／ 乙烷共进料反应可用集总动力学反应模型来描述。计算机模拟结果与实验结果很吻合。模型的解析解表明, 甲烷反应的选择性与转化率之间的关 系不受加入乙烷的影响, 共进料反应可以看作是甲烷反应和乙烷反应的简单相加。共进料反应的 深度, 即甲烷 反应的转化率或乙烷反应 的转化率, 是由原料中的氧气进料量决定的。     

在改性的V/SiO_2催化剂上甲烷部分氧化合成甲醇

用Ｌ９（３４）正交配置实验对２％Ｖ／ＳｉＯ２催化剂进行改性研究，常压下用Ｏ２作氧化剂，４５０～５００℃得到较高的甲醇选择性（５０％以上）和较高的甲烷转化率（４％以上），在４８０℃，Ｖ（ＣＨ４）／Ｖ（Ｏ２）＝３时甲醇收率最高。经ＮＨ３－ＴＰＤ、ＴＰＲ和ＦＴ－ＩＲ分析表明，催化剂具有较多的弱酸性中心和表面羟基，Ｖ２Ｏ５及助剂与载体可形成多种相互作用相。     

浸渍溶剂对Rh-Mn-Li/SiO_2催化剂CO加氢性能的影响

采用CO加氢反应、CO-TPD、TPSR和XPS等技术,考察了水、甲醇、乙醇和异丙醇等浸渍溶剂对Rh-Mn-Li/S iO2催化剂CO加氢性能的影响。结果表明,以乙醇为浸渍溶剂的催化剂表现出最高的C2含氧化合物时空收率(YC2-oxy)和C2含氧化合物选择性(SC2-oxy),分别达686.1 g/(kg-cat.h)和73.8%;以甲醇和异丙醇为浸渍溶剂的催化剂上YC2-oxy也较高,但是SC2-oxy都比前者低;水溶液浸渍制备的催化剂有着较高的SC2-oxy,但是其YC2-oxy较低。以醇类为浸渍溶剂的催化剂的高活性与金属活性组分在催化剂表面富集而导致的更多活性中心的形成有关。催化剂表面非解离的CO比率增加有利于C2含氧化合物选择性的提高。