失活甲醇制烯烃催化剂用于导向剂法制备SAPO-34分子筛及其应用

以失活甲醇制烯烃(MTO)催化剂为部分铝源、磷源和全部硅源,以三乙胺为模板剂,在低温(160℃)条件下制备了导向剂,并采用导向剂法绿色合成了S-SAPO-34分子筛,以及不加入导向剂直接合成了C-SAPO-34分子筛。采用XRD、SEM、N_(2)吸/脱附、NH_(3)-TPD、固体MAS-NMR以及TGA等方法对合成的两种分子筛的晶体结构、形貌、孔隙结构、酸性特征、配位状态以及热稳定性等进行了表征。结果表明,通过导向剂法可以在有机模板剂的用量缩减2/3的条件下合成出高结晶度SAPO-34分子筛。在固定床反应器上对S-SAPO-34和C-SAPO-34分子筛进行了催化MTO反应性能评价,反应条件为温度460℃、常压、甲醇质量空速6.0h^(-1)以及原料为纯甲醇。结果表明,相较于C-SAPO-34,S-SAPO-34分子筛的结晶性能更好,相对结晶度达136%,且晶体形貌更加完整。在MTO反应中,S-SAPO-34和C-SAPO-34分子筛均能满足甲醇转化,双烯(乙烯+丙烯)选择性最高分别为82.1%和82.3%。该方法可为低模板剂用量条件下SAPO-34分子筛的绿色合成提供新的思路。

PTA生产过程中催化剂失活的原因分析与解决方案

PTA生产中催化剂的活性对于生产效率与产物质量有重要影响。本文就PTA生产过程中催化剂失活的原因进行了详细的研究和分析,并提出了针对性的解决方案。研究发现,催化剂失活的主要原因包括催化剂中毒、热力学老化、物理老化和管道腐蚀等。通过对这些原因进行深入剖析和理解,本文针对性地提出了若干解决方案,包括优化催化剂配比、改善设备运行条件、定期进行催化剂清洗与更新等。实验表明,通过这些解决方案有效地提高了PTA生产的效率和产物质量,延长了催化剂使用寿命,具有较高的工业应用价值。本研究对于理解PTA生产过程中催化剂失活的原理,以及制定有效的预防与治理策略具有重要意义。

生物质原料特性引起的非均相催化剂失活及缓解方法研究进展

利用生物质生产生物燃料或高附加值化学品是生产替代化石产品最有前途的方法之一.当前生物质的利用率较低.催化技术的进步在提高生物质转化技术的竞争力方面起着核心作用,但催化剂的稳定性仍是亟须解决的重大难题之一.与传统的化石燃料相比,生物质转化过程受到了生物质原料特性的制约,导致催化剂以不同的方式失活.对近年来生物质转化过程的热催化领域中催化剂失活及缓解失活方法进行了综述,重点介绍了由生物质原料特性而引起的非均相催化剂失活机制,从催化剂的水热失活、积炭失活和中毒失活等方面进行详细阐述,并提出了一些有效缓解催化剂失活及再生催化剂的措施.最后在总结全文的基础上对该领域的发展方向进行了前瞻性的展望,以期为更合理地设计催化剂和生物质转化工艺提供理论依据.

六氟丙烯气相环氧化反应诱导期及CuO/SiO_(2)催化剂失活机理

铜基催化剂在催化烯烃环氧化反应上具有优异的催化性能和广阔的应用前景。目前,已有专利将负载型铜基催化剂应用于六氟丙烯(HFP)气相环氧化反应,并且表现出优异的催化性能,但是反应存在诱导期及催化剂在后期活性明显降低等问题,限制了其进一步的应用发展。通过等体积浸渍法制备CuO/SiO_(2)催化剂,并通过FT-IR、XRD、TEM和TG等对CuO/SiO_(2)催化剂的物理-化学性质进行分析,系统研究其在HFP气相环氧化反应中存在诱导期及失活的原因。结果表明,Cu-F物种是反应的活性中心,而该物种由原料气(空气与HFP)和CuO反应才能产生,这是反应过程中产生诱导期的原因所在;而反应后Cu颗粒的聚集长大是催化剂活性降低的主要原因。

催化气化过程中Na催化剂失活与Na-Al复合转化行为

催化气化是一种新型煤气化方式,催化气化催化剂主要为碱金属催化剂,但在催化气化过程中碱金属催化剂会与煤中Si、Al矿物质相互反应,直接影响碱金属催化气化催化活性。以Na_(2)CO_(3)为催化剂,分析催化气化过程中碱金属失活行为与Na-Al复合转化行为,采用高岭石和勃姆石为模型化合物对Na-Al复合与转化过程进行研究,并对比Na-Al转化产物的催化作用。研究表明:Na_(2)CO_(3)催化作用良好,催化气化过程中Na_(2)CO_(3)与煤中Si、Al矿物质反应,生成霞石与硅铝酸钠类物质,导致催化剂失活。高岭石与Na_(2)CO_(3)在700℃开始反应,生成硅铝酸钠类物质。勃姆石与Na_(2)CO_(3)在860℃时反应生成偏铝酸钠,偏铝酸钠高温下不稳定,进一步转化为硅铝酸钠类物质。与Na_(2)CO_(3)相比,硅铝酸钠与偏铝酸钠的催化效果较差,导致碱金属催化作用下降,同时,生成的偏铝酸钠催化效果优于硅铝酸钠。

低温SCR脱硝催化剂失活诊断方法及对策

文章针对石灰回转窑烟气170℃低温SCR脱硝工程实例,系统连续运行6个月,出现脱硝效率下降,催化剂失活现象,为找到失活原因以及解决对策,对催化剂模块进行BET比表面积、铵根质量比、SEM-EDS、XRF检测。SEM照片显示,催化剂外观没有物理性损伤;催化剂BET比表面积下降,表明附着物覆盖了晶体表面孔隙结构;催化剂铵根质量比升高,EDS和XRF检测出催化剂SO_(3)质量分数升高,推断催化剂附着物主要成分为硫铵类物质。催化剂热处理后,BET比表面积升高,证明热处理可以有效去除催化剂表面附着物。此外,文章采用950℃左右高温烟气与170℃左右的石灰回转窑烟气掺混将烟气升温至380℃,对催化剂进行连续48 h热处理。结果表明,热处理能够恢复催化剂脱硝活性,SCR脱硝系统各项指标恢复至正常运行状态,问题得到有效解决。

环状碳正离子-芳烃π相互作用及其对甲醇制烃类反应中催化剂失活的作用机制

沸石分子筛催化甲醇制烃类反应(methanolto-hydrocarbon,MTH)可以生成低碳烯烃、芳烃以及汽油等重要化工原料和能源物质。由于甲醇来源广泛(可以从煤、天然气和生物质等转化得到),所以MTH过程提供一条替代石油资源生产重要大宗化学品和燃料的新路径,一直受到了世界各国尤其是我国的广泛关注。然而,在MTH反应过程中分子筛上的积碳会导致催化剂失活,直接影响工业生产。目前,人们一般认为反应过程中伴随烯烃产物生成的稠环芳烃为主要的积碳物种,通过覆盖分子筛活性位以及堵塞孔道导致催化剂失活。但到目前为止,积碳的形成机制却一直不是很清楚,这在一定程度上妨碍了高效催化剂的研发。因此研究分子筛的积碳失活机制具有重要的科学意义和实际价值。

失活甲醇催化剂用于脱除硫化氢的应用研究

本文研究了失活甲醇催化剂的脱硫效果。在空速1500 h^(-1)~2500 h^(-1),温度25℃~35℃时,失活催化剂用于脱硫剂时,其工作硫容≥14.15%,并且空速越低,温度越高,脱硫效果越好。而在相同反应条件下,工业常温氧化锌的工作硫容为12.10%。实验结果表明:失活甲醇催化剂具有良好的脱硫效果。

失活加氢催化剂处理工艺研究

失活加氢催化剂的处理是当前的重要研究课题,根据失活可逆与否,其处理方法分为烧焦再生和金属回收。本文介绍了器内再生和器外再生两种烧焦再生工艺以及干法、湿法和半干法金属回收工艺,以Ni-Mo/Al_(2)O_(3)系废加氢催化剂为例详细介绍了半干法工艺回收过程,该法可有效回收其中的有价值金属并减少环境污染。

烟气中氯代芳构化合物催化氧化的研究进展

焚烧是固体废物处理的重要方式,但由此产生的烟气中含有氯代芳构化合物(chlorinated aromatic hydrocarbons,CAHs),对环境和健康构成威胁.催化氧化技术因其高去除率、低能耗、低二次污染等优点被认为是去除烟气中CAHs最有效的方法之一.本文系统介绍了常见的催化剂种类,包括贵金属催化剂、过渡金属氧化物催化剂和分子筛催化剂,并比较了它们的优缺点.同时,深入探讨了催化氧化反应的机制、催化剂失活原因和再生方法,并强调了催化剂的组分、载体、结构和制备方法等对催化剂活性的重要影响.最后,根据文献研究,对CAHs的催化氧化进行了展望.未来研究应进一步优化催化剂设计,提高反应效率,并将其应用于实际焚烧烟气治理.

乙炔氢氯化PdCl_2/C催化剂失活原因分析

采用浸渍法制备了PdCl2／C催化剂，考察了PdCl2／C催化剂用于乙炔氢氯化反应制取氯乙烯的催化性能，并用微结构分析仪、扫描电子显微镜、热重分析和电感耦合等离子体发射光谱等表征方法对PdCl2／C催化剂的失活原因进行了分析。实验结果表明，PdCl2／C催化剂具有很高的初活性，在反应温度110～180℃、常压、空速120h^-1、V（HCl）：V（C2H2）=1．15的条件下，乙炔的转化率大于90％，氯乙烯的选择性大于97％，但该催化剂使用寿命很短，失活迅速。表征结果表明，催化剂表面积碳和活性组分PdCl2流失（损失率达40％以上）是导致PdCl2／C催化剂失活的主要原因。通过加入KCl助剂有效地抑制了活性组分PdCl2的流失，PdCl2／C催化剂的性能得以改善。将失活PdCl2-KCl／C催化剂用硝酸氧化除积碳后，催化剂的活性可以恢复。

超临界反应条件下Y型分子筛催化剂失活的研究

对苯烷基化过程中Y型分子筛催化剂的失活进行了多方面的实验研究.结果表明,超临界条件下该催化剂的活性寿命比液相条件下长达四倍以上.借助色-质谱联用机分析两种操作的反应产物,发现含有多环物质,并且它们的种类和数量随条件而不同.根据热力学原理,建立了多环物在超临界流体中的溶解模型,并以并四苯、并五苯和并六苯作为焦前物模拟物进行了计算.

乙苯脱氢制苯乙烯催化剂失活的研究进展

对乙苯脱氢制苯乙烯催化剂失活的研究进展进行了综述,分析了催化剂的活性相,分别探讨了积碳、钾的流失与重新分布、Fe3+的还原、催化剂物理结构的变化和中毒等5个因素对催化剂失活的影响及其失活机理,其中,钾的流失和Fe3+的还原是造成催化剂失活的重要因素。对制备高稳定性乙苯脱氢催化剂提出了建议,指出改善催化剂中钾的分布、提高催化剂的抗还原能力、研究催化剂的再生方法等是今后的研究重点。

钒钛基SCR脱硝催化剂失活原因分析

针对某燃煤电厂钒钛基选择性催化还原(SCR)脱硝催化剂失活现象,运用N2吸附-脱附、扫描电子显微镜(SEM)、X射线衍射(XRD)、X射线荧光(XRF)、热重分析(TGA)、傅里叶变换红外光谱(FT-IR)、程序升温还原(H2-TPR)分别对新鲜催化剂和已运行30 000h的旧催化剂进行结构表征,并结合SCR脱硝模拟试验考察K、Na、Ca、As等元素对催化剂活性的影响,综合分析SCR脱硝催化剂的失活原因。分析结果表明,催化剂活性降低是多种因素共同作用的结果,其中活性组分流失、碱/碱土金属和砷中毒是导致催化剂活性降低的主要原因,毒性组分中又以As影响最大,Ca、Na次之,K含量的增加在一定程度上造成了催化剂的失活,但影响有限。

乙苯脱氢制苯乙烯工业催化剂的失活原因

用混合法制备了工业乙苯脱氢催化剂,考察了新鲜催化剂和使用34个月后的催化剂的催化性能,并应用多种表征手段详细研究了所制备的工业催化剂在使用前后体相和表面的变化情况.活性测试结果发现,催化剂使用34个月后,活性下降12%,消炭后催化剂活性有所提高,但很快又恢复到失活后的水平.表征结果发现,积炭、钾的流失和催化剂活性相的烧结都不是导致催化剂失活的根本原因,而助催化剂钾的不均匀分布和催化剂活性相中Fe3+的还原可能是催化剂失活的主要原因.

β沸石催化剂上二异丙苯与苯反应机理及催化剂失活

采用Ｉｎ－ｓｉｔｕＩＲ和ＴＰＤ－ＩＴＤ研究了二异丙苯（ＤＩＰＢ）、异丙苯（ＩＰＢ）、苯和丙烯在改性β沸石催化剂上的吸附和反应。考察了１，３－ＤＩＰＢ和１，４－ＤＩＰＢ与苯烷基转移的反应性能、催化剂的酸性质和催化剂的稳定性。结果表明，１，３－ＤＩＰＢ与苯烷基转移反应主要按双分子反应ＳＮ２－１机理进行，而１，４－ＤＩＰＢ与苯主要按单分子反应ＳＮ１机理进行；１，３－ＤＩＰＢ和１，４－ＤＩＰＢ之间存在着异构化反应。改性β沸石催化剂失活原因是：（１）焦炭覆盖在部分酸性中心上，使得催化剂的活性下降；（２）烷基萘等相对分子质量较大、沸点较高的化合物沉积在催化剂的孔口或表面。

La-Ni-Mo-B非晶态催化剂的制备、加氢脱氧性能及失活研究

以NaBH4为还原剂采用化学还原法制备La-Ni-Mo-B非晶态催化剂,用BET、SEM、XRD和XPS等手段对催化剂进行表征,以4-甲基苯酚为探针研究其加氢脱氧性能,并探讨了4-甲基苯酚的加氢脱氧反应路径。结果表明,助剂La的加入,减小了催化剂的粒径,增大了比表面积,促进Ni2+和Mo6+的还原。275℃时,4-甲基苯酚加氢脱氧转化率达97%,甲基环己烷选择性达96%,加氢脱氧反应按氢化-氢解路径进行,产物中芳烃含量明显低于世界燃油规范Ⅲ类油标准(芳烃的质量分数小于15%)。催化剂活性降低的主要原因是由于Ni活性中心的非晶态结构被破坏。

浆态相甲醇合成催化剂的失活机理

浆态床甲醇合成过程具有重要的工业应用价值,影响该过程工业化的根本原因是催化剂易失活.以合成气为原料,医用液体石蜡为溶剂,在5MPa,260℃和1100ml/(g.h)的反应条件下于浆态床反应器中考察了铜基甲醇合成工业催化剂C301的稳定性,并采用程序升温还原、X射线衍射、透射电镜、扫描电镜、扫描电镜能谱、元素分析和N2物理吸附等表征方法对不同失活程度的催化剂的物相组成和形貌进行了表征.结果表明,在本实验条件下,失活催化剂无中毒现象,但随着反应时间的延长,催化剂晶粒长大,比表面积减小,积炭和热烧结现象较明显,但不伴随活性组分铜的流失.

苯与丙烯烷基化失活沸石催化剂氢再生机理

对工业中试用于苯与丙烯烷基化失活β 沸石改性催化剂进行了H2 再生研究。通过对失活、新鲜和再生后催化剂的TPO、TPD、孔结构测定和活性评价以及失活和再生催化剂样品上炭组成的GC MS分析 ,讨论了H2 再生后催化剂催化性能的恢复状况。解释了虽然仍有部分炭未被除去 ,但酸性和活性恢复良好的原因。提出了本文体系失活催化剂H2 再生过程的作用机理。

羰基硫水解催化剂的失活行为研究

研究了羰基硫水解催化剂TGH 2在低浓度氧气存在下的失活行为 ,考察了温度、氧气浓度、羰基硫进口浓度对催化剂活性的影响 ,并用扫描电镜能谱联合装置对使用前后的催化剂进行分析 ,得到了较好的结果 。