MgO对Ni/Al_2O_3催化剂CO甲烷化性能的影响

采用浸渍法制备了添加MgO助剂的Ni/Al2O3催化剂,并用固定床微反装置考察了催化剂在CO甲烷化反应中的催化性能。利用N2物理吸附、X射线衍射、H2程序升温还原、H2脉冲化学吸附和热重等手段对催化剂的结构进行了表征。通过分析样品的还原特性发现,活性组分Ni与Al2O3间的强相互作用会导致催化剂上Ni物种较难还原。MgO的引入可以明显削弱Ni与载体间的强相互作用,提高催化剂的还原度,增加催化剂活性位的数目,同时MgO的存在还能促进Ni颗粒的分散,提高催化剂的抗积碳性能,进而提高催化剂的甲烷化活性。

高效液相色谱快速分离测定脂肪酸

本文介绍用高效液相色谱(HPLC)分析豆油中脂肪酸组成的方法。油脂经皂化后,不需萃取,直接形成脂肪酸的苯乙酮酯,通过梯度淋洗,使分离时间大大缩短。此方法可以直接应用到生物样品。

助剂对钼基催化剂耐硫甲烷化性能的影响

以仲钼酸铵(AHM)和硫粉为原料,利用热分解法制备了非负载型钼基催化剂,并考察了添加三种助剂对钼基催化剂耐硫甲烷化性能的影响。结果表明,添加Co助剂抑制了甲烷化反应活性,添加Zr、Al助剂既维持了催化剂原有活性又提高了催化剂的稳定性。进一步考察了不同Al2O3添加量对钼基催化剂反应性能的影响,发现m(Al2O3)/m(AHM)为0.2时所制备的钼基催化剂的稳定性最好。采用BET、XRD、TEM技术对催化剂进行了表征,发现添加Al2O3可以提高MoS2的分散度,防止MoS2的聚集,这是导致催化剂稳定性提高的主要原因。

ZrO_2-Al_2O_3复合载体对镍基催化剂甲烷化性能的影响

采用分步浸渍法制备了不同ZrO2载量的Ni/ZrO2-Al2O3催化剂,利用N2物理吸附、X射线衍射(XRD)、H2程序升温还原(H2-TPR)、H2程序升温脱附(H2-TPD)、程序升温氧化(TPO)等手段对催化剂的结构进行表征,并考察了其在低H2/CO比(H2/CO约为1)下CO甲烷化的催化性能。结果表明,ZrO2助剂可削弱NiO与载体Al2O3间的相互作用,抑制镍铝尖晶石的生成。适量ZrO2的引入有助于提高活性组分Ni的还原度和分散度,对催化剂的甲烷化性能有促进作用。通过分析反应后催化剂上的积炭性质,发现ZrO2的加入能有效地抑制低活性碳物种的生成,提高催化剂的抗积炭能力,从而改善催化剂的稳定性。

新型耐硫直接甲烷化过程及催化剂开发

煤制天然气作为一种清洁高效的煤化工技术近年来逐渐成为工业和学术界研究的热点。本文通过对比新型耐硫直接甲烷化工艺与传统甲烷化工艺,阐述耐硫直接甲烷化工艺在经济和技术上的优势和可行性。同时,介绍北京低碳清洁能源研究所耐硫直接甲烷化催化剂的研究进展。

载体及助剂对镍基甲烷化催化剂稳定性的影响

利用等体积浸渍法在γ-Al2O3表面负载活性组分NiO及ZrO2和MoO3等助剂,通过在H2/CO=1,GHSV=24000h-1等极端条件考察Ni基催化剂的抗积碳和抗硫的性能。实验结果表明,高比表面积载体和适量的ZrO2可以提高催化剂的高温稳定性和抗积碳能力,助剂MoO3对催化剂的活性和抗硫性均有明显的改善作用。

CeO_2助剂对Ni基催化剂甲烷化性能的影响

甲烷化工艺是煤制天然气的关键技术,甲烷化催化剂则是甲烷化技术的核心。Ni基催化剂具有活性高、选择性好和价格低廉等优点,但易积炭,积炭堵塞催化剂孔道,覆盖表面金属活性位,导致催化剂失活。稀土类金属氧化物(如CeO2、La2O3等)对Ni基催化剂的活性、稳定性、抗积炭性能以及活性组分的分散有明显的促进作用。采用共沉淀法制备了CeO2-Al2O3复合氧化物载体,负载Ni后用于CO甲烷化反应,利用N2物理吸附、XRD、H2-TPR、XPS和TG等对催化剂结构进行表征。结果表明,Ni/CeO2-Al2O3中CeO2的添加主要发挥了电子助剂的作用,CeO2的存在提高了催化剂表面Ni0周围的电子密度,促进Ni物种的还原,同时还能提高催化剂的抗积炭能力,使催化剂表现出更好的甲烷化活性与稳定性。在V(H2)∶V(CO)=1、反应温度450℃、空速24 000 h-1和常压下,Ni/CeO2-Al2O3催化剂的CO转化率达82.7%。

载体制备方法对MoO_3/ZrO_2耐硫甲烷化催化剂的影响

采用沉淀法制备了ZrO_2载体并进一步制备用于耐硫甲烷化反应的MoO_3/ZrO_2催化剂,考察了沉淀过程中增加醇洗以及醇溶液中高温老化处理对ZrO_2织构性质、晶相结构和形貌的影响。利用N_2物理吸附、X射线衍射、透射电子显微镜和X射线光电子能谱等手段对载体的结构与表面性质和催化剂活性相的形态与分布进行了表征。结果表明,醇洗和高温老化过程可以显著改善ZrO_2的结构特征,获得比表面积较大且晶粒尺寸更小更均匀的ZrO_2载体;进而有利于促进相应Mo基催化剂中MoS_2活性相的分散,使催化剂表现出优异的甲烷化活性。

ZrO_2添加对MoO_3/Al2O_3催化剂耐硫甲烷化性能的影响

采用共沉淀法制备了ZrO_2-Al2O_3复合载体,并进一步制备了MoO_3/ZrO_2-Al2O_3催化剂,考察了不同ZrO_2质量分数对催化剂结构及其耐硫甲烷化性能的影响。利用N2物理吸附、X射线衍射、H2程序升温还原和透射电子显微镜等手段对催化剂的结构进行了表征。结果表明,MoO_3/ZrO_2-Al2O_3中ZrO_2的添加可以明显削弱MoO_3与载体间的相互作用,促进Mo物种的还原,适量ZrO_2的存在还有助于提高催化剂的比表面积,改善Mo活性相的分散性,使催化剂表现出优异的耐硫甲烷化活性。

不同载体负载的Mo基甲烷化催化剂

研究γ-Al2O3、CeO2和ZrO2负载的Mo基催化剂性质及其甲烷化性能。采用N2物理吸附、H2程序升温还原、X射线衍射和透射电镜对催化剂进行表征,使用固定床,在550℃、3 MPa、5 000 h-1、V(H2)∶V(CO)=1.0且含有H2S的合成气中对催化剂甲烷化性能进行测试。结果表明,3种载体中,Mo在ZrO2载体上分散度最高,甲烷化反应中Mo/ZrO2催化剂活性最高;CeO2负载的Mo相抗烧结能力最强,甲烷化反应中Mo/CeO2催化剂稳定性最好。

宽温型镍基甲烷化催化剂制备及催化性能

利用挤条成型及等体积浸渍法制备了负载型镍基甲烷化催化剂。通过H2-TPR等表征方法对催化剂进行表征,研究了MgO对镍基催化剂中NiO与载体Al2O3相互作用力的影响。催化剂活性评价表明,助剂MgO在甲烷化反应中对CH4选择性具有明显的促进作用。考察了催化剂的高温稳定性,并对镍基催化剂的低温失活现象进行了研究。

乙酸选择性加氢制乙醇反应性能研究

在固定床反应器上考察了反应温度、反应压力、乙酸(HAC)液体进料空速、H_2/HAC(总气体空速GHSV或H_2流量)对乙酸选择性加氢制乙醇反应的影响,研究了乙酸转化率、产物选择性、乙醇时空收率的变化规律,验证了自主开发催化剂的稳定性。结果表明,副产物的选择性受反应条件的影响,选择合适的反应条件可以抑制乙酸乙酯和丙酮的生成。原料与催化剂床层接触时间小于5s时,可以避免发生乙酸加氢分解脱羰反应生成甲烷气相产物,也避免了乙醇的进一步反应生成乙烷。在反应温度为280℃,反应压力为2.5 MPa,乙酸进料液时空速为0.72 h^(-1),H_2/HAC(mol ratio)为16的条件下,乙酸乙酯选择性为6%。900 h长周期实验表明,自主开发催化剂具有较好的工业应用前景。

焙烧温度对负载型Mo基催化剂结构与甲烷化性能的影响

以浸渍法制备得到的CeO2-Al2O3复合氧化物载体于500℃或700℃焙烧处理,浸渍Co和Mo物种后得到Co-Mo/(CeO2-Al2O3)催化剂前驱体,再于500℃或700℃进行焙烧处理得到催化剂。采用N2物理吸附、H2程序升温还原、X射线衍射及扫描电子显微镜对催化剂进行了表征,在固定床上于550℃,3MPa,5000h-1,n(H2)/n(CO)为1.0且含有H2S的合成气中对催化剂的甲烷化性能进行了测试。结果表明CeO2-Al2O3载体的焙烧温度对催化剂比表面积有较大影响,而催化剂表面Co与Mo物种的分散度主要受催化剂前驱体焙烧温度的影响。当CeO2-Al2O3载体于500℃焙烧催化剂前驱体于700℃焙烧后,Co与Mo物种的分散度最好,催化剂甲烷化活性最高。

Mo基耐硫甲烷化催化剂本征动力学

对高温活性好、耐硫强、热稳定性好、机械强度高和寿命长的NIC6高温耐硫甲烷化催化剂进行了本征动力学研究。以鲁奇炉出口气体组分为参照,采用等温积分反应器,在460~560℃、2.0~3.5MPa、φ（H2S）=0.4%、气体流量1.05~1.4mol/h条件下,通过气相色谱测定反应器出口各组分的浓度。得到幂函数动力学模型及活化能和指前因子。该函数模型的检验表明结果是合理的,参数回归显著,残差分布均匀。

多产低碳烯烃费托铁基催化剂研究进展

用于费托合成反应的铁基催化剂有负载铁基催化剂、熔铁催化剂和沉淀铁催化剂,结合催化剂载体、助剂对催化剂反应性能和选择性的影响,详述了合成气直接制低碳烯烃铁基催化剂的研究现状和进展,并对未来多产低碳烯烃铁基催化剂的发展方向进行了展望。

MoO_3对Ni/Al_2O_3催化剂CO甲烷化性能的影响

采用共浸渍法制备了NiO-MoO_3/Al_2O_3催化剂,利用N_2物理吸附、XRD、H_2-TPR、H_2-TPD和TG等手段对催化剂的结构和性质进行表征,并考察了其在低H_2/CO摩尔比(约为1)和微量硫(5μg/g)的条件下进行CO甲烷化的催化性能。结果表明,MoO_3的引入能减弱Ni物种与载体间的强相互作用,提高催化剂的还原性能,增加Ni活性中心数。随着MoO_3质量分数的增加,催化剂的甲烷化性能先升高后降低,在MoO_3质量分数为3%时甲烷化性能最佳。积碳和硫中毒是催化剂失活的主要原因,适量MoO_3的添加能提高催化剂对H_2的吸附能力,增强催化剂的抗积碳性能,同时还能缓解硫中毒引起的失活,从而明显改善催化剂的稳定性。

非Mo基高温耐硫甲烷化催化剂研究

制备非Mo基的CeO_2-ZrO_2催化剂,在固定床反应器于650℃,3MPa,GHSV=5000h^(-1),V(H_2)/V(CO)=1.0且含有体积分数为0.6%的H_2S的合成气中考察催化剂制备方法、成分比例和热稳定添加剂(La、Mg、Y)对其高温耐硫甲烷化性能的影响。采用N_2物理吸附、H_2程序升温还原、X射线衍射对催化剂进行了表征。结果表明,共沉淀法制备的催化剂(CeO_2-ZrO_2)比浸渍法制备的催化剂(CeO_2/ZrO_2)的高温甲烷化活性高,稳定性好。XRD表征发现,共沉淀法制备的CeO_2-ZrO_2催化剂能形成类合金。共沉淀过程中添加La助剂有利于提高催化剂的热稳定性。

钙助剂对钴钼基高温变换催化剂性能的影响

研究了不同的钙助剂和氧化钙含量对催化剂变换性能的影响。结果表明:不同的钙助剂对催化剂活性的促进作用差别较大,可能与碱性氧化钙和钼酸钙的形成相关。碱性氧化钙对变换活性具有促进作用,而钼酸钙的形成却不利于变换活性。氧化钙含量影响催化剂的活性和甲烷选择性,催化剂的活性随氧化钙含量的增加呈现先增大后减小的趋势,而甲烷选择性则随着氧化钙含量的增加而略有降低。以硝酸钙为助剂制备的含w(CaO)1.5%的催化剂具有比工业催化剂更高的活性和抗水合稳定性。

钾对低温耐硫变换催化剂的影响

采用不同钾源制备低温耐硫变换催化剂Mo-Co-K/Al_2O_3,通过XRD、N_2吸附-脱附法和微反评价等研究钾源对催化剂的钾流失率、孔结构及反应过程中钾硫酸盐化的影响。结果表明,以K_2SO_4为钾源的催化剂钾流失率最大,活性最低。KNO_3和KOH对拟薄水铝石的胶溶能力较强,易形成小孔径结构的催化剂。K_2SiO_3可以有效避免催化剂中钾在反应过程中的硫酸盐化。

Y_2O_3对MoO_3/ZrO_2催化剂的影响及其在甲烷化反应中的应用

采用浸渍法制备Y_2O_3促进的Mo O3/Zr O2催化剂,通过H2-TPR和XRD对催化剂的物化性能进行表征,研究Y_2O_3对催化剂中活性组分Mo O3与载体Zr O2之间相互作用力的影响。催化剂活性评价结果表明,助剂Y_2O_3在直接甲烷化反应中明显提高催化剂稳定性。在空速5 000 h-1、反应压力3.0 MPa和反应温度450℃条件下,反应800 h,催化剂活性保持稳定,具有优良的抗水合稳定性。