等离子体协同Co/ZSM-5催化CO2加氢制低碳烃

采用浸渍法制备了负载型Co基催化剂,并在介质阻挡放电低温等离子体反应器中研究了其对CO₂加氢转化生成低碳烃反应的催化性能,考察了载体、Co负载量,以及催化助剂对催化剂性能的影响,探讨了催化剂活性相、等离子体与催化剂的协同作用机理,分析了在等离子体体系中CO₂加氢制低碳烃可能的反应路径。结果表明,在介质阻挡放电反应器中,等离子体与Co基催化剂具有显著协同作用,在常压、低温下,CO₂加氢可生成一定量的C₂~C₄低碳烃。以Co质量分数为15%的Co/ZSM-5为催化剂时,CO₂转化率达45.0%;C₂~C₄选择性为13.7%。催化助剂Ni的加入可以进一步提高CO2的转化率和C2~C4的选择性。当Ni-Co/ZSM-5催化剂中m(Co)/m(Ni)为4∶1时,C₂~C₄转化率达52.3%,C₂~C₄选择性达17.9%。     

苏州大学的CO2加氢制甲醇Cu单原子催化剂研究获进展

近日,苏州大学的研究团队开发C₃N₄负载的Cu单原子催化剂,具有定制配位结构,即Cu-N₄和Cu-N₃,可作为低温CO₂加氢制甲醇的高选择性和高活性催化剂。相关研究成果发表于《自然·通讯》杂志。工业上通过提高温度或压力促进CO₂加氢制甲醇反应,由于CO₂的化学惰性和加氢过程复杂,导致催化剂活性与产物选择性较低。将Cu位点与金属氧化物(如ZnO,ZrO₂,TiO₂)复合的催化剂可用于CO₂加氢,但该类催化剂活性和甲醇选择性低、机制不明确,开发高效CO₂加氢制甲醇催化剂则具有重要意义。     

Pd和甲醛对Ag/C催化四氯化碳原位液相加氢脱氯性能的影响

采用100 mL反应釜,在N₂存在条件下,研究了Ag/C催化剂催化CCl₄液相原位加氢脱氯反应,考察了助催化剂Pd以及助剂甲醛溶液对CCl₄原位催化转化反应转化率和产物选择性的影响,并结合XRD、XPS表征技术分析了甲醛自身分解反应。结果表明,助催化剂Pd可以提高Ag/C催化剂的活性,以n(Pd)/n(Ag)为0.03的Pd-Ag/C催化剂的活性最高;但对产物CH₂Cl₂和CHCl₃的选择性没有影响,二者选择性之比仍维持在6/4。甲醛的加入明显提高Ag/C催化剂上CCl₄的转化率,同时也改变了产物分布;反应4 h,CCl₄转化率和CH₂Cl₂选择性均达到90%。甲醛主要起促进Ag/C催化剂表面Ag-Cl物种还原为Ag的作用。     

银催化剂YS-9030在高负荷生产运行中的应用

研究了在高负荷条件下C₂H₄环氧化反应中C₂H₄、O₂、CO₂、抑制剂(l,2-二氯乙烷)、C₂H₆各组分含量对YS-9030型催化剂性能的影响趋势。实验结果表明,在其他运行参数基本稳定时,随着原料气中C₂H₄含量的增大,催化剂选择性呈缓慢上涨至逐步趋于平稳的规律;随着原料气中O₂含量的增大,催化剂选择性呈先上升后趋于平稳的趋势;随着原料气中CO₂含量的增大,催化剂选择性呈逐渐下降趋势;在一定的反应温度下,催化剂选择性随l,2-二氯乙烷含量呈先上升后下降趋势;随着原料气C₂H₄中携带的C₂H₆含量的增加,银催化剂选择性持续降低。     

5-羟甲基糠醛加氢催化剂的性能研究

介绍了负载型5 羟甲基糠醛(HMF)加氢催化剂的制备方法，对所制备的催化剂进行了N₂吸附-脱附等温线、透射电镜、氢氧滴定、吡啶红外等表征，并采用高压反应釜装置对其催化加氢性能进行了评价。比较了Ru、Rh、Pd、Pt 4种贵金属，MoO₃、WO₃、ReO₃ 3种助剂，SiO₂、Al₂O₃、Y型分子筛、S-1分子筛、MCM-41介孔材料5种载体对HMF加氢反应催化剂性能的影响，结果表明，以SiO₂为载体负载Pt及助剂MoO₃制得的催化剂性能较好。HMF呋喃环侧链C—C键和C—O键的断裂是引发后续副反应的重要原因，抑制HMF呋喃环侧链C—C键和C—O 键的断裂是提高HMF加氢反应目标产物选择性的关键。     

顺酐加氢催化剂的研究进展

顺酐是C₄产业链中重要的中间体，用它合成的加氢产品丁二酸酐、γ-丁内酯等被广泛应用于生物可降解材料、电解液和医药等领域。介绍了三种常用顺酐加氢催化剂镍基催化剂、铜基催化剂和贵金属催化剂的研究进展及存在的问题，指出未来顺酐加氢催化剂的研究重点应通过调变载体、引入助剂和优化催化剂制备方法等来提高目标产品的选择性和催化剂的稳定性。     

C4加氢产物作乙烯原料的研究及经济性分析

利用自制催化剂,以C₄馏分（简称C₄)为原料,在小型固定床装置上进行加氢试验,结果表明,经加氢处理后,C_4中的烯烃质量分数降至2.32%。经蒸汽裂解模拟评价,加氢C₄裂解的三烯（乙烯+丙烯+丁二烯）收率达到48.16%～50.94%。对加氢C₄作为乙烯原料进行了简单的经济性分析,就三烯收率而言,1 t 加氢C₄与0.917 t乙烯原料油相当,表明加氢C4是较好的乙烯原料。     

C10烯醛液相加氢催化剂的性能评价

以工业C₁₀烯醛为原料,采用液相加氢法制备2-丙基-1-庚醇,考察了自主研发的C₁₀烯醛加氢催化剂的性能,并与国外同类催化剂进行了对比。结果表明:随着反应温度升高,C₁₀醇的总收率逐渐增大;当反应温度在150~170℃时,与进口催化剂相比,国产催化剂C₁₀醇的总收率和对C₁₀醇的选择性分别增加了1.0,0.5~1.0个百分点,C₁₀烯醛转化率相同(均达到100%);在反应温度为150~160℃的条件下,国产催化剂连续运行2000 h后,性能稳定,C₁₀醇的总收率为97.0%~99.1%,C₁₀烯醛转化率最高可达99.4%。     

UDO-01重整生成油选择性加氢催化剂的研制

研究了贵金属钯基催化剂在重整生成油选择性加氢脱烯烃反应中的性能。结果表明,在重整生成油全馏分的选择性加氢试验中,单使用Pd作活性组分的Pd/Al2O3催化剂不能满足产品质量要求;采用添加金属助剂对单使用Pd的贵金属催化剂进行改性,助剂的存在大大提高了催化剂的稳定性。在催化剂的开工过程中,催化剂的还原温度低于250℃;可以避免采用预硫化过程;而采用低温进料,程序升温过程可抑制催化剂过高的初活性。UDO-01双金属钯基催化剂可用于不同原料的重整生成油(苯馏分、BTX馏分、全馏分)的选择性加氢脱烯烃反应,加氢后产品的溴值小于200mgBr/(100g)、芳烃损失小于0.5%,且在重整生成油全馏分的选择性加氢过程中表现出良好的稳定性。     

Ni-Nb2O5/γ-Al2O3催化1,5-双-(四氢呋喃基)-3-戊酮加氢脱氧制备长链烷烃的研究

设计了以γ-Al₂O₃为酸性载体、非贵金属Ni和Nb₂O₅为活性中心的催化剂x%Ni-y%Nb₂O₅/γ-Al₂O₃(x%为Ni质量分数,x=1,2,3,4,5;y%为Nb₂O₅质量分数,y=10,20),考察催化剂中Ni、Nb₂O₅含量和反应工艺条件对该催化剂催化生物燃料含氧中间体1,5-双-(四氢呋喃基)-3-戊酮加氢脱氧反应的影响。结果表明：在反应温度为260℃、H₂压力为3MPa、反应时间为24h的条件下,4%Ni-20%Nb₂O₅/γ-Al₂O₃催化1,5-双-(四氢呋喃基)-3-戊酮加氢脱氧制备长链烷烃的碳摩尔收率总和达89.6%,其中C₁₁烷烃、C₁₂烷烃和C<...     

Pd-Bi/Al_2O_3和Pd-Pb/Al_2O_3催化剂用于碳四选择加氢除炔的比较

对Pd-Bi/Al2O3和Pd-Pb/Al2O3催化剂在碳四选择加氢除炔中的选择性及再生对催化剂性能的影响进行了比较。实验结果表明,新鲜的Pd-Bi/Al2O3和Pd-Pb/Al2O3催化剂的加氢除炔选择性接近,在总炔烃剩余量小于2×10-5(w)的条件下,1,3-丁二烯损失量分别为1.6%(w)和1.7%(w)。再生对Pd-Bi/Al2O3催化剂的影响很大,再生后的Pd-Bi/Al2O3催化剂在反应中很快失活,而Pd-Pb/Al2O3催化剂经再生后的加氢除炔选择性基本不变。H2-TPR和XPS表征结果显示,Pd-Bi/Al2O3催化剂中的部分氧化态的Bi物种在再生过程中被还原为金属态,且迁移到了Pd颗粒的表面,使Pd分散度下降,从而导致催化剂的加氢除炔选择性发生变化。Pd-Pb/Al2O3催化剂在再生前后的结构稳定。     

Effects of Impregnation Solvents on Catalytic Performance of Co-Ru-ZrO2/γ-Al2O3 Catalyst for Fischer-Tropsch Synthesis

Used ZrO₂ modified γ-Al₂O₃ as support, Co-Ru catalysts were prepared by incipient impregnation method. The effects of impregnation solvents on the performances of catalysts were examined. The catalyst was prepared with ethanol solution and high Co dispersion was obtained, exhibiting highest activity of CO hydrogenation, very low methane selectivity, and high heavy hydrocarbon C₅⁺ selectivity. The catalysts were prepared with aqueous solution and methanol solution, and the reaction behaviors were similar. The solvent isopropanol caused the lowest catalytic activity and highest methane selectivity. Increasing the reaction temperature enhanced the CO hydrogenation rate, and the CO conversion slightly increased the CO₂ selectivity and favored the formation methane and light hydrocarbons, while the chain growth probability decreased. For the catalyst prepared with ethanol, the CO conversion, the CH₄ selectivity, and the C₅⁺ selectivity were 94.16%, 5.65%, and 88.2%, respectively, and the chain growth probability was 0.87 at 493 K, 1.5 MPa, 800 h^-1, and n(H₂):n(CO) = 2.0 in feed.     

Si或P改性Pd/Al2O3催化剂的水热稳定性和耐磨性及其催化戊基蒽醌加氢性能

采用等体积浸渍法向γ-Al₂O₃中引入Pd,Si或P元素,制备了系列2%Pd/X-Al₂O₃ (X=Si或P)催化剂。采用XRD、NH₃-TPD、CO化学吸附、XRF、TEM、XPS等测试手段对催化剂进行表征,并评价了其催化戊基蒽醌加氢性能。结果表明,Si或P的掺杂未改变原始γ-Al₂O₃载体的晶型结构,Si或P嫁接在γ-Al₂O₃表面,减少了其四面体和八面体空穴,形成了Al—O—Si或Al—O—P键,使催化剂的表面酸性有所降低,金属与载体的锚固作用减弱从而分散性降低,Pd²⁺/Pd⁰的摩尔比增大。水热实验结果表明,由于γ-Al₂O₃表面空穴的减少,改性催化剂的水热稳定性和耐磨性均显著提高。在蒽醌加氢反应实验中,改性后催化剂的蒽醌加氢效率达到了17~20 g/L,选择性提高到了94%,这可能是因为Pd²⁺的比例增大使催化剂表面的缺电子吸附位增加,蒽醌分子更易活化,且催化剂表面强酸量的减少调节了蒽醌分子的吸附强度,从而加氢活性和选择性均有所提高。     

碳四馏份选择加氢除炔烃

在模试评价装置上研究了工艺条件、催化剂活性成份对碳四馏份选择加氢除炔烃的影响。结果表明，Ｐｄ－Ｐｂ／Ａｌ２Ｏ３催化剂在一定工艺条件下可以将碳四馏份中的乙基乙炔和乙烯基乙炔分别除至１．０×１０－５以下，并且保证丁二烯损失小于３％。     

Pt负载位置对双功能催化剂正十二烷加氢异构化性能影响

将金属Pt分别负载在Al₂O₃和ZSM-22分子筛上,然后分别与等质量的HZSM-22分子筛和Al₂O₃混合制备2种复合双功能催化剂Pt/Al₂O₃+HZSM-22和Pt/HZSM-22+ Al₂O₃。采用XRD、BET、NH₃-TPD、SEM、ICP以及TEM表征手段对载体和催化剂进行分析。在固定床反应装置上以正十二烷为正构烷烃模型化合物,考察了复合双功能催化剂对正十二烷加氢异构性能的影响。结果表明：金属Pt的负载位置直接影响加氢异构反应性能,金属负载在γ-Al₂O₃上的催化剂Pt/Al₂O₃+HZSM-2,其正十二烷转化率和异构产率均明显优于金属负载在HZSM-22分子筛上的催化剂Pt/HZSM-22+ Al₂O₃。但是将金属Pt负载在γ-Al₂O₃或直接负载在ZSM-22分子筛上并不影响单甲基异构产物的分布,其异构产物以支链靠近端部的2-甲基异构体为主。     

KNO_3和KF改性Pd-Pb/Al_2O_3催化剂用于混合C_4选择加氢除炔

用KNO_3和KF助剂对Pd-Pb/Al_2O_3催化剂进行改性,采用XPS,TEM,H_2-TPD等方法对改性前后的催化剂进行了表征,并考察了催化剂对混合C_4选择加氢除炔反应的选择性。实验结果表明,KF改性对Pd-Pb/Al_2O_3催化剂的选择性有明显的改善作用,而KNO_3改性的效果甚微。在保证剩余炔烃质量分数小于1.5×10~(-5)的情况下,KF改性后催化剂的1,3-丁二烯损失为2.6%,较未改性的Pd-Pb/Al_2O_3催化剂降低了0.6个百分点。XPS表征显示,KF改性的催化剂中F主要以K_3AlF_6物种形式存在,富电子的F对Pd的3d电子状态的影响可能是造成KF改性效果优于KNO_3的主要原因。     

微球型蒽醌加氢钯催化剂的制备和性能

以氯化钯为前驱体,活性氧化铝为载体,采用等体积浸渍法制备蒽醌加氢流化床Pd/Al2 O3催化剂,系统考察了浸渍条件、焙烧条件、还原条件对催化剂表面性质和加氢性能的影响.结果表明,浸渍液pH值和焙烧温度是影响Pd分散度和催化剂活性的主要因素.优化的催化剂制备条件为:浸渍液pH值3.0～4.0,浸渍时间0.5 h,干燥温度...     

形貌效应对渣油加氢反应Ni-Mo/Al2O3催化剂预硫化动力学影响

为了探究催化剂的形貌效应对渣油加氢催化剂预硫化反应中金属活性组分MoO₃转化的影响规律,采用粒子模型对Ni-Mo/Al₂O₃催化剂进行了颗粒宏观动力学建模与求解,并利用程序升温硫化(TPS)实验对建立的模型进行了验证。首先,建立了MoO₃粒子的产物层扩散系数与其转化率之间的函数,发现MoO₃粒子的产物层扩散系数随着其转化率的提高快速下降,表明预硫化反应由初期的化学反应控制转为中后期的扩散控制。随后,考察了催化剂形貌对MoO₃粒子的反应速率和转化率的影响。结果表明,与圆柱形催化剂相比,微球形催化剂具有较大的孔隙率和较小的颗粒尺寸,因而具有更高的MoO₃硫化初始反应速率以及总体转化率,在微球形催化剂上更易形成MoS₂物种。