重油加氢脱硫NiMo/V-Al_2O_3催化剂的失活研究

收集了工业上用于重油加氢脱硫的 Ｎｉ Ｍ ｏ／γ Ａｌ２ Ｏ３ 失活催化剂, 用超声波萃取, 超临界流体萃取（ Ｓ Ｆ Ｅ）等方法对其进行了处理, 用热重（ Ｔ Ｇ）、差热分析（ Ｄ Ｔ Ａ）、程序升温氧化质谱（ Ｔ Ｐ Ｏ Ｍ Ｓ）、扫描电镜能谱仪（ Ｓ Ｅ Ｍ  Ｅ Ｄ Ｓ）、 Ｘ 射线衍射仪（ Ｘ Ｒ Ｄ）、程序升温还原（ Ｔ Ｐ Ｒ）等方法对处理前后的催化剂进行了表征, 探讨了导致催化剂失活的主要原因． 结果表明, 积炭, 金属沉积是催化剂失活的主要原因, 经去除沉积的金属和烧炭后, 失活重油加氢催化剂的活性状态可得到恢复, 同时失活催化剂从工业反应器中的卸出方式也会对催化剂的性质产生影响．     

重油加氢脱硫NiMo／γ—Al2O3催化剂的失活研究

收集了工业上用于重油加氢脱硫的ＮｉＭｏ／γ－Ａｌ２Ｏ３失活催化剂,用超声以,超临界流体萃取等方法对其进行了处理,用热重,差热分析、程序升温氧化－质谱、扫描电镜－能谱仪、Ｘ射线衍射仪、程序升温还原等方法对处处理前后的催化剂进行了表征,探讨了导致催化剂失活的主要原因。     

铜基甲醇合成催化剂的失活研究

选用了两个化肥厂的失活甲醇合成催化剂,采用ＸＲＤ、ＳＥＭ、ＳＥＭ－ＥＤＳ、ＴＥＭ、ＸＰＳ、ＴＲＰ、ＣＯ－ＴＰＤ和化学吸附等方法对催化剂进行比较测试。结果表明,硫中毒、积炭、铜粒长大和杂质金属沉积等是造成甲醇合成催化剂失活的因素。由于某一种或几种因素都导致催化剂活性表面积的降低,对反应物ＣＯ吸附量减少,或造成催化剂对ＣＯ吸附能力的降低,从而降低合成甲醇反应的活性。硫中毒和铜粒长大是普遍存在的最主要因     

完全液相法制备的Cu-Zn-Si-Al浆状催化剂一步法合成二甲醚的失活研究

采用完全液相法制备了Cu-Zn-Si-Al浆状二甲醚合成催化剂, 分析研究了其在浆态床合成气一步法合成二甲醚过程中的失活现象和机理. 采用X射线粉末衍射、 N_2吸附测试、 X射线光电子能谱以及元素分析等表征方法对催化剂使用前后的变化情况进行了分析. 结果表明, 完全液相法制备的Cu-Zn-Si-Al浆状催化剂的失活与传统方法制备的催化剂不尽相同, 没有发现催化剂Cu晶粒的长大和比表面积降低等失活因素;催化剂失活与Si的存在有关, Cu组分的流失是其失活的主要原因.     

醋酸仲丁酯加氢反应中Cu/B/Ca/Al_2O_3催化剂的失活及再生

Cu/B/Ca/Al2O3催化剂在长达1 118 h的催化醋酸仲丁酯加氢反应中出现了明显的失活.经过对比分析反应前、后和再生催化剂的组成、形貌和结构,发现金属铜粒子在长时间反应后无明显聚集,醋酸仲丁酯加氢反应中部分氧化钙向醋酸钙转变而引起催化剂结构的改变以及有机物种在催化剂表面的沉积是其失活的根本原因.失活后的催化剂经过350℃空气焙烧再生能够有效消除表面沉积的醋酸钙和有机物种,基本恢复催化剂的结构及其催化醋酸仲丁酯加氢反应的性能.     

分子筛催化剂表征的研究

本文采用原子吸收光谱、X射线衍射、扫描电镜、元素分析等方法分别对分子筛催化剂在催化裂化反应前后进行了表征。探讨了催化剂失活的原因，以及活化后与新鲜、失活催化剂的差别。     

Mo-Co-Mg/Al2O3工业耐硫变换催化剂的失活

利用活性评价、程序升温技术、硫的测定、Ｘ光衍射和孔结构分析等手段,对工业耐硫变换催化剂（Ｋ）失活原因进行了研究,并与模型催化剂进行了比较．结果表明,催化剂（Ｋ）失活的原因是烧结;部分物相分离及转化生成不活泼ＭｏＳ２、ＣｏＳ２、ＣｏＳＯ４和ＭｇＡｌ２Ｏ４及活性硫转化为非活性硫．模型实验表明,反应温度偏高和水蒸汽量过大是加速失活的主要原因．     

Ni/Al2O3-SiO2催化剂对轻质C5馏分加氢的催化性

 利用X射线衍射、热重-差热分析和孔结构分析对新鲜和失活的Ni/Al2O3-SiO2催化剂进行了表征,讨论了催化剂的失活机理,并考察了催化剂在轻质C5馏分加氢反应中的稳定性和加氢工艺条件. 结果表明,催化剂失活的主要原因是加氢原料中的硫化物与催化剂活性组分镍发生反应生成了Ni3S2、镍晶粒长大和催化剂结焦. 使用氧化锌脱硫剂将加氢原料脱硫后,在单个反应器内,用饱和烷烃稀释C5馏分至其中二烯烃的质量分数为6%～9%,在加氢压力为1.3～2.5 MPa,体积空速为5.0～6.0 h-1,H2/油体积比为80～120的条件下,原料中二烯烃和炔烃转化率为100%,单烯烃转化率在97%以上. 催化剂连续运行375 h后,其催化活性与新鲜催化剂基本相同.     

载体酸性对负载型贵金属催化剂抗硫性能的影响

贵金属催化剂应用于化学工业过程(例如汽油重整、烯、快烃加氢、尿素合成气净化、汽车尾气净化等)中,由于原料中合硫或反应生成的硫化物(如COS、CS_2、H_2S、SO_2、噻吩等),致使催化剂中毒失活,这引起了人们对催化剂硫     

Co－Mo／MgO－Al_2O_3水煤气耐硫变换催化剂失活的研究

利用Ｘ－射线衍射、扫描电镜、拉曼光谱、等离子发射光谱和比表面测定等方法研究了不同状态下失活及新鲜催化剂的结构，杂质种类及含量。结果表明，超温使催化剂晶化明显，制备方法对催化剂结构有直接影响，再生使其强度降低，条形催化剂比较容易粉化。无机杂质是次要的失活原因。     

XAFS STUDIES OF IRON CATALYSTS FOR F-T SYNTHESIS

IntroductionX-rnyabsorptionfinestructure(XAFS)spectroscopeprovidesauniqucopportunitytodetermincthcstructureofnanophasesystemswithshort-rangeorder,suchascatalystslllAnalysisofthcextendedpartofX-rayabsorptionfincstructure(EXAFS)providesthcinformationaboutthcidcntity,intefatomicdistanccs,andcoordinationnumbcrofatomsintheneghboringatomicshellssurroundingthccentralabsorbingatomFortransitionmetalcompondswithincompletelyfilleddshellthesamepre-edgepcaksintheX-rayabsorptionncar-edgestructure(XANE…     

Fe-Mn/Al2O3催化剂低温 NH3选择性催化还原 NO的性能

本文制备了一系列 Fe-Mn/Al2O3催化剂,并在固定床上考察了其 NH3低温选择性催化还原 NO的性能.首先考察了不同 Fe负载量制备的催化剂的脱硝性能,优选出最佳的 Fe负载量;在此基础上,研究了 Mn负载量对催化剂脱硝效率的影响;最后,对优选催化剂的抗 H2O和抗 SO2性能进行了实验研究;同时,对催化剂由于 SO2所造成的失活机制进行了考察.采用 N2吸附-脱附、X射线衍射、透射电镜、能量弥散 X射线谱、程序升温还原、程序升温脱附、X射线光电子能谱、热重和傅里叶变换红外光谱等方法对催化剂进行了表征.结果表明,最佳的 Fe和 Mn负载量均为8%,所制的8Fe-8Mn/Al2O3催化剂在150°C的脱硝效率可达近99%;同时,在整个低温测试区间(90–210°C)的脱硝效率均超过了92.6%. Fe在催化剂表面主要以 Fe3+形态存在,而 Mn主要包括 Mn4+和 Mn3+; Mn的添加提高了 Fe在催化剂表面的积累,促进了催化剂比表面积增大和活性物种分散,改善了催化剂氧化还原性能和对 NH3的吸附能力.催化剂的高活性主要是由于其具有较大的比表面积、高度分散的活性物种、增加的还原特性和表面酸性、较低的结合能、较高的 Mn4+/Mn3+和增强的表面吸附氧.此外,8Fe-8Mn/Al2O3的催化性能受 H2O和 SO2影响较小,抗 H2O和 SO2能力较强.同时,反应温度对催化剂的抗硫性有重要影响,在较低的反应温度下,催化剂抗硫性更好; SO2造成催化剂活性降低主要是由于催化剂表面硫酸盐物种的生成.一方面,表面硫酸铵盐的生成造成催化剂孔道堵塞和比表面积降低,减少了反应中的气固接触从而导致活性降低;另一方面,催化剂表面的活性物种被硫酸化,造成反应中的有效活性位减少,从而降低了催化剂活性.     

先锋褐煤焦的铁催化CO2脉冲气化

利用脉冲反应技术研究了先锋褐煤焦ＣＯ２气化反应的铁催化作用，并考察了铁负载量，催化剂前体和制备方法对化活性的影响。研究结果表明，催化剂前体为Ｆｅ（ＮＯ３）３时活性最高ＦｅＣ６Ｈ５Ｏ７次之，ＦｅＣｌ３最小。离子交换制备方法可显著提高ＦｅＣｌ３催化活性，这些因素主要表现在对煤焦表现催化剂浓度的影响，铁对碳化聚丙烯腈的Ｃ 气化具有异常高的催化活性，其活的种可能为铁碳化合物。     

甲烷无氧芳构化反应中钼基分子筛催化剂上积炭的表征

利用化学方法对钼基分子筛催化剂上的CH2Cl2可溶性积炭和不可溶性积炭进行分离，并通过质谱、红外光谱、核磁共振等手段对积炭进行了表征。结果表明，可溶性积炭的主组分为一种非芳烃物质，它的组成不随反应时间、反应温度和催化剂的酸性的变化而变化。可溶性积炭分子对催化剂的活性影响不大。高不饱和度的稠环芳烃型不可溶性积炭分子是催化剂失活的主要原因。     

Fischer-Tropsch synthesis by nano-structured iron catalyst

Effects of nanoscale iron oxide particles on textural structure, reduction, carburization and catalytic behavior of precipitated iron catalyst in Fischer-Tropsch synthesis (FTS) are investigated. Nanostructured iron catalysts were prepared by microemulsion method in two series. Firstly, Fe2O3, CuO and La2O3 nanoparticles were prepared separately and were mixed to attain Fe/Cu/La nanostructured catalyst (sep-nano catalyst); Secondly nanostructured catalyst was prepared by co-precipitation in a water-in-oil microemulsion method (mix-nano catalyst). Also, conventional iron catalyst was prepared with common co-precipitation method. Structural characterizations of the catalysts were performed by TEM, XRD, H2 and CO-TPR tests. Particle size of iron oxides for sep-nano and mix-nano catalysts, which were determined by XRD pattern (Scherrer equation) and TEM images was about 20 and 21.6 nm, respectively. Catalyst evaluation was conducted in a fixed-bed stainless steel reactor and compared with conventional iron catalyst. The results revealed that FTS reaction increased while WGS reaction and olefin/paraffin ratio decreased in nanostructured iron catalysts.     

STUDY ON XPS OF IRON CATALYSTS

IntroduCtioniron-basedcatalystSareactiveinformingliquidfuelsfromthehydrogenationofCO[l~6].However,itiswellknownthatthepoisoningofironcatalystsespeciallythesulfurandoXygenisoneofthemostseriousdeactivationproblemsincommercialproduCtionofsubstitUtenatUralgas…     

乙烷部分氧化超细Fe－Mo－O催化剂的研究

采用溶胶-凝胶法制备了Fe－Mo－O催化剂，用XRD、TEM、BET、IR、TPR、TPD和微反等技术研究了催化剂晶体结构、表面构造、晶格氧活泼性、化学吸附和乙烷部分氧化反应性能。Fe－Mo－O复合氧化物催化剂是由超细微粒组成，微粒粒径约10 nm～20 nm，比表面积为48.1 m2/g。催化剂表面由Lewis碱位（Mo=O键的端氧和Fe－O－Mo键中的桥氧）及Lewis酸位构成。乙烷能以甲基中的H原子吸附在催化剂表面Lewis碱位Mo=O的端氧上形成分子吸附态，其部分氧化产物主要是C2H4和少量的CH3CHO。     

Magnetophoretic Sorting of Single Catalyst Particles

A better understanding of the deactivation processes taking place within solid catalysts is vital to design better ones. However, since inter‐particle heterogeneities are more a rule than an exception, particle sorting is crucial to analyse single catalyst particles in detail. Microfluidics offers new possibilities to sort catalysts at the single particle level. Herein, we report a first‐of‐its‐kind 3D printed magnetophoretic chip able to sort catalyst particles by their magnetic moment. Fluid catalytic cracking (FCC) particles were separated based on their Fe content. Magnetophoretic sorting shows that large Fe aggregates exist within 20 % of the FCC particles with the highest Fe content. The availability of Brønsted acid sites decreases with increasing Fe content. This work paves the way towards a high‐throughput catalyst diagnostics platform to determine why specific catalyst particles perform better than others.     

焙烧温度对低温水煤气变换Au/Fe2O3催化剂性能的影响

采用改性沉积-沉淀法制备了系列低温水煤气变换Au/Fe2O3催化剂, 发现经300 ℃焙烧的样品具有较好的催化活性和稳定性. 并运用N2物理吸附、原位X 射线粉末衍射(in situ XRD)、程序升温还原(H2-TPR)和X射线光电子能谱(XPS)等技术, 探讨焙烧温度对催化剂性能的影响机制, 同时对样品的失活原因进行了分析. 结果表明, 催化剂性能与焙烧温度引起的金和载体氧化铁的相互作用以及载体还原性质的变化密切相关. XPS表征结果说明, 尽管反应后在催化剂表面有碳酸盐或类碳酸盐物种生成, 但半定量分析表明这些物种的形成不是催化剂失活的主要原因;根据在低温水煤气变换反应过程中Au/Fe2O3催化剂的比表面积明显下降, 载体的结晶度也明显提高, 推断Au/Fe2O3催化剂载体的结构性质的变化才是其失活的主要原因.