TH-1型脱氢催化剂的性能及工业应用

尿素是最重要的氮肥品种，其产量和使用居氮肥之首。尿素生产所用的基本原料为氨和二氧化碳，由于合成氨生产中气体净化方法不同，CO2气中含有0．4％～1．5％的H2，同时液氨中也溶有不同量的H2，这些H2经合成系统循环后，尾气中H2含量积累到爆炸极限时可引起爆炸，韩国、前苏联及国内的银川、长山、浩良河、刘家峡等尿素厂均发生过爆炸事故。国内外的生产实践证明，在尿素装置上增设脱氢设备，除掉CO2原料气中的氢，可从根本上防止高压洗涤器尾气发生燃烧爆炸事故，保证安全生产。

TH-1型脱氢催化剂的性能及工业应用

介绍TH-1型脱氢催化剂的性能及工业应用情况。结果表明,TH-1型催化剂能有效地脱除CO2气体中的H2,彻底消除了尿素合成含氢尾气爆炸的隐患。该催化剂工业应用已运行3年多,在进口温度只有120℃左右的情况下,出口气H2含量一直小于10×10-6。具有净化度高,运转费用低,寿命长等特点,可广泛应用于合成尿素原料CO2气体中H2的深度脱除。

TH-1型脱氢催化剂的性能及工业应用

尿素装置中的高压洗涤器或尾气吸收塔中由于存在少量氢和氧，都曾发生过设备爆炸事故。国内外的生产实践证明，在尿素装置上增设脱氢设备，除掉CO2原料气中的H2，就可从根本上防止发生燃烧爆炸事故，保证安全生产。CO2气中H2的脱除方法有2种：（1）借合成氨装置脱碳系统吸收液的部分膨胀脱氢。吸收液通过闪蒸，可除掉约60％的H2，但同时要损失一部分CO2，因而很少采用；（2）CO2气体的催化脱H2。CO2气中的H2在催化剂的作用下，与O2发生反应而被除去，这种方法由于具有投资少，装置简单，操作灵活方便等特点，受到化肥企业的普遍重视并已得到较为广泛的应用。

TH-1型脱氢催化剂在尿素生产中的应用

介绍了TH-1型脱氢催化剂在中国石油天然气股份有限公司大庆石化公司化肥厂尿素生产CO2脱氢系统中的应用情况。中国石油天然气股份有限公司大庆石化公司化肥厂于2005年扩能改造时,引进原料气CO2脱氢新技术,增加脱氢系统,使用西北化工研究院研制生产的TH-1型脱氢催化剂,应用结果表明,TH-1型脱氢催化剂具有起活温度低、净化度高和适应性强等特点,可将原料CO2中的H2体积分数降至50×10-6以下,消除了爆炸性气体给尿素生产带来的安全隐患。

稀土金属改性对负载型Ni_(2)P/M41催化剂加氢脱硫活性的影响

开发高效加氢脱硫催化剂是实现油品深度脱硫的重要途径。采用浸渍-程序升温法制备不同稀土金属(La、Ce、Pr、Nd、Y)改性的Ni_(2)P/M41催化剂。通过X射线衍射、N2吸附-脱附、CO吸附和X射线光电子能谱技术分析催化剂的结构以及化学组成,并以二苯并噻吩为模型化合物,考察稀土金属对Ni_(2)P/M41催化剂加氢脱硫性能的影响。结果表明:稀土金属可以不同程度地影响催化剂的尺寸以及活性相Ni_(2)P在载体表面的分散性;稀土金属La、Pr能够显著提高负载型Ni_(2)P/M41催化剂的HDS(加氢脱硫)活性,加入稀土金属Nd、Ce和Y反而使催化剂活性略有降低;Pr-Ni_(2)P/M41表现出最优的加氢脱硫能力,反应6 h后,脱硫率达到92.6%,与未改性的Ni_(2)P/M41催化剂的转化率相比,提高15.1%。

PtSn@S-1&β-Mo_(2)C串联催化剂CO_(2)氧化丙烷脱氢制丙烯性能研究

PtSn双金属催化剂因具有高活性和高选择性被广泛应用于丙烷脱氢制丙烯反应中。然而在高温下,催化剂易产生积炭从而导致稳定性降低。二氧化碳氧化丙烷脱氢(CO_(2)-PDH)因其有望在转化丙烷的同时兼具消除积炭和推动脱氢反应正向移动的特点,已成为新的研究热点。将逆水煤气催化剂β-Mo_(2)C与丙烷脱氢催化剂PtSn@S-1串联用于CO_(2)-PDH反应中,开发高活性、高选择性和高稳定性的催化剂,并结合XRD、CO_(2)-TPD、C3H6-TPD及热重等方法对催化剂进行了表征。结果表明,在CO_(2)-PDH反应中,PtSn@S-1串联加入β-Mo_(2)C后,粉末混合的串联催化剂PtSn@S-1&β-Mo_(2)C的稳定性明显提升,并在连续运转1440min内未出现失活现象,催化剂的高稳定性归因于反应过程中CO_(2)消除了部分积炭。对反应条件进行了优化,发现在n(CO_(2)):n(C3H8)为1.0、m(PtSn@S-1):m(β-Mo_(2)C)为1.0:0.4时,粉末混合的串联催化剂PtSn@S-1&β-Mo_(2)C在CO_(2)-PDH反应中表现出最佳性能,丙烷转化率在反应500min后稳定在43.0%以上,丙烯选择性超过99%。

新型介孔分子筛KIT-1加氢脱硫催化剂的研究

制备了新型的结构排列无序的介孔分子筛KIT-1和负载Ni,Mo的KIT-1加氢脱硫催化剂.实验结果表明MoO_3较易分散在KIT-1的表面,而NiO则容易在其表面形成小晶粒.与以MCM-41和NaY分子筛为载体的Ni,Mo催化剂相比,KIT-1负载催化剂具有较高的加氢脱硫催化活性,因为KIT-1载体具有相互交错的三维孔道结构,有利于反应物和产物的扩散,而不容易受孔道堵塞的影响.

LAs-1型加氢脱砷催化剂的研究与开发

介绍了以改性氧化钛为载体的LAs 1型加氢脱砷催化剂的脱砷活性、原料适应性、砷容量、2 10 0h寿命试验以及工艺条件对催化剂性能的影响。试验结果表明 ,该催化剂适用于石脑油、柴油等原料的加氢脱砷 ,砷容量大于 10 % ,在氢分压 2 .8MPa ,空速 3 .0h- 1 ,反应温度 190℃条件下 ,脱砷率大于 99.4% ,生成油砷含量小于 1ng/g ,2 10 0h寿命试验后 ,催化剂温升仅 5℃ ,折合提温速度为 0 .0 5 7℃ /d ,催化剂平均碳含量 1.3 % ,机械强度 112N/cm。

TH-3型CO_2脱氢催化剂在煤基尿素生产装置中的应用

介绍了TH-3型CO2脱氢催化剂的物化性能、技术原理,详细叙述了其在煤基尿素生产装置中的应用情况。工业应用结果表明:TH-3型CO2脱氢催化剂可将尿素合成的CO2原料气中的H2脱除至体积分数<50×10-6,彻底消除了爆炸性气体给尿素生产带来的安全隐患。

TH-3型脱氢催化剂工业应用总结

总结了国产低温耐硫TH - 3型脱氢催化剂在CO2 气提法尿素装置上的应用情况 。

TH-3型脱氢催化剂在大型天然气尿素装置的运行总结

简述了TH-3型尿素脱氢催化剂的工作原理、物理指标及工业操作条件;介绍了TH-3型脱氢催化剂在60万t/a天然气尿素装置投用8年的工业操作数据和应用效果。结果表明:TH-3型尿素脱氢催化剂具有脱氢效果好、强度高、活性好、抗毒性能强和使用寿命长等特点。

国产GS-11型乙苯脱氢催化剂的工业应用

介绍了国产GS-11型乙苯脱氢催化剂在6万t/a苯乙烯装置上的工业应用情况。结果表明,催化剂装填及表面积炭、初次水中氯离子含量、反应参数等因素影响着催化剂的长周期运行性能。通过对催化剂采取小批量、分段装填的方式,对催化剂表面积炭进行监控和及时清除,对初次水中氯离子含量进行监控,建立反应预测模型优化控制反应参数等改进措施,使GS-11催化剂的运行周期达到36个月,反应转化率达到64.63%,苯乙烯选择性达到97.91%,苯乙烯收率达到63.28%。

Fe基催化剂的酸性调控及其对加氢脱硫反应路径选择性的影响

以Fe作为主活性金属、Zn作为助活性金属,制备了Y型分子筛改性的Fe基加氢脱硫(HDS)催化剂。采用低温氮气物理吸附、X射线衍射(XRD)、氢气程序升温还原(H_(2)-TPR)、氨气程序升温脱附(NH_(3)-TPD)、扫描电子显微镜(SEM)、X射线光电子能谱(XPS)和吡啶红外(Py-IR)等表征方法对改性前后Fe基催化剂的形貌、孔结构、分散性、还原性、电子缺陷结构以及酸性等变化进行了研究,并使用固定床反应器对Fe基催化剂的HDS性能进行了评价。结果表明,Y型分子筛的引入提供了Bronsted(B)酸中心,使得Fe基催化剂的脱硫率提高了10.7%-34.1%。同时,B酸中心提高了催化剂的直接脱硫(DDS)反应路径的选择性。此外,B酸中心在促进DDS反应路径选择性增加的同时,抑制了预加氢脱硫(HYD)反应路径中四氢二苯并噻吩(THDBT)和六氢二苯并噻吩(HHDBT)更进一步的深度加氢,从而在保证脱硫率提升的同时又降低了氢耗。其根本原因可能是Y型分子筛的引入增强了催化剂的酸性,特别是B酸中心和活性金属之间的相互作用促进了电子转移,从而调节了Fe物种的电子缺陷结构,进而提升了催化剂的HDS性能。

催化裂化汽油选择性加氢脱硫催化剂RSDS-1的开发

介绍了用于催化裂化汽油选择性加氢脱硫催化剂RSDS-1的研究开发,考察了载体、活性组元、金属原子比以及助剂对催化剂选择性的影响。研究结果表明,催化裂化汽油中烯烃的加氢饱和受扩散限制;Co-Mo组合对烯烃饱和的能力相对较弱;较高的Co/Mo原子比有利于提高催化剂选择性;助剂的加入对催化剂选择性有明显的影响;RSDS-1催化剂用于催化裂化汽油选择性脱硫,对不同原料油适应性好,脱硫率可达80％,RON损失小于2个单位,且可长周期稳定运转。

添加碱金属助剂对负载型铂锡催化剂长链烷烃脱氢反应性能的影响

采用微型催化反应装置 ,结合氢化学吸附、吡啶吸附的红外光谱、热重分析和程序升温还原等物理化学手段 ,研究了添加碱金属助剂对负载型Pt Sn/γ Al2 O3催化剂的长链烷烃 (C10 ～C13)脱氢反应性能、表面酸性、金属表面性质以及负载组分与载体之间相互作用的影响 .发现添加一定量的Li+和Na+可以减少催化剂的积炭量 ,提高催化剂的金属表面裸露度 ,从而改善催化剂的脱氢反应稳定性 .而添加碱性较强的K+和Cs+虽可以提高催化剂的抗积炭性能 ,但破坏了Pt Sn Al2 O3之间的相互作用 ,使锡组分易被还原 ,催化剂的活性表面减小 ,从而抑制了催化剂的脱氢反应活性 .

载体组成对负载型PtSn/ZSM-5催化剂上丙烷脱氢反应性能的影响

用微型催化反应装置结合吡啶吸附的红外光谱、NH3-程序升温脱附、热重、H2化学吸附和程序升温还原等物理化学手段研究了载体组成对负载型PtSn/ZSM-5催化剂上丙烷脱氢反应性能的影响.结果表明,负载型PtSn/ZSM-5催化剂对丙烷脱氢的催化性能与载体组成密切相关.随着ZSM-5载体中SiO2/Al2O3比的增加,催化剂表面的酸中心总量和强酸中心量逐渐减少.当SiO2/Al2O3摩尔比从45增至108时,催化剂对丙烷脱氢反应的催化活性提高,并且催化剂的积炭量下降.当SiO2/Al2O3摩尔比增至304时,Sn组分与载体ZSM-5之间的相互作用减弱,经H2还原后催化剂中Sn0物种所占的比例增加,导致催化剂H2化学吸附量和丙烷脱氢反应活性下降.

PtSn/Al_2O_3负载型催化剂丙烷脱氢性能的改进

通过调变反应气氛、在催化剂中添加第三组份及改变催化剂制备方法来保证PtSn/Al_2O_3催化剂中锡组份在反应条件下以氧化态存在,从而通过提高锡组份载量来改善催化剂性能。结果表明,在N_2中低温反应时,锡组份载量提高至2.1w％时,PtSn/Al_2O_3催化剂才具有一定的稳定性。第三组份Mg或K的加入可以改善PtSn/Al_2O_3催化剂性能,但第三组份的加入量一定要适当加以控制。在不同制备方法制备的PtSn/Al_2O_3催化剂中,由共沉淀法制备的催化剂性能最佳。

TH-3型脱氢催化剂失活原因探讨

用X射线荧光分析法(XRF)、X射线光电子能谱法(XPS)、红外光谱法(IR)、热重法(TG)及相关化学方法对工业应用失活的TH-3型脱氢催化剂进行了表征和评价。结果显示,催化剂失活的主要原因为硫中毒。通过新型的常温液相再生方法,可以使工业失活催化剂的活性基本恢复至新鲜催化剂的水平。

丙烷在负载型催化剂上脱氢反应的研究 Ⅲ.丙烷在氧化铝负载的铂-金属氧化物催化剂上的脱氢

第Ⅰ,Ⅱ报结果指出,氧化态锡对Pt/Al_2O_3具有助催化作用。本文通过对氧化脱氢过程类比分析,提出具有可变价态元素氧化物可替代Pt-Sn/Al_2O_3催化剂中氧化态锡组分,而与金属铂组分构成一系列具有良好催化性能的负载型双组分催化剂。对Al_2O_3负载的Pt-Ti,Pt-V,Pt-Cr,Pt-Mn及Pt-Fe催化剂评价结果表明,催化剂性能均随氧化态组分(Ti,V,Cr,Mn,Fe等)载量增加而逐步改善。