气体脱氧催化剂的研究进展及其应用

国内外学者通过催化氧化法不断优化催化剂的脱氧反应性能,在低温脱氧催化剂的设计、降低运行成本及燃爆风险等方面取得了突破性进展。对国内外含氧尾气处理研究进行了概括,针对不同脱氧方法及部分机理进行了分析,并对目前脱氧催化剂的应用案例进行了总结,为今后设计和合成更高效的催化剂提供了研究思路。

生物质油提质加氢脱氧催化剂研究进展

随着化石能源的日益减少,来源于木质纤维素基可再生生物质油越来越受到人们的关注.但是,与石油相比,生物质油含氧量高,导致其能量密度低、黏度高、热和化学稳定性差,因而必须进行脱氧提质才能用作发动机燃料.在生物质油提质方法中,加氢脱氧(HDO)最具应用前景.综述了木质纤维素基生物质油HDO催化剂的研究进展,包括过渡金属硫化物、磷化物、氮化物和碳化物,贵金属,金属-酸双功能催化剂,过渡金属以及非晶态合金等.过渡金属硫化物催化剂用于HDO时,会因S被氧化物或水中O逐步取代而失活;贵金属催化剂虽具有高HDO活性和选择性,但因价格高、资源受限而无法大规模应用;过渡金属氮化物、碳化物和过渡金属催化剂活性较高,但会在HDO中因结焦或氧的嵌入导致催化剂失活;非晶态合金催化剂具有较高HDO活性,但热稳定性较差;过渡金属磷化物的HDO活性高,稳定性好,是一类优良的HDO催化活性相.载体的表面性质和孔结构对其负载的HDO催化剂性能影响较大.碳沉积和结构破坏是HDO催化剂失活的主要原因.

CTO-1型脱氧催化剂的研制

研制了一种用于高CO气源的CTO-1型脱氧催化剂,该催化剂采用浸渍法以γ-Al2O3负载过渡金属盐和特殊助剂经高温焙烧制得。催化剂使用前需活化,适用空速3 000 h-1,反应温度最低为40℃,可将原料气中体积分数不高于2.0%的O2脱除至10×10-6以下,催化剂小粒度稳定性试验表明,480 h后脱氧率仍大于99%,失活催化剂可再生。扫描电镜及能量分散光谱(SEM-EDS)分析表明,催化剂使用前后的表面形貌变化不大,活性成分分布均匀。

煤层气耐硫脱氧催化剂的研究开发

介绍了一种煤层气耐硫脱氧催化剂的制备方法,该催化剂是以非贵金属及活性助剂的可溶性盐为活性组分,采用浸渍沉淀法,将活性物负载于特种载体上制成。该催化剂经模拟煤层气耐硫脱氧测试表明,在410℃~580℃、空速2 000 h-1~10 000 h-1、压力0.1 MPa^0.5 MPa,进口氧体积分数1.5%~5.5%的实验条件下,可将模拟煤层气中的氧脱除至体积分数小于0.05%,转化率大于97%,满足了工业应用对氧含量的要求。对催化剂进行的500 h活性稳定性实验和高温老化实验表明,该催化剂稳定性好,能耐高温冲击。

碱熔-碲共沉淀分离-ICP-OES法测定脱氧催化剂中的铂钯含量

采用碱熔-碲共沉淀分离富集、电感耦合等离子体发射光谱(ICP-OES)法测定脱氧催化剂中铂、钯的含量。研究了碱熔和碲共沉淀富集分离的条件,并确定了ICP-OES法测定铂、钯的条件。结果表明,过氧化钠熔解-碲共沉淀法能够充分分离富集样品中的铂、钯,方法的检出限分别为4.6μg/L,7.2μg/L;相对标准偏差分别为1.3%,1.5%;加标回收率分别为98.2%~101%,97.6~101%。方法简单可靠,完全满足样品中铂、钯含量分析的要求,已经应用于生产样品的分析。

液态丙烯脱氧催化剂的研制

采用分步浸渍法在γ-Al_2O_3上负载钯金属盐和过渡金属盐,高温焙烧后制得一种用于液态丙烯脱氧的催化剂。该催化剂使用前不需活化,在空速2 500 h^(-1)和反应温度40℃条件下,即可将出口O_2含量脱除至小于1.0×10^(-6)。催化剂稳定性实验表明,在40℃反应100 h,催化剂活性不变,丙烯加氢的副反应不增加。针对液态丙烯脱氧,制备的催化剂能满足出口O_2含量低和丙烷增量少的要求。

脱氧催化剂的研究、工业应用及发展趋势

介绍了脱氧催化剂的国内外研究现状、工业应用及其发展趋势。说明了研究高效的脱氧催化剂的重要性。

CTO-1脱氧催化剂在醋酸生产工艺中的应用

0引言在醋酸生产中,羰基合成催化剂采用的是价格昂贵的铑催化剂,该催化剂对合成气的净化度要求高,极微量的硫、氧、氯均能使其中毒,缩短其使用寿命,增加副反应,影响合成的收率。尤其是杂质氧,易与羰化产物反应生成抑制羰基合成反应的酸,并氧化羰基铑,使其中毒。因此,脱除合成气中硫、氧。

CTO-1型脱氧催化剂的开发

目前，国内外报道的的合成气（CO，H2）脱氧催化剂：有MoS—CoS／Al2O3，Cu／Al2O3，Pd（Pt）／Al2O3，活性炭、Cu—Fe／C等，但在高浓度CO气氛中，贵金属催化剂易形成M（CO）。羰基化物，而非贵金属则需要较高的反应温度，温度高CO易发生歧化反应。杨学仁等指出，以活性炭载铜系3093催化剂可在高CO气体中脱氧，活性温度约160℃；山西煤炭化学所的任杰等开发了一种用于高浓度CO合成气脱氧的JHO-2型脱氧催化剂，该催化剂的使用温度为100℃。

新型脱氧催化剂在催化裂化干气提浓乙烯装置上的工业应用

介绍了四川天一公司开发的新型脱氧催化剂在我国首套自主研发的催化裂化干气提浓乙烯装置上的工业应用情况。应用结果表明,该脱氧催化剂脱氧效率高,可将原料中所含氧气由300～900μg/g 脱除至不大于1μg/g,满足了裂解装置对乙烯原料中含氧量的要求,使用寿命超过了设计值。

生物燃料加氢脱氧催化剂的研究进展

简要阐述了生物燃料中不同含氧物的加氢脱氧机理,重点介绍了近几年国内外在生物燃料加氢脱氧催化剂方面的研究现状及进展,研究主要集中在负载过渡金属氧化物催化剂上,也包括负载贵金属、负载金属碳化物、负载金属氮化物和非负载金属氧化物催化剂。该领域未来研发趋势是低温高活性、高选择性、耐水、抗积碳、稳定的复合载体负载多元金属催化剂的研究。

密闭电石炉气脱氧催化剂的制备和表征

为脱除密闭电石炉气中体积分数为2%的O2,制备了以铜为主催化剂,锰和钴为助催化剂,以活性炭为载体的低温高活性脱氧催化剂。在120℃,该催化剂可将体积分数为98%的CO、2%的O2且流量为1.5 L.min-1的原料气中的O2脱除至0.2%以下,满足将密闭电石炉气作为化工原料气的要求。正交实验结果表明,催化剂活性组分质量分数为铜6.5%、锰4%和钴0.5%时,能将O2体积分数脱至0.054 1%。BET比表面积和XRD表征表明,制备的催化剂是一种组分负载量接近其在载体上的单层分散阈值的氧化态Cu-Co-Mn负载型催化剂,其中,Co对活性组分均匀分布于活性炭表面起重要作用。

脱氧催化剂纯化氢气的应用研究

天津盘山发电厂一期工程制氢系统1995年以来采用大连催化剂厂生产的活性氧化铝钯脱氧催化剂提高了氢气纯度,以避免氢气中混入氧气产生氢气爆炸危险,从而提高了电力生产的安全性.

O-846型合成气低温脱氧催化剂的性能研究

开发了一种用于合成气的O-846型低温脱氧催化剂,该催化剂以氧化铝为载体,以贵金属Pd为主活性组分,采用浸渍工艺制备,使用前无需活化。在贵金属和多种非贵金属氧化物助剂协同催化作用下,于空速3 500 h-1、反应压力0.5 MPa和反应温度63℃条件下,将合成气中体积分数为0.2%的O2脱至0.5×10-6以下。1 032 h寿命试验结果表明,O-846型合成气低温脱氧催化剂的活性及稳定性良好,具有工业应用前景。

脱氧催化剂在炼油厂轻烃回收中的应用及建议

介绍了炼化一体化的炼油厂轻烃回收装置中南方化学公司生产的C36-2-02脱氧催化剂的应用情况,结果表明,此催化剂的活性和选择性较好且易于控制,装置运行平稳,氧气、乙炔等有害杂质的脱除可满足生产要求,并提出了生产中的一些注意事项。

乙烯专用脱氧催化剂实现工业应用

西南化工研究设计院自主开发的乙烯脱氧催化剂在茂名石化3.2万立方米/小时干气提浓乙烯装置上一次开车成功,经过30天的连续运行,装置脱氧指标达到技术要求。这是西南院继煤层气脱氧净化之后开发的又一脱氧专用催化剂，将对我国节能减排和发展低碳经济起到推动作用。

乙烯专用脱氧催化剂实现工业应用

西南化工研究设计院自主开发的乙烯脱氧催化剂在茂名石化3．2×10 4 m3／h干气提浓乙烯装置上一次开车成功，经过30天的连续运行，装置脱氧指标达到技术要求。

西南化工研究设计院乙烯专用脱氧催化剂实现工业应用

西南化工研究设计院自主开发的乙烯脱氧催化剂在中国石油化工股份有限公司茂名石油化工公司3．2×10 4m3／h干气提浓回收装置上一次开车成功，经过30d的连续运行，装置脱氧指标达到技术要求。

乙烯专用脱氧催化剂实现工业应用

西南化工研究设计院自主开发的乙烯脱氧催化剂在中国石化茂名分公司32km^3·h^-1干气提浓回收装置上一次开车成功，经30天的连续运行，装置脱氧指标达到技术要求。

乙烯专用脱氧催化剂实现工业应用

西南化工研究设计院自主开发的乙烯脱氧催化剂在中国石化茂名分公司32000m3·h-1干气提浓乙烯装置上一次开车成功，经过30天的连续运行，装置脱氧指标达到技术要求。这是西南化工研究设计院继煤层气脱氧净化之后开发的又一脱氧专用催化剂，将对我国节能减排和发展低碳经济起到推动作用。