催化裂化USY／ZnO／Al2O3脱硫添加剂的高温水热失活

 对USY／ZnO／Al2O3汽油催化裂化脱硫添加剂经高温水热老化处理前后的脱硫性能进行了考察，发现老化后添加剂的脱硫性能大幅度下降．采用XRD和IR等技术对USY／ZnO／Al2O3添加剂在高温和高温水热条件下失活的原因进行了研究．结果表明，在高温下，ZnO可与USY沸石中的铝发生固相反应生成ZnAl2O4尖晶石，从而造成USY晶体结构崩塌，转变成无定形状态．在ZnO含量较高的条件下，ZnO可继续与USY晶体结构崩塌后生成的无定形的硅和铝的氧化物反应，生成Zn2SiO4硅锌矿和ZnAl2O4尖晶石结构．这一方面使添加剂失去了可形成硫化物吸附中心的ZnO，另一方面破坏了硫化物的裂化活性组分USY，从而造成添加剂脱硫性能下降甚至失去脱硫活性．ZnO对USY的破坏作用主要与温度有关．在USY／ZnO／Al2O3体系中，ZnO被ZnO与Al2O3之间形成的锌铝尖晶石膜固定并与USY隔离，单纯的高温条件对添加剂的破坏不显著，而水蒸气可以促进ZnO的移动，有利于ZnO与USY的接触，因此在高温和有水蒸气存 在的条件下添加剂的结构易遭到破坏．     

催化裂化汽油脱硫添加剂USY/ZnO/Al2O3的性能评价

 在固定流化床催化裂化装置上，以减压蜡油为原料，对制备的U\r\nSY／ZnO／Al2O3催化裂化汽油脱硫添加剂的性能进行了评价．结果表明\r\n，随着添加剂添加量和剂油比的增加，生成汽油的硫含量降低．在500\r\n℃和剂油比为5的条件下，在FCC平衡催化剂中添加30％的添加剂时，汽\r\n油的硫含量可由不加添加剂时的1230μg／g降低到770μg／g左右．添\r\n加剂的添加量（10％）较低时，对催化裂化产物的分布基本没有影响；\r\n添加30％的添加剂时，焦炭的产率有所增加，但汽油收率基本不变．X\r\nRD表征结果表明，USY／ZnO／Al2O3添加剂中的ZnO对USY的晶相结构有\r\n一定的破坏作用，但随着反应与再生次数的增多，ZnO与Al2O3之间形成\r\n较为稳定的锌铝尖晶石结构，使添加剂的性能趋于稳定．     

汽油催化裂化脱硫USY/ZnO/Al2O3催化剂

提出了汽油经催化裂化脱硫的技术路线,并对催化剂进行了研究.综合采用浸渍和共 沉淀法制备的USY/ZnO/Al2O3汽油催化裂化脱硫催化剂在固定床反应装置上评价结果表明, 具有优异的脱硫活性和硫化物裂化选择性.脱除的硫绝大多数以H2S的形式进入到裂化气中, 仅有少量沉积在催化剂上,这有利于硫的回收利用和环境保护.硫化物的裂化脱硫是裂化和 氢转移反应协同作用的结果,高温有利于裂化反应,而相对较低的温度对氢转移有利,420 ℃左右为汽油裂化脱硫的最佳温度是这对矛盾作用的结果.     

汽油催化裂化脱硫USY/ZnO/Al_2O_3催化剂

提出了汽油经催化裂化脱硫的技术路线，并对催化剂进行了研究.综合采用浸渍和共沉淀法制备的USY/ZnO/Al_2O_3汽油催化裂化脱硫催化剂在固定床反应装置上评价结果表明，具有优异的脱硫活性和硫化物裂化选择性.脱除的硫绝大多数以H_2S的形式进入到裂化气中，仅有少量沉积在催化剂上，这有利于硫的回收利用和环境保护.硫化物的裂化脱硫是裂化和氢转移反应协同作用的结果，高温有利于裂化反应,而相对较低的温度对氢转移有利，420 ℃左右为汽油裂化脱硫的最佳温度是这对矛盾作用的结果.     

水蒸气对PtSn/ZnAl2O4催化剂结构的影响

利用X-射线衍射研究了经氢还原及还原后又经高温水蒸气处理的PtSn／ZnAl2O4催化剂,结果表明,催化剂的相结构是Sn载量的函数．还原态的Pt／ZnAl2O4催化剂中Pt以金属态存在,Pt／Sn原子比为1：1、1：3及1：10的PtSn／ZnAl2O4催化剂还原后分别生成PtZn、PtSn、尽Sn及Pt物相;高温水蒸气处理对Pt／ZnAl2O4样品的相结构及Pt晶粒尺寸无明显影响,但却使Ptsn／ZnAl2O4催化剂的相结构发生显著变化;对于1：l及1：3的Ptsn／ZnAl2O4,水蒸气使各自还原态中的PtZn、PtSn合金重构为Pt3Sn合金,同时使1：10PtSn／ZnAl2O4的民β-Sn及Pt物相消失,而生成了新的PtSn合金相．     

碳酸二甲酯在锌铝复合氧化物上分解行为的红外研究

采用尿素热分解法制备锌铝水滑石,1 073 K下煅烧得到相应的锌铝复合氧化物催化剂。通过XRD谱图确定锌铝复合氧化物ZAO-3(1 073 K)催化剂的组分为ZnO相和ZnAl2O4尖晶石相。NH3(CO2)-TPD结果表明,当向ZnO中引入Al后,催化剂的酸碱性位和酸碱性强度都发生改变。采用原位红外(in-situ FT-IR)手段,研究了碳酸二甲酯(DMC)分别在ZAO-3(1 073 K)、ZnAl2O4、ZnO上随着温度变化的分解行为。结果表明,ZAO-3(1 073 K)催化剂上大量的弱酸碱性位协同稳定DMC,抑制DMC的分解。     

静态水热晶化法高效合成MCM-22分子筛

 采用静态水热晶化法，在Na2O－Al2O3－SiO2－HMI－H2O（HMI：六亚甲基亚胺）体系中，在HMI／SiO2摩尔比为0．09，H2O／SiO2摩尔比为12，晶化时间为60～80h的条件下，合成了MCM－22分子筛．利用固体硅胶表面的吸附性能提高模板剂的局部浓度，从而实现了分子筛的高效合成．对合成条件的研究结果表明，以比表面积（486m2／g）大、反应性能好的硅胶为硅源是静态水热晶化法高效合成MCM－22分子筛的关键，而成胶老化方式对MCM－22分子筛的晶化影响不大．产物的晶相和转晶的类型取决于合成凝胶的初始硅铝比．当SiO2／Al2O3摩尔比＝18～80时可以合成出MCM－22，当SiO2／Al2O3＝13～17时可以合成出MCM－49．硅铝比较低（如SiO2／Al2O3＝20）时，MCM－22分子筛易转晶为MOR分子筛，而在硅铝比较高（如SiO2／Al2O3＝50）时，可转晶为ZSM－5分子筛．     

Cu（I）／SO4^2-／ZnO和Cu（I）／S2O8^2-／ZnO催化剂的制备与表征

采用浸渍法对无定形ZnO分别用稀H2SO4和（NH4）2S2O8溶液处理,制备了SO4^2-／ZnO和S2O8^2-／ZnO固体酸．通过固体离子交换法制备了Cu（I）／SO]4^2-／ZnO和Cu（I）／S2O8^2-／ZnO两种催化剂,并采用XRD,FTIR,TPD和TPR等进行了表征．研究结果表明,用稀H2SO4和（NH4）2S2O8溶液分别浸渍处理无定形ZnO,经过500～600℃高温焙烧后得到的SO4^2-／ZnO和S2O8^2-／ZnO固体酸表面形成了Zn3O（SO4）2物种;py—FTIR结果表明,两者均具有B酸中心和L酸中心,进一步的NH3-TPD研究结果证明,制备的固体酸NH3脱附峰均出现在543℃附近,属于高强度固体酸．结构分析认为,由于SO4^2-强烈的电子诱导作用,SO4^2-和ZnO形成的桥式配位物种产生了B酸中心和L酸中心,而其螯合配位形成的物种没有酸性．SO4^2-／ZnO和S2O8^2-／ZnO固体酸与CuCl进行离子交换所制备的Cu（I）／SO4^2-／ZnO和Cu（I）／S2O8^2-／ZnO催化剂的Cu（I）易于还原,对甲醇氧化羰基化合成碳酸二甲酯（DMC）表现出较高的活性和选择性,DMC选择性为98．3％,时空收率可达到1．9g（g·h）．     

用CuO／γ－Al2O3催化剂同时脱除烟气中的SO2和NO

 研究了用CuO／γ－Al2O3催化剂同时脱除烟气中的SO2和NO，并在固定床反应器中考察了反应条件对其催化活性的影响．结果表明，温度和SO2对CuO／γ－Al2O3的催化活性均具有双重影响．新鲜催化剂和硫化催化剂上最适宜的脱硝温度分别为250～300℃和300～450℃，最适宜的n（NH3）／n（NO）约为1．2．烟气中的氧可大大提高CuO／γ－Al2O3的脱硫脱硝活性．综合考虑吸附硫容和NO脱除率，CuO／γ－Al2O3同时脱硫脱硝的最适宜温度为350～450℃．温度和SO2在高温区对CuO／γ－Al2O3活性的影响源于两者对NH3氧化活性的改变，高温下CuO／γ－Al2O3的活性下降是因为NH3氧化加剧；SO2通过使催化剂硫化生成硫酸盐来抑制NH3氧化，从而提高CuO／γ－Al2O3的活性．吸硫饱和的催化剂可于5％NH3中还原再生，再生后其硫容较初始时降低，但其活性大幅度提高．     

含钴铜镍类水滑石焙烧产物催化分解N2O的研究

 合成了含Co，Cu和Ni的M／Mg－Al－HTL类水滑石，并将其焙烧产物用于N2O催化分解反应．实验结果表明，Co／Mg－Al－HTL对N2O分解反应的催化活性明显高于Cu／Mg－Al－HTL和Ni／Mg－Al－HTL的活性．在保持样品中Al含量不变的条件下，催化活性随着Co含量的增加及Mg含量的减少而升高，各催化剂的活性顺序为：Co／Al－HTL＞Co／Mg－Al－HTL＞Cu／Mg－Al－HTL＞Ni／Mg－Al－HTL．在此基础上，进一步考察了Co／Al－HTL中Co／Al原子比调变对催化剂活性的影响．对含Co类水滑石及其焙烧产物进行了XRF，XRD和N2O－TPD表征．结果表明，含Co类水滑石具有典型的水滑石结构，其高温焙烧产物都含尖晶石相．由于尖晶石相中Co－O－Al活性中心的作用，含Co类水滑石对N2O分解反应表现出较高的催化活性．随着Co／Al原子比的增大，含Co类水滑石焙烧产物的尖晶石相特征更加突出，Co－O－Al活性中心数目随之增多，催化剂的活性也相应升高．     

甲烷部分氧化制合成气:载体及助剂对Ni系催化剂活性的影响

 采用浸渍法制备了Ni系催化剂,并用程序升温还原和X射线衍射技术对催化剂进行了表征,用固定床微反装置考察了催化剂的催化活性．活性考察结果表明,在Ni担载量为8％的Ni／γ－Al2O3,Ni／δ－Al2O3,Ni／θ－Al2O3和Ni／α－Al2O3四种催化剂上,甲烷部分氧化制合成气反应的活性及产物选择性存在着明显的差异．在770℃下,甲烷转化率及CO和H2的选择性按Ni／γ－Al2O3＜Ni／δ－Al2O3＜Ni／θ－Al2O3≈Ni／α－Al2O3顺序排列．在相同的条件下,加入适量的CeO2助剂后,Ni／γ－Al2O3和Ni／δ－Al2O3上的反应活性和选择性显著提高,而Ni／θ－Al2O3和Ni／α－Al2O3上的活性和选择性却变化不大．同时,表征结果显示,Ni易与γ－Al2O3形成镍铝尖晶石NiAl2O4,加入CeO2助剂能有效地抑制该组分的生成,而Ni／α－Al2O3样品中未发现NiAl2O4．因此,不同Ni／Al2O3催化剂体系上的反应活性及选择性的差异可归结为不同结构Al2O3载体的性质不同,及CeO2对抑制镍铝尖晶石生成的效果不同．     

新型固体酸SO42-/Al2O3-Al 的制备与表征

采用铝阳极氧化法制备了A12O3-Al一体型载体．并通过浸渍硫酸的方法制备了新型固体酸SO4^2-／Al2O3-Al催化剂．采用BET、XRD、XPS和NH3-TPD对其结构和酸性进行了表征．结果表明，该催化剂具有合适的孔结构．Al2O3-Al载体为无定形结构．NH3-TPD结果表明．该催化剂同时具有弱酸及强酸位．用乙酸／乙醇酯化催化反应评估了该固体酸的催化性能．     

尿素水解均匀沉淀法制Cu/ZnO/Al2O3甲醇合成催化剂

甲醇是富氯液体，可通过水蒸气重整制氢用于燃料电池的氢源，是最有希望成为燃料电池电动汽车的燃料，目前这方面的研究颇受重视。现代甲醇工业是通过合成气在催化剂作用下反应制得的，所用催化剂主要为Cu／ZnO／Al2O3。为了进一步提高催化剂的性能，近年来关于催化剂制备方法的文献发表较多。吴晓晖等考察了草酸盐胶体法制备Cu／ZnO／Al2O3甲醇合成催化剂的性能，洪中山等用凝胶网格共沉淀法制得Cu／ZnO／Al2O3甲醇合成催化剂，郭宪吉等则考察了添加Mn助剂对Cu／ZnO／Al2O3甲醇合成催化剂的影响。     

USY分子筛催化FCC汽油的烷基化脱硫反应研究

以USY分子筛催化FCC汽油中噻吩类硫化物与烯烃的烷基化反应,采用DL-2B-EE微库仑仪测定反应前后硫分布的变化,考察了USY分子筛的制备条件和烷基化反应温度对其催化性能的影响.实验结果表明,水蒸汽处理温度350℃、水蒸汽处理时间5h,反应温度120℃时,USY分子筛催化剂的比表面积为613m2/g,催化活性最佳,使得FCC汽油中<100℃馏分的硫含量减少至16.92mg/L.水蒸汽流速对USY分子筛催化烷基化反应影响不大.不同处理方法所得USY分子筛的吡啶吸附红外光谱结果表明,具有较多的酸中心的USY分子筛更有利于催化FCC汽油的烷基化脱硫反应.     

Ir／CexZr1-xO2／A12O3／FeCrAl高温甲醇水蒸气重整催化剂的研究

对Ir／CexZr1-xO2／A12O3／FeCrAl催化剂的制备及其在高温甲醇水蒸气重整中的应用进行了研究。通过XRD,SEM,TPR等表征对FeCrAl箔片、CexZr1-xO2／Al2O3／FeCrAl样品及CexZr1-xO2粉体进行了分析;比较了以FeCrAl合金和陶瓷蜂窝为载体的高温水蒸气重整催化剂的性能;针对CexZr1-xO2涂层中Ce／Zr比例对催化剂性能的影响进行了研究。在100h寿命评价中,Ir／Ce0.8Zr0.2O2／A12O3／FeCrAl催化剂显示出了较好的催化活性和稳定性。     

用偏铝酸钠直接制取高纯拟薄水铝石

 利用自制的超深度脱硅剂将山西铝厂生产的偏铝酸钠母液进行精制，使母液中的硅铝比（m（SiO2）／m（Al2O3））和铁铝比（m（Fe2O3）／m（Al2O3））稳定达到万分之一以下，以制取高纯拟薄水铝石．用氨气作为循环介质，采用缓冲溶液沉淀法，研究了反应物浓度、加料方式、pH值、反应温度、反应时间及老化洗涤等条件对拟薄水铝石比表面积和孔体积的影响．结果表明，制得的粉末状拟薄水铝石的比表面积达到300m2／g以上，孔体积达到0．7ml／g左右．经自制的高效脱钠剂处理，可使拟薄水铝石中杂质钠的质量分数降到5×10－5以下，其性能达到了德国用有机醇铝法生产的同类产品的技术指标．     

高温煤气脱硫 Ⅰ.铁基脱硫剂的相态特征和活性

用穆斯堡尔谱考察了氧化铁脱硫剂在高温煤气中还原及硫化时的铁形态变化规律。在反应开始阶段，原脱硫剂中的α-Fe2O3即被迅速还原成Fe3O,Fe3O4可进一步还原转化成α-Fe。反应初期Fe3O4和α-Fe都参与脱硫反应，其中α-Fe具有较高的脱硫活性，对整个脱硫过程而言α-Fe是主要的脱硫活性相。铁化合物与硅铝氧化物载体间存在相互作用，形成磁微 晶颗粒及少量γ-Fe。在高温煤气条件下，FeS是唯一的铁硫化物，θ－Fe3C则是α－Fe转化中的主要产物。适量的θ－F e3C对脱硫有促进作用。     

4,6-二甲基二苯并噻吩加氢脱硫反应机理的研究 Ⅰ.NiW体系催化剂的催化行为

 分别以γ－Al2O3、无定形硅铝和含少量稀土分子筛的γ－Al2O3为载体，制备了不同系列的NiW体系加氢脱硫催化剂，并在连续流动微反装置上评价了催化剂对4，6－二甲基二苯并噻吩（DMDBT）加氢脱硫反应的催化性能．结果表明，NiW体系催化剂对该反应具有较高的芳烃加氢和脱硫活性；先加氢后脱硫是加氢脱硫（HDS）反应的主要途径，提高加氢活性是提高HDS活性最有效的途径；增强载体的酸性，直接脱硫和裂解活性均有所提高．同时，酸性载体负载的催化剂还显示出一定的异构化性能，但其加氢活性低于氧化铝负载的催化剂．酸性载体负载的NiW催化剂的异构化性能在邻二甲苯异构化反应中得到进一步证实．根据实验结果，讨论了NiW体系催化剂上DMDBT转化反应的不同途径．     

四氢萘在Mo-Ni/USY双功能催化剂上加氢裂化反应动力学的研究

在活性趋于稳定的Mo-Ni／USY双功能催化剂上，利用连续流动微反－色谱装置，进行了四氢萘加氢裂化反应动力学的研究，在320－400℃、4．5－8．5MPa反应条件下，考察其反应产物分布，建立了四氢萘加氢裂化反应动力模型，计算了反应网络中各步的反应速率常数和活化能，并讨论了反应网络的主线和反应条件对主线的影响。结果表明，Mo-Ni／USY双功能催化剂具有较高的裂化和异构化活性，低温、高压有利于加氢、高温、低压有利于裂化和异构。     

贵金属铂对镍基催化剂上萘转化性能的影响

 在常压连续流动固定床反应器上，以萘作为生物质气化气中焦油的模型化合物，研究了Pt对Ni／Al2O3催化剂上萘的转化率、CO和H2的选择性及收率的影响，比较了Ni－Pt／Al2O3和Ni／Al2O3两种催化剂上萘的水蒸气转化所产生的积碳量和副产物的种类，并初步考察了Ni－Pt／Al2O3催化剂上萘的水蒸气转化反应的动力学．