正戊烷异构化双非贵金属催化剂研究

以镍为催化剂的加、脱氢活性组分，钼为助催化组分，丝光沸石为载体，制备了Ｎｉ－Ｍｏ－ＨＭ双非贵金属催化剂，用於正戊烷的异构化反应。考察了催化剂的残钠量，镍、钼含量，以及反应条件对正戊烷异构化反应的影响。应用正交法设计试验，在最佳反应温度３００℃、压力２．０ＭＰａ、空速１．０ｈ－１和氢烃摩尔比４．０的条件下，正戊烷转化率为６７．５％；异构烷选择性９５．５％；≥Ｃ５异构烷产率６３．８％；≥Ｃ５液收率９４．５％。在１００ｍｌ装置上连续反应１０００ｈ，催化剂的性能稳定。

Ni－HM催化剂脱钠度对nC_5~0异构化的影响

为了提高ｎＣ_５~０异构化非贵金属催化剂的异构化活性和有效系数，考察了Ｎｉ－ＨＭ催化剂不同的脱钠度对ｎＣ_５~０异构化反应的影响。试验在反应压力２．０Ｐａ，质量空速１．０ｈ^（－１），氢油摩尔比３．０，反应温度２８０～３４０℃条件下进行，考察了不同脱钠度的Ｎｉ－ＨＭ催化剂对ｎＣ_５~０异构化反应的影响。结果表明，随着钠型丝光沸石与ＮＨ_４~＋交换度的增加，残钠含量降低，催化剂中质子酸中心浓度增大，Ｎｉ－ＨＭ催化ｎＣ_５~０异构化反应活性提高。用盐酸预处理丝光沸石，能疏通分子筛孔道，降低催化剂内扩散阻力，提高催化剂的有效系数。

甲烷氧化偶联制乙烯技术

甲烷催化氧化偶联反应(OCM)的提出为由资源丰富且相对廉价的天然气替代石油路线制取乙烯提供了新的可能途径 ,并且该途径是通过一步法获取乙烯 ,在现有乙烯生产工艺中最为简捷。经过近二十年的研究 ,在OCM的催化剂。

3-羟基丙醛加氢制1,3-丙二醇催化剂的失活研究

采用固定床连续流动反应器考察了Nj-M/HM催化剂在3-羟基丙醛两段加氢制1,3-丙二醇的一段加氢反应中的稳定性,利用X射线衍射、BET、热重-差热分析、电感耦合等离子体原子发射光谱、X射线荧光光谱和元素分析等方法对该催化剂的失活原因进行了研究。实验结果表明,在反应压力5.0 MPa、3-羟基丙醛液态空速2.0 h^(-1)、氢气与3-羟基丙醛摩尔比为8.0、反应温度50.0～72.0℃的条件下,催化剂连续运行3 300 h后失活。表征结果显示,催化剂失活后,分子筛骨架结构没有明显变化,比表面积和孔体积变化,表面有积碳且表面Nj物种有少量流失;催化剂失活的主要原因是低聚物的沉积,次要原因是表面活性组分Ni的流失。再生后催化剂的活性中心基本恢复到新鲜催化剂的水平。

3-羟基丙醛两段加氢制1,3-丙二醇催化剂的失活

采用固定床连续流动反应器考察了双组分负载型催化剂Ni-D/HM在3-羟基丙醛两段式加氢制1,3-丙二醇反应的稳定性,并利用活性评价、XRD、BET、TG-DTA、原子吸收、元素分析等手段,分析了Ni-D/HM加氢催化剂的失活原因。结果表明,3-羟基丙醛加氢制1,3-丙二醇两段催化剂失活后比表面积、孔体积、骨架结构等发生了较明显的变化,表面有明显结焦,表面Ni组分流失严重;催化剂失活的主要原因是催化剂结构变化和催化剂表面Ni组分的流失。降低反应温度和空速可使催化剂保持较高的活性和稳定性。

3-羟基丙醛加氢制1,3-丙二醇的研究

以Ni Al2O3为催化剂,在固定床反应器上考察了3 羟基丙醛(3 HPA)加氢制1,3 丙二醇(1,3 PDO)的反应工艺条件,结果表明,当反应温度为70°C、反应压力为5.0MPa、氢气与3 羟基丙醛摩尔比为7.0、3 HPA液时空速(LHSV)为6.0h-1时,3 HPA转化率100%,1,3 PDO选择性大于99%。

合成乙酸异龙脑酯催化剂的研究

研究分子筛催化剂HYI在合成乙酸异龙脑酯反应中的性能,考察焙烧温度、反应温度及颗粒度对催化剂反应性能的影响,在优化反应条件下考察催化剂稳定性。结果表明,在焙烧温度500℃制备的催化剂具有较高的活性、选择性和稳定性,催化剂直径小于2 mm条件下,可以消除内扩散对催化剂的影响。在反应温度75℃、常压和莰烯空速0.6 h-1条件下,莰烯转化率74%,乙酸异龙脑酯选择性94%,成型催化剂在固定床反应器上连续稳定反应2 500 h以上。利用N2吸附-脱附、NH3-TPD和TG-DSC对HYI催化剂进行表征,分析催化剂的失活原因,结果表明,催化剂失活主要与反应过程中积炭导致的比表面积和孔容下降有关,催化剂活性可以通过烧焦再生恢复,具有良好的工业应用前景。

草酸二甲酯加氢制乙醇酸甲酯催化剂的研究进展

实现合成气经草酸酯加氢制乙醇酸酯的C1工业路线关键在于高性能催化剂的开发,而目前国内外在这方面的研究还处于基础阶段。本文对草酸二甲酯加氢制乙醇酸甲酯催化剂的研究进展进行了概述,包括液相加氢和气相加氢。着重阐述了气相加氢催化剂稳定性和选择性的影响因素,介绍了相应催化剂的结构组成及合成方法,并初步探讨了加氢反应机理。最后,综合分析了草酸二甲酯加氢制乙醇酸甲酯催化剂在现在或将来要面临的实际问题。这些将为我国开发出具有自主知识产权的催化剂及其合成工艺提供有益参考。

丙烯醛水合催化剂B101失活机理及提高其稳定性的研究

采用固定床连续流动反应器考察了螯合离子交换树脂的丙烯醛水合反应稳定性,并通过测定反应前后树脂的含水率、酸交换量、组成元素等,分析了树脂活性降低的原因。结果表明,反应前后B101树脂的骨架结构基本上没有发生变化,树脂表面的官能团基本没有流失;B101树脂表面的活性中心H+被部分金属离子如Ca2+、Mg2+取代,而导致催化剂活性中心数减少;而树脂催化剂活性降低的关键原因在于反应过程中生成的聚合物覆盖了活性位所致。通过对反应体系的阻聚和优化丙烯醛水合反应的工艺条件,大大提高树脂催化剂的反应稳定性:以阻聚性能较好的HQ+ZJ-701为阻聚剂,反应空速1.0h?1,丙烯醛质量分数为(11±1)%,在2000h反应考察过程中,通过逐步提高反应温度来补偿催化剂活性的下降,可以使丙烯醛转化率保持在50.0%左右,3-羟基丙醛选择性维持在89.0%,并且反应运行平稳。

工业化甲醇催化剂在CO_2加氢制备甲醇过程中的应用研究

系统地将工业化甲醇催化剂应用于CO2加氢制备甲醇反应中,考察5种工业化甲醇催化剂在CO2加氢反应中的反应活性,运用ICP、N2-物理吸附、XRD和H2-TPR等手段对催化剂进行表征。结果表明,Cu/Zn/Al催化剂具有较高的CO2加氢反应活性,在温度220℃和压力3 MPa条件下,CO2转化率为22.9%,甲醇选择性为64.8%。催化剂活性与组分含量、晶粒大小、比表面积和孔结构等因素有关,CuO和ZnO组分含量越高,催化活性越好,适度晶粒大小的CuO物种可能是该反应中有效催化活性位前驱体,反应规律与甲酸铜中间体理论基本吻合;高比表面积和规整孔结构均有助于提高催化活性。

甲醇直接氧化制备二甲氧基甲烷催化剂研究进展

作为一种新型的高性能柴油添加剂,二甲氧基甲烷的研究与生产受到越来越多的关注。论述了气相法甲醇部分氧化直接制备二甲氧基甲烷的机理,通过对甲醇部分氧化直接制备二甲氧基甲烷反应所用的Re、Ru、Mo、V等不同系列的催化剂的研究进展的综述,比较了各催化体系的特点;介绍了液相法甲醇直接氧化制二甲氧基甲烷的研究进展。最后对甲醇直接氧化制备二甲氧基甲烷提出了建议。

Cu/ZnO和Cu/SiO_2催化剂在醋酸甲酯加氢制乙醇反应中失活比较

采用固定床微型反应器考察Cu/ZnO和Cu/SiO2催化剂在醋酸甲酯加氢制乙醇反应中的稳定性,分别反应1 000 h和750 h后,Cu/ZnO和Cu/SiO2催化剂均失活。采用物理吸附、DTG、原位XRD和H2-TPR等对失活前后Cu/ZnO和Cu/SiO2催化剂进行比较。结果表明,Cu/ZnO和Cu/SiO2催化剂在醋酸甲酯加氢制乙醇反应中失活机理不同,Cu/ZnO催化剂失活的主要原因是Cu晶粒长大,催化剂上ZnO晶粒同时长大;Cu/SiO2催化剂失活主要原因是积炭物种对催化剂孔道的堵塞和对活性位的覆盖。

3-环己基丙酸的合成

以丙烯酸甲酯和环己醇为原料,经过酯交换反应合成γ,γ-环戊基丁内酯,γ,γ-环戊基丁内酯加氢得到3-环己基丙酸。考察了2步反应的催化剂和反应条件对产物收率的影响。研究结果表明,酯交换反应的优化条件为:过氧化二叔丁基为引发剂,n(丙烯酸甲酯)∶n(环己醇)=1∶4,反应温度160℃,反应时间6 h;在该条件下,γ,γ-环戊基丁内酯的收率可达93.3%;以0.5%铅/氧化铝为催化剂,γ,γ-环戊基丁内酯加氢反应的优化条件为:反应温度为250℃,γ,γ-环戊基丁内酯空速0.2 h-1,反应压力3.0 MPa,氢气空速500 h-1,在该条件下,γ,γ-环戊基丁内酯转化率78.0%,环己基丙酸选择性80.2%。

生物柴油副产粗甘油的精制工艺研究

对生物柴油副产物粗甘油的分离精制工艺进行了研究。采用减压蒸馏结合活性炭吸附脱色的方法对粗甘油进行了精制提纯,并对操作条件进行了优化,同时,利用过程模拟软件AspenPlus进行了模拟计算,实验结果和计算结果吻合。实验所得的甘油产品的纯度为99.5%,甘油收率为91.8%,原料中的甲醇回收率为96.0%,纯度为99.5%。

F-T合成微晶蜡的市场前景和研究进展

深入分析了微晶蜡的市场现状,简要介绍了费托合成微晶蜡催化剂的研究进展和国内相关科研机构的研究成果,对比了费托合成微晶蜡与传统石油蜡的技术经济性。经过分析得出,费托合成微晶蜡市场前景广阔,技术上已经处于从实验室往产业化转化的阶段,相对石油蜡有良好的经济性。开展该项目的研究,对于华谊集团的可持续发展具有重要意义。

甲醛和异丁醛缩合加氢合成新戊二醇的研究

对甲醛与异丁醛(IBD)缩合制羟基新戊醛(HPA)及HPA加氢制新戊二醇(NPG)进行了研究。以有机胺为催化剂,通过反应工艺条件的优化,异丁醛与甲醛缩合反应中IBD的转化率大于99%,HPA的选择性大于96%。在HPA加氢制NPG反应中,详细考察了铜基加氢催化剂的制备工艺和反应条件对HPA加氢制NPG反应的影响。结果表明,在较优反应条件下,HPA的转化率大于99%,NPG的选择性大于97%,且加氢催化剂稳定性良好,连续运行2000h未见明显失活。

用气相色谱法测定丙烯醛水合加氢制备中的1,3-丙二醇

建立丙烯醛水合加氢制1,3-丙二醇的气相色谱定性定量分析方法。该分析方法能够准确地定量分析水合产物3-羟基丙醛和加氢产物1,3-丙二醇,相对误差为0.86%-1.89%,相对标准偏差为0.81%-3.21%,是一种快速、准确的分析方法。同时,通过分析数据能够计算反应的相关指标,为催化剂的研究评价和工艺条件的研究提供了依据。

利用生物质资源生产1,2-丙二醇技术进展

介绍了1,2-丙二醇的用途和生产现状。1,2-丙二醇可用于树脂、增塑剂等,产品需求量巨大。1,2-丙二醇目前主要由环氧丙烷制得,原料源于不可再生的石油资源。综述了以源于可再生生物质资源的山梨醇、甘油或乳酸加氢制取1,2-丙二醇和葡萄糖发酵生产1,2-丙二醇的研究进展,并探讨了今后的发展前景。

Cu/ZnO/Al_2O_3催化剂用于醋酸仲丁酯加氢制备仲丁醇联产乙醇

采用固定床反应器,研究共沉淀法制备的Cu/ZnO/Al_2O_3催化剂用于醋酸仲丁酯催化加氢制备仲丁醇联产乙醇的催化性能,并考察反应温度、氢酯物质的量比、反应压力和空速对反应的影响。结果表明,Cu/ZnO/Al_2O_3催化剂表现出优良的催化性能,在反应温度210℃、氢酯物质的量比15、反应压力4.0MPa和空速1.0h-1条件下,醋酸仲丁酯转化率大于99%,仲丁醇选择性大于99%,乙醇选择性大于97%。推测Cu/ZnO/Al_2O_3催化剂上醋酸仲丁酯加氢制备仲丁醇联产乙醇的反应网络,仲丁醇与乙醇的脱氢反应和脱水反应、烯烃饱和加氢反应和酯交换反应是该体系在Cu/ZnO/Al_2O_3催化剂上存在的主要副反应。

微米级HZSM-5分子筛催化剂在甲苯甲醇烷基化反应中的应用

采用浸渍法合成了不同硅铝比、晶粒大小的复合改性HZSM-5分子筛催化剂,采用XRD、SEM、NH3-TPD、TEM和低温N2吸附等手段对改性前后催化剂的结构进行了表征。在小型固定床等温反应器上考察了HZSM-5分子筛催化剂在甲苯与甲醇烷基化反应中的性能。实验结果表明,在反应温度440℃、重时空速2 h^(-1)、n(甲苯)∶n(甲醇)=2、n(H_2)∶n(H_2O)∶n(甲苯+甲醇)=8∶2∶1的优化反应条件下,具有大晶粒、高硅铝比的复合改性HZSM-5分子筛催化剂上甲苯转化率达26.2%、对二甲苯在异构体中的选择性为95.0%;在复合改性HZSM-5分子筛催化剂的基础上引入加氢金属后,催化剂的稳定性明显提高,在相同反应条件下,甲苯转化率为18%~26%,对二甲苯选择性为90%~96%,稳定运行1 700 h后催化剂未出现明显失活的现象。