微波辅助双功能渣油加氢催化剂的研究

利用微波选择性加热的特性,在制备过程中加入微波敏化剂制得2种微波辅助双功能渣油加氢催化剂C-Fe和C-Si。对比微波辅助双功能加氢催化剂与相同活性金属含量的商业催化剂,用X射线衍射、氮吸附-脱附、红外光谱、氢气程序升温还原、场发射透射电镜等方法分析了催化剂的物相结构、孔结构、酸性质和酸强度分布、还原性、微观形貌等。在相同的微波反应条件下进行微波辅助渣油加氢反应。结果表明:催化剂在C-Fe制备的焙烧阶段,微波敏化剂Fe_3O_4氧化生成Fe_2O_3;C-Fe中的Fe_2O_3和C-Si中的SiC均未与载体以及活性金属发生化学反应;包含微波敏化剂的催化剂孔体积减小,中低温B酸量增加,C-Fe的还原峰面积增大,且还原峰向高温方向移动;微波辅助催化剂中敏化剂被Al_2O_3包裹;C-Si的微波辅助脱硫性能与商业催化剂相当,C-Fe的微波辅助加氢脱硫性能较好。

一步法加氢制生物航煤催化剂研究进展

与两步法制航煤相比,一步法生产过程具有成本低、反应步骤简单、能源消耗低等优点。一步法高效制航空煤油的关键是催化剂的选择,催化剂需要同时具有加氢脱氧、异构和选择性裂化等性能。本文阐述了近年来植物油一步加氢制航煤双功能催化剂的选择与制备,并介绍了双功能催化剂中酸中心与金属中心对反应的贡献。具有十元环孔道的微孔分子筛具有独特的异构烃选择性,但与介孔分子筛相比,反应物与产物分子扩散阻力较大,因此合成分级孔分子筛或介微孔复合分子筛是未来催化剂载体的较优选择。同时探讨了活性金属对催化反应活性的影响,与贵金属催化剂相比,双金属、过渡金属、过渡金属硫化物与过渡金属磷化物表现出优异性能的同时可以降低成本。最后探讨了催化剂的制备方法对活性物种分散度的影响,高分散的过渡金属催化剂在反应过程中显示出更高的反应活性。

沸石负载贵金属加氢异构催化剂研究进展

直链烷烃加氢异构制异构烷烃是石油化工中生产高辛烷值组分、改善柴油和润滑油性能的重要反应。加氢异构反应需采用金属中心和酸中心组成的双功能催化剂,通过耦合金属活化有机烃加氢/脱氢和酸催化烯烃骨架异构实现协同作用。归纳了近年来用于加氢异构反应的沸石基双功能催化剂的作用机理,总结了双功能催化剂中沸石分子筛孔结构与酸性质的调变、活性金属性能调控和催化剂制备三方面的研究,重点围绕一维孔沸石基分子筛负载金属的双功能催化剂,探讨了催化剂双中心亲密性对双中心协同作用机理和加氢异构反应性能的影响,并对催化剂的工业应用情况进行了总结分析和展望。

含钌双功能催化剂上苯加氢烷基化反应性能

采用介微孔复合结构分子筛作为载体,并采用金属-配合物自组装、离子交换和等体积浸渍多种方法,对加氢烷基化双功能催化剂上的金属颗粒尺寸以及分布位置进行了调控,制备了酸中心与金属中心(双中心)位置分布不同的双功能催化剂。其催化苯加氢烷基化反应评价结果显示,双中心的相对分布对主产物环己基苯的选择性没有显著影响,但对苯的转化率以及副产物环己烷、二环己基苯的选择性表现出明显的差异,原因是催化剂上金属与载体间作用力、金属颗粒尺寸及尺寸分布的不同造成催化剂加氢性能的差异,影响了后续烷基化反应。采用金属孔道封装和双功能催化剂机械混合的方法,验证了溢流氢存在。溢流氢形成与扩散在反应中克服了微孔的扩散限制,使双中心之间的距离对苯加氢烷基化催化性能的影响减小。

三维Al_(2)O_(3)@HZSM-5双功能催化剂的制备及其微波辅助热解塑料废弃物中轻质芳烃的选择性

制备了集微波吸收、催化转化于一体的三维Al_(2)O_(3)@HZSM-5双功能催化剂,并将其用于塑料废弃物微波辅助热解制备轻质芳烃.采用XRD、SEM、N 2等温吸附和矢量网络分析等手段对催化剂的结构、形貌和微波吸收等性质进行了表征,研究了催化剂用于微波辅助热解塑料废弃物制备轻质芳烃的催化能力.实验结果表明,Al_(2)O_(3)泡沫能通过抑制焦炭和气体的形成显著提高热解油的产率,HZSM-5分子筛有利于促进产物向更为经济的高质量轻质芳烃(甲苯、乙苯、苯)转化.研究表明三维Al_(2)O_(3)@HZSM-5双功能催化剂能够显著提高热解油产率并增强轻质芳烃的选择性,热解油产率达到83.86 wt%,轻质芳烃(甲苯、乙苯、苯)选择性高达64.7%.

Ti掺杂SBA-15负载Ni基催化剂用于木质素衍生物定向加氢脱氧转化

本研究通过在SBA-15分子筛骨架内掺杂Ti物种并负载Ni纳米颗粒合成了“金属-酸”双功能催化剂(Ni/Ti-SBA-15)。Ti的掺杂不仅提高了催化剂酸性位点的数量,还促进了Ni纳米颗粒在载体上的高度分散。在绿色、温和条件下实现了香兰素到2-甲氧基-4-甲基苯酚(MMP)高效转化,目标产物选择性高达96.46%。此外,Ni/Ti-SBA-15催化剂价格低廉,制备工艺简单,这项工作为制备廉价高效催化剂提供了新的思路,有利于实现生物质衍生物的绿色、低成本升级转化。

Pd/Hβ双功能催化剂上苯加氢烷基化合成环己基苯

采用浸渍法制备了Pd/Hβ双功能催化剂,并用其催化苯加氢烷基化反应合成环己基苯,考察了反应温度、反应时间、氢气压力、载体的酸性和催化剂的金属担载量对反应的影响.结果表明,在2.5MPaH2、200℃和3h的条件下,苯的转化率为24.3%,环己基苯的选择性为88.0%.金属活性位与酸性位之间的平衡是苯加氢烷基化反应的关键.同时,探讨了苯的加氢烷基化反应机理.

CO/CO2催化加氢双功能催化剂新进展

CO/CO 2催化加氢制高附加值化学品是降低石油资源依赖、实现碳减排的有效途径。近年来国内外科学家致力于开发新型双功能催化剂,将传统F-T合成催化剂或甲醇合成催化剂分别与H-ZSM-5、SAPO-34等酸性分子筛耦合,实现了CO/CO 2催化加氢一步制低碳烯烃、汽油、芳烃等化学品。围绕耦合不同反应,设计高效双功能催化剂,调控产物分布是碳一资源化学利用的关键。综述了“氧化物-分子筛”双功能催化剂发展近况,不同活性组分组合方式、空间距离对CO/CO 2选择转化制高附加值化学品反应性能的影响,展望了双功能催化剂发展方向。

CO_2加氢直接制二甲醚双功能催化剂的研究进展

综述了CO2加氢直接制二甲醚双功能催化剂的研究进展情况,重点介绍了双功能催化剂中甲醇合成活性组分、甲醇脱水活性组分和双功能催化剂的制备方法。CuO-ZnO基复合氧化物是最常用的甲醇合成活性组分,其铜锌比、制备方法和条件及助剂等显著影响双功能催化剂的性能。由于反应体系中含有较多的水,HZSM-5分子筛比γ-Al2O3更适合作为双功能催化剂的甲醇脱水活性组分。

碳基固体酸负载铂双功能催化剂的制备及其对硝基苯加氢制对氨基苯酚催化性能的研究

以几种廉价的碳水化合物为原料,采用水热合成法制备出几种碳基固体酸,以此为载体,采用化学还原法制备了一系列负载铂的双功能催化剂.采用FT-IR,SEM,XRD,酸碱中和滴定等分析方法对制备的样品进行了表征,将制备的双功能催化剂用于硝基苯加氢制对氨基苯酚反应.结果表明:制备的碳基固体酸为非晶态微球结构,酸度最大为0.73mmol/g.制备的双功能催化剂对硝基苯加氢制对氨基苯酚具有一定的催化性能.在以淀粉为碳源制备的固体酸负载的双功能催化剂作用下,在反应温度85℃和反应氢压0.4MPa的条件下反应10h,硝基苯转化率可达93.6%,对氨基苯酚的选择性为23.4%.

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Al_(2)O_(3)和ZSM-22分子筛上,然后分别与等质量的HZSM-22分子筛和Al_(2)O_(3)混合制备2种复合双功能催化剂Pt/Al_(2)O_(3)+HZSM-22和Pt/HZSM-22+Al_(2)O_(3)。采用XRD、BET、NH_(3)-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-Al_(2)O_(3)上的催化剂Pt/Al_(2)O_(3)+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+Al_(2)O_(3)。但是将金属Pt负载在γ-Al_(2)O_(3)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。

焙烧态类水滑石/HZSM-5双功能催化剂的制备及催化CO_2加氢合成二甲醚

采用并流共沉淀法制备了不同Zr O2含量的Cu O-Zn O-Al2O3-Zr O2类水滑石前体,焙烧后与HZSM-5分子筛物理混合得到Cu O-Zn O-Al2O3-Zr O2/HZSM-5双功能催化剂,采用XRD、N2物理吸附、H2-TPR等技术对催化剂的物相、结构特征及还原性进行了表征,考察了催化剂对CO2加氢直接合成二甲醚(DME)反应的催化性能。实验结果表明,所有前体试样均具有结晶相为Cu3Zn3Al2(OH)16·4H2O的水滑石结构,Zr O2的加入改善了催化剂的还原性和活性,DME合成速率主要取决于甲醇的合成速率。在533 K、3.0 MPa、n(H2)∶n(CO2)=3∶1、GHSV=2 400 h-1的反应条件下,当n(Zr O2)∶n(Al2O3+Zr O2)=0.10时,催化剂的反应性能最佳,CO2转化率达25.87%,DME选择性达48.15%;反应30 h后,催化剂仍表现出较高的活性及稳定性。

国内新型双功能加氢转化催化剂及其应用

新型双功能转化催化剂可应用于以炼厂气为原料的制氢和合成氨工艺。当炼厂气中烯烃含量 >8%时 ,应采用等温 -绝热流程和JT - 1G、JT - 4型催化剂 ;<8%时 ,应将JF - 1G与氧化锌脱硫剂串联使用 ,可使烯烃脱至 <0 5 % ,总硫含量脱至 <0 5× 10 -6,催化剂使用寿命可达

Y型沸石酸性对负载Pt催化剂催化萘加氢转化反应性能的影响

以不同酸性的HY沸石为载体,金属Pt为加氢活性组分,采用浸渍法制备了一系列的双功能Pt/HY催化剂;采用吡啶红外、TEM、H_(2)-TPR、XPS等手段对其进行表征;并以萘为原料,采用固定床加氢装置考察Pt/HY系列催化剂在萘加氢转化反应中的催化性能。结果表明:金属Pt分散在HY载体的外表面和孔道中,且具有相似的电子状态,金属同载体之间的相互作用相近;在反应温度250℃、反应压力2 MPa、质量空速1.0 h^(-1)的条件下,Pt负载质量分数1%的3种Pt/HY催化剂均表现出较强的催化加氢性能;酸性对制备的Pt/HY催化剂催化萘加氢反应性能没有显著影响,主要影响十氢萘的异构性能;此外,HY载体的酸性对Pt/HY催化剂的异构开环性能和稳定性也具有一定的影响;具有较多酸量的Pt/HY催化剂表现出更好的异构开环性能,且酸量越多,催化剂稳定性越差。

分子筛在双功能催化剂中催化CO/CO2加氢研究进展

双功能催化剂可将CO/CO2加氢直接合成低碳烯烃、芳烃和汽油等,具有工艺流程短、能耗低的优势。双功能催化剂由金属氧化物和分子筛两部分组成,分子筛特定的腔体结构、酸性质及与金属氧化物的结合方式等均可显著影响其催化性能。该文综述了近年来分子筛在双功能催化剂中用于CO/CO2加氢反应的研究进展,简述了分子筛的类型、酸性质、形貌及颗粒尺寸、金属改性、分子筛与金属氧化物的结合方式等对双功能催化剂催化性能的影响规律,展望了双功能催化剂中分子筛的发展趋势。

CO_2加氢合成二甲醚催化剂双组份复合方法研究

采用悬浮并流、湿混和干混的方法制备CuO-ZnO-Al2O3/HZSM-5双功能催化剂。考察了不同混合方法对催化剂催化性能的影响。结果表明,采用悬浮液并流共沉淀法制备的双功能催化剂,对CO2加氢直接合成二甲醚有较高的催化性能:在固定床反应器中,当温度为270℃,压力为3.0MPa,空速为4800h-1时,CO2的单程转化率达到27.12%,二甲醚的选择性达到47.63%。采用BET、XRD、TPR、TPD等对催化剂结构进行表征,结果表明HZSM-5分子筛的加入促进了CuO组分的分散,增加了催化剂整体的比表面积;同时CuO-ZnO-Al2O3组分也在一定程度上改变了HZSM-5的酸性中心的强度以及数量。

Ru/Na-H-ZSM-5双功能催化剂催化对苯二酚加氢

采用浸渍沉淀法制备了Ru/Na-H-ZSM-5系双功能催化剂,利用XRD、SEM、TEM、FT-IR及电泳仪等对催化剂结构、晶形外貌、孔道特点及表面电性进行测试,并在釜式反应器中进行催化性能评价。结果表明,Ru/Na-H-ZSM-5双功能催化剂用量0.5 g,反应压力3.0 MPa,反应温度130℃,反应时间3.0 h和Ru负载质量分数3.0%的条件下,对苯二酚转化率可达98.9%,目标产物1,4-环己二醇选择性达到85.2%。催化剂Ru/Na-H-ZSM-5用于对苯二酚加氢制备1,4-环己二醇反应活性组分Ru是关键所在,而分子筛结构以及电负性对于其反应有重要影响。

铁基纳米颗粒双功能催化剂可使生物质脂质一步加氢生成柴油

美国能源部Ames实验室的研究人员开发了一种双功能纳米粒子，可将可再生脂质原料，如粗藻油，加氢成可再生柴油。负载在中孔二氧化硅纳米粒子上的铁纳米粒子催化剂（Fe-MSN）能对脂质中的脂肪酸（RCOOH）进行高选择性的催化加氢，其加氢脱氧反应（生成与被加氢的脂肪酸具有相同碳数的烃类RCH3）的选择性高于加氢脱羰基和加氢裂化反应。

厦门大学的尖晶石氧化物催化CO_(2)加氢制甲醇研究获进展

近日,厦门大学和中国科学院兰州化学物理研究所的研究团队开发了用于精准调控产物选择性的金属氧化物-分子筛接力催化体系,构建一系列尖晶石-分子筛双功能催化剂,通过接力催化实现CO_(2)选择性加氢制甲醇、醋酸、乙烯、低碳烯烃和芳烃,选择性分别为71%,48%,58%,92%,72%。

厦大尖晶石氧化物催化CO_(2)加氢制甲醇研究获进展

近日,厦门大学和中科院兰州化学物理研究所研究团队开发用于精准调控产物选择性的金属氧化物-分子筛接力催化体系,构建一系列尖晶石-分子筛双功能催化剂,通过接力催化实现CO_(2)选择性加氢制甲醇、乙酸、乙烯、低碳烯烃和芳烃,选择性分别为71%、48%、58%、92%和72%,并在原子层面上系统研究尖晶石氧化物上CO_(2)加氢制甲醇的反应网络。