改性分子筛催化C_(4+)混合烃制低碳烯烃的性能研究

甲醇制烯烃过程中会副产大量C_(4+)混合烃。利用副产C_(4+)混合烃来高效生产乙烯和丙烯,提升乙烯和丙烯产率,成为煤制烯烃行业一个重要的研究方向。采用水热法合成了纳米级的HZSM-5分子筛,并在此基础上分别制备了P改性的HZSM-5分子筛催化剂(P/HZSM-5)和P-Mg复合改性的HZSM-5分子筛催化剂(P-Mg/HZSM-5)。采用XRD、SEM和N_(2)吸/脱附等手段对分子筛和相应催化剂进行了表征,并在小型固定床反应器上分别进行了分子筛和分子筛催化剂催化C_(4+)混合烃制低碳烯烃的催化性能测试。结果表明,在温度为520℃、压力为0.2 MPa、水蒸气空速为1000 h^(-1)和原料混合气体积空速为100 h^(-1)的条件下反应8 h,P-Mg/HZSM-5的乙烯和丙烯产率可达到46.2%,综合性能最优(乙烯选择性为28.6%,丙烯选择性为60.8%)。

固定床甲醇氧化制甲醛铁钼催化剂的应用与研究进展

为突破铁钼甲醛催化剂“卡脖子”技术,实现其国产化和大面积推广应用,综述了国内外铁钼甲醛催化剂的工业应用、实验室制备和反应及失活机理的研究进展。分析发现,国外铁钼甲醛催化剂经过70年的工业应用与改进,甲醛收率可达93.3%,而国产铁钼甲醛催化剂在开展工业试用后仍未实现大面积的进口替代;共沉淀法是制备该催化剂的主流方法,钼铁比(n(Mo):n(Fe))、助剂种类、沉淀温度、p H值、搅拌速率、陈化时间和煅烧温度等都会影响该催化剂的结构和性能;甲醇在该催化剂上氧化生成甲醛的反应遵循氧化还原机理,晶格氧在其中扮演氧化活性位的角色,甲氧基生成、甲氧基脱氢和晶格氧传递等过程均有可能是反应速控步骤,反应过程中的钼挥发流失是造成该催化剂失活的重要原因。进一步指出国内需针对工业试用出现的问题,加强对铁钼甲醛催化剂形成机制、制备过程对催化剂结构与性能的影响规律和催化反应及失活机理等问题的研究,以提升该催化剂性能,特别是催化剂稳定性。

一氧化碳气相偶联合成草酸酯研究进展

综述并分析了一氧化碳气相偶联合成草酸酯技术国内外最新研究进展,重点从催化剂、反应机理、亚硝酸酯再生工艺、偶联反应和再生反应匹配等方面进行了阐述。

变压吸附分离技术在催化干气乙烯回收中的应用

介绍了深冷分离技术、吸收分离技术和变压吸附分离技术3种催化干气乙烯回收技术。某石化公司炼油结构调整,催化干气产能由15×10^(4) t/a扩至21×10^(4) t/a,考虑变压吸附分离技术操作简单、无需辅助原料,操作条件变化后装置运行能快速平稳,以及综合能耗低等优势,仍继续采用该技术。根据扩能改造设计原则,将原两段法工艺改为一段法工艺,并将同时处于抽空步骤的塔数由2塔增加为3塔,处于吸附步骤的塔数由4塔增加为5塔。结果表明,产品质量相当时,扩能改造后综合能耗降低约14%,运行指标优于改造前。在减少碳排放的背景下,变压吸附分离技术因综合能耗低于其他技术,更具应用优势。

PdCl2-CuCl2/Li-Al-O催化CO和亚硝酸乙酯合成碳酸二乙酯的研究

通过LiNO_3对γ-Al_2O_3改性并进行PdCl_2和CuCl_2负载,制备了PdCl_2-CuCl_2/Li-Al-O催化剂,同时采用固定床反应器考察了催化剂对CO低压气相合成碳酸二乙酯的催化性能,探讨了载体n(Li)/n(Al),不同溶剂,Pd、Cu负载量及浸渍方式对催化剂催化性能的影响。结果表明,Li的添加能够提高催化剂的催化活性,最佳的n(Li)/n(Al)为0.15;选用0.1M的盐酸或者稀氨水做活性组分的溶剂来制备催化剂,同样能提高催化剂的活性;金属Pd负载的质量分数为2%,n(Cu)/n(Pd)=1时,催化剂的性能最佳,而浸渍方式对催化剂活性影响不大。

低碳烷烃无氧芳构化催化剂研究进展

概述了国内外关于C_(1)-C_(4)低碳烷烃无氧芳构化催化剂的研究进展;重点介绍了基于分子筛载体制备的Mo/ZSM-5、Zn/ZSM-5、Ga/ZSM-53个体系催化剂及其用于低碳烷烃芳构化制备二甲苯时的催化性能。结合现有芳构化催化剂研究现状,提出未来催化剂研发应重点关注产物中芳烃选择性的提升,尤其是对二甲苯的选择性。

羟醛缩合法制甲基丙烯酸甲酯催化剂研究及技术经济性分析

制备了Cs/SiO2催化剂,在固定床反应器中研究了其催化甲醛与丙酸甲酯羟醛缩合反应性能,并采用X射线衍射、场发射扫描电镜、X射线荧光光谱分析和热分析等手段,对催化剂组成和结构变化跟踪分析。采用80%的浓缩甲醛为甲醛源,单程1000h反应过程中,丙酸甲酯转化率13%~15%,甲醛转化率60%~65%,丙酸甲酯为基准的甲基丙烯酸甲酯(MMA)选择性93%~95%。长周期反应后,催化剂晶型结构和形貌未发生显著变化,活性组分Cs未出现明显聚集和流失,积炭量有所增加。原位烧碳再生后,催化剂活性得到恢复,初始活性高于新鲜催化剂,随着反应的进行,甲醛、丙酸甲酯转化率等指标逐渐趋稳,接近再生前的平均水平。在近1700h的反应时长内,丙酸甲酯为基准的MMA选择性93%~95%,催化剂总体稳定性较好。技术经济分析表明,以羟醛缩合为核心技术的煤基MMA合成新路线,较传统的丙酮氰醇法和异丁烯氧化法MMA技术安全环保、经济高效,契合我国富煤、贫油、少气的资源结构和国家煤化工产业升级鼓励政策,可突破C2和C4路线商业技术的专利封锁,改变MMA行业现有技术格局,为煤化工企业进军MMA合成技术领域提供重要途径,同时可消化国内乙酸、甲醛的过剩产能以及大量低值化利用的副产乙酸甲酯,丰富我国煤化工产品链。

合成二甲氧基甲烷技术研究进展

二甲氧基甲烷作为用途广泛的化工原料,其合成技术在不断创新与发展。根据反应原料和工艺流程的不同对二甲氧基甲烷合成技术进行了概述与简评,该技术包含甲醇与甲醛催化缩合制备二甲氧基甲烷、甲醇与多聚甲醛反应制备二甲氧基甲烷、甲醇一步法制取二甲氧基甲烷、离子液体电催化氧化甲醇制取二甲氧基甲烷、二甲醚氧化生成二甲氧基甲烷、二溴甲烷合成二甲氧基甲烷、合成气制备二甲氧基甲烷、甲醇与二氧化碳反应制取二甲氧基甲烷等。醇醛缩合制备二甲氧基甲烷仍是当前主流的生产工艺,甲醇一步法制取二甲氧基甲烷工艺因在环境和投资上有优势而被广泛研究,是最具工业化前景的新技术,该技术尚需突破的是兼具氧化还原性与酸性的双功能催化剂。

Ce-P复合改性HZSM-5分子筛的乙醇制乙烯性能研究

合成了HZSM-5分子筛,在此基础上制备了不同含量Ce-P复合改性HZSM-5分子筛样品,并采用X射线衍射、N2低温物理吸附和吡啶吸附-红外光谱等手段对分子筛进行了表征。在常压、乙醇质量空速1.5h-1、温度为280℃的反应条件下,在固定床反应器上考察了改性分子筛乙醇脱水制乙烯的催化性能。结果表明,少量的Ce-P复合改性的HZSM-5的MFI结构没有改变,但Ce的加入,使其表面酸含量减少,尤其是强酸为主的B酸中心减少更为明显,使得表面L酸中心与B酸中心的比值(L/B)增高,从而提高了催化剂的活性和稳定性。3%Ce-1%P/HZSM-5分子筛表现出最佳的活性和稳定性,其乙醇转化率和乙烯选择性可长时间维持在99%以上。

甲醇制丙烯ZSM-5分子筛催化剂性能优化研究

为改进ZSM-5分子筛催化性能以满足甲醇制丙烯(MTP)工业生产的要求,对ZSM-5分子筛进行了P、Ce、Mg改性,同时对改性后的ZSM-5催化剂分别进行水热、空气预处理,改变催化剂的不同酸性位的酸性强度,从而优化了ZSM-5催化剂的丙烯选择性和丙烯/乙烯质量比,并提高其寿命。

合成甲醇铜基催化剂及制备工艺研究进展

合成甲醇大型化装置主要使用铜基催化剂,并且铜基催化剂类型、助催化剂和制备工艺等对甲醇收率影响较大。合成甲醇铜基催化剂主要分为Cu-Zn、Cu-Zn-Cr、Cu-Zn-Al、Cu-Zr以及其他类,Cu-Zn-Al催化剂性能优异,是当代甲醇生产技术主要采用的催化剂。碱金属、碱土金属、过渡金属、稀土金属和非金属元素对合成甲醇催化剂的活性、选择性和稳定性表现出不同作用。沉淀法、溶胶-凝胶法、燃烧法、机械混合法和骨架合成法等是制备铜基催化剂的有效方法,工业上制备合成甲醇催化剂主要采用沉淀法。针对合成甲醇大型化装置催化剂的开发,提升催化剂的选择性与稳定性是下一步的研究重点。

合成气脱除羰基铁净化剂研究进展

介绍了羰基铁的分析方法以及合成气脱除羰基铁净化剂的脱除方法,综述国内外合成气脱除羰基铁净化剂的脱除性能,并对以后脱除羰基铁净化剂的研究提出建议。

甘油氢解制备1,2-丙二醇和1,3-丙二醇催化剂研究进展

随着生物质甘油下游综合利用研究的兴起,甘油氢解反应已成为研究热点。甘油氢解反应工艺的关键技术是氢解催化剂,对近年来甘油氢解制备1,2-丙二醇和1,3-丙二醇的催化剂研究进展进行综述。通过分析甘油氢解制备1,2-丙二醇和1,3-丙二醇催化剂的组成和工业应用情况,对未来可能实现工业化的催化剂体系前景进行展望。

粘胶基碳纤维及沥青基碳纤维技术进展及发展建议

介绍了粘胶基碳纤维的发展历史,阐述了世界粘胶基碳纤维和沥青基碳纤维的生产及消费情况,以及我国粘胶基碳纤维和沥青基碳纤维的技术进展,并提出了发展建议。

亚硝酸乙酯-乙醇二元体系常压汽液平衡研究

采用改进的Rose平衡釜测定了亚硝酸乙酯-乙醇二元体系在常压下的汽液平衡数据,分别用NRTL和UNIQUAC热力学模型对实验数据进行了关联得到模型参数,并进行了热力学一致性检验。结果表明,二种不同模型的计算结果与实验值都较为吻合,为工程设计提供了数据支持。

乙醇脱水制乙烯水资源循环利用研究

乙醇脱水制乙烯工艺废水蒸气中含有多种组分,其中催化剂粉末（w）≤0.2％、乙醇（w）≤1.5％、有机酸（w）≤0.5％、醇类（除乙醇）（w）≤0.8％、乙烯（w）≥48.5％;温度高达200℃.将废水蒸气冷却至105～110℃除去高浓度污泥后,将气相组分冷却至常温,再通过汽提除去易挥发组分,然后进行均质调节、机械过滤、IC厌氧反应器厌氧处理、生物滤池好氧曝气处理、PAM絮凝过滤后,作为中水循环利用.

ε-己内酯生产工艺研究进展

概述了ε-己内酯生产的2种工艺路线——环己酮和非环己酮路线。以环己酮为起始原料的工艺路线包括过氧酸氧化法、双氧水氧化法和氧气/空气氧化法等;非环己酮工艺路线包括己二酸酯化加氢法、1,6-己二醇催化脱氢法和6-羟基己酸缩合法。综合比较,有机过氧乙酸法是目前经济成本最具有竞争力的工艺,而符合我国国情的工业化工艺路线为双氧水间接制备过氧酸的路线,采用双氧水和醋酸酐或者双氧水和丙酸制备过氧酸,过氧酸再将环己酮氧化为ε-己内酯。

Ga改性HZSM-5的芳构化反应机理研究进展

Ga改性的HZSM-5分子筛整合了金属的脱氢能力,分子筛的酸催化及择型催化作用,是目前最为成熟的轻烃芳构化催化剂。本文以近年来在Ga/HZSM-5芳构化机理方面研究所取得的进展为基础,综述了Ga离子在催化剂制备及芳构化反应中的作用。接着结合机理方面的结论,讨论了Ga/HZSM-5催化剂的制备以及反应条件的影响。

羟醛缩合法制甲基丙烯酸甲酯催化剂研究

以质量分数为80%的浓缩甲醛与丙酸甲酯作为反应原料,研究了所制备催化剂的羟醛缩合制备甲基丙烯酸甲酯(MMA)的反应活性及其副反应情况,并进一步探讨了催化剂稳定性和再生性能。用于制备催化剂的载体经预处理后,形成更为发达的孔结构和吸附表面,负载活性组分和助剂后具有更高的丙酸甲酯转化率和MMA选择性。对CAT-2催化剂,随着反应压力从0.1 MPa升高到0.6 MPa,丙酸甲酯转化率由16.4%升至24.4%,MMA选择性则由93.8%降至85.2%。在选定的反应条件0.3 MPa、350℃、酯醛比2:1、进料速率0.4 mL/min下,丙酸甲酯转化率22.3%,MMA选择性91.6%,MMA时空收率可达329.9 g/(kgcat·h)。反应过程中,酯、酸通过酯化反应平衡,产物中的丙酸和甲基丙烯酸经分离后可返回作为反应原料。随着酯醛比的减小、操作压力的升高和处理量的降低,MMA选择性有所下降,副反应加剧,特别是在较低的酯醛比下,CO和CO2生成量大幅增加。甲醛可分解生成CO2、H2、CO和甲醇,丙酸甲酯会分解生成少量CO2。180 h反应时间内,该催化剂上甲醛转化率、丙酸甲酯转化率、MMA选择性分别维持在78%、18%和90%左右,仅有轻微下降,随着反应的进行,催化剂出现积炭,反应后催化剂热分析表明,烧炭温度在380~450℃间。原位再生后,催化剂活性略高于新鲜催化剂,甲醛转化率、丙酸甲酯转化率、MMA选择性分别在83%、19%和90%左右。累积测试263 h反应时长内,催化剂稳定性良好。

2-丙基-2-庚烯醛加氢制2-丙基庚醇催化剂制备工艺研究

为制备高性能2-丙基-2-庚烯醛(PBA)加氢制2-丙基庚醇(2-PH)催化剂,探索最优的催化剂制备方法,对催化剂制备工艺进行了研究,考察了盐溶液浓度、沉淀剂种类、加料方式、沉淀pH、焙烧温度等制备条件对Cu-Cr催化剂性能的影响。结果表明,当盐溶液浓度为0.5 mol/L、沉淀剂为Na2CO3、并流方式沉淀、pH为5.5、焙烧温度为400℃时催化剂活性最高,此时PBA转化率达100%,2-PH收率97.9%。