基于详细机理动力学的费-托合成单颗粒催化剂模拟 Ⅰ.颗粒模型化与数值计算方法

 基于详细机理动力学的研究成果,讨论了费－托合成单颗粒催化\r\n剂在液蜡填充情形下的详细模型化问题,建立了针对这一复杂多重反应\r\n体系的多组分扩散－反应的等温和非等温颗粒模型．在此基础上,从催\r\n化剂设计灵活定位考虑,进一步建立了模型方程的有限元正交配置数值\r\n计算方法．     

中孔分子筛HMS负载钴催化剂在费-托合成中的应用:载体HMS的孔径对钴基催化剂性能的影响

 用不同链长度的十二胺，十四胺，十六胺和十八胺等伯胺为模板\r\n剂合成了具有不同孔径大小的HMS中孔分子筛．XRD和低温氮吸附测定表\r\n明，HMS具有典型的中孔分子筛特征，且其孔径大小随HMS合成中所用模\r\n板剂链长度的增加而增加．以HMS为载体，采用孔体积浸渍法制备了负\r\n载量为7．5％的钴催化剂，在接近工业试验条件下（n（H2）／n（CO）\r\n＝2．1，GHSV＝500h－1，p＝2．0MPa，θ＝227℃）考察了载体孔径大\r\n小对费－托合成反应性能的影响．结果表明，与常规的SiO2载体相比，\r\nHMS负载钴催化剂具有更高的催化活性和C5＋选择性；而且，CO转化率\r\n，C5＋选择性及产物中的蜡油比均随着HMS载体孔径的增大而升高．以\r\n7．5％Co／HMS－18为催化剂，CO转化率为78．0％，C5＋选择性为80．\r\n8％，蜡油比为11．1．     

水蒸气对Cu-Al-MCM-41上NO选择性还原的影响

 利用程序升温反应考察了10％H2O存在时Cu－Al－MCM－41催化剂\r\n上的NO选择性还原反应，同时结合XRD，N2吸附等温线，NMR，TPD和TP\r\nR等技术对催化剂的化学吸附性能和结构特征进行了表征．活性测试结\r\n果表明，在含水气氛中进行NO选择性还原反应时催化剂的活性下降较小\r\n，且是可逆的，400℃时催化剂的活性可维持300min以上．通过多种表\r\n征可知，分子筛骨架未发生坍塌，催化剂活性变化的原因是H2O的存在\r\n抑制了NO和C3H6在催化剂活性位上的吸附，同时在反应过程中形成了一\r\n定量的CuO物种，导致催化剂表面活性中心数减少．     

Re/HZSM-5体系上的甲烷无氧芳构化反应

 与Mo／HZSM－5相比，Re／HZSM－5也是较好的甲烷无氧芳构化催\r\n化剂，其初活性较高，但随着反应的进行，催化剂失活的速率较快．通\r\n过NH3－TPD，H2－TPR和MASNMR等手段，对催化剂的酸性和分子筛骨架\r\n铝的变化以及铼物种的还原性能进行了研究．结果表明，催化剂酸性的\r\n在反应中起着重要的作用，但不同铼担载量的催化剂酸性的变化比较复\r\n杂，不同于Mo／HZSM－5体系．总的来看，并不是酸性越强或酸量越多\r\n，催化剂的催化性能就越好；催化剂的酸性和酸量都有一个最佳值．担\r\n载铼物种后，铼物种可与分子筛的骨架铝发生强烈的相互作用，最终导\r\n致骨架脱铝．Re／HZSM－5催化剂具有较高的低温活性，在较低温度下\r\n可被还原性气氛还原，且还原后的活性物种单一．     

载体和担载酸对乙烯直接氧化合成乙酸反应的影响

 在固定床流动反应器上研究了Pd－酸／载体体系催化乙烯直接氧\r\n化合成乙酸的反应，并对载体相同但担载酸强度不同的催化剂的催化活\r\n性进行了比较．结果表明，担载酸的强度明显影响催化剂的活性，酸强\r\n度越大其催化活性越高．用NH3－TPD和异丙醇脱水探针反应表征了二氧\r\n化硅、活性碳和酸性白土三种载体担载的Pd－H4SiW12催化剂的酸性，\r\n并测试了三种催化剂的催化活性．结果表明，载体通过影响担载酸的强\r\n度而影响催化剂的活性，载体上的强酸中心越多，催化剂的活性越高．\r\n测定了二氧化硅、活性碳和酸性白土三种载体担载的Pd－H4SiW12催化\r\n剂上Pd的分散度，并与其催化活性相关联．结果表明，决定乙烯直接氧\r\n化生成乙酸反应活性的主要因素是催化剂的酸强度而不是Pd的分散度．     

水/有机溶剂双相中杏仁醇腈酶促不对称合成(R)-苯乙氰醇

 研究了水／有机溶剂双相中来源于杏仁的（R）－醇腈酶催化苯\r\n甲醛与HCN不对称合成（R）－苯乙氰醇,系统探讨了有机溶剂、水相与\r\n有机溶剂相体积比、水相pH值和反应温度对反应速度、转化率和产物光\r\n学纯度的影响．结果表明,上述因素对醇腈酶促不对称合成（R）－苯\r\n乙氰醇反应均有显著影响．异丙醚为该反应最好的有机溶剂,水相与有\r\n机溶剂相体积比以1／2为宜,适宜的pH值为3．4,最佳反应温度为0～\r\n5℃．在该优化反应条件下,反应转化率和产物的光学纯度均高达99％\r\n以上．     

异戊二烯催化脱氢环氧化的研究

 合成了钼－乙酰丙酮配合物，并进行了表征，确定了其组成为M\r\noO2（acac）2．以MoO2（acac）2为催化剂，以过氧化氢为氧化剂，对\r\n异戊二烯一步脱氢环氧化制3－甲基呋喃反应进行了研究．考察了反应\r\n条件（催化剂用量、反应底物之比、温度、时间、溶剂和助剂等）对该\r\n反应的影响．结果表明，在n（cat）∶n（CH2∶C（CH3）CH∶CH2）∶\r\nn（H2O2）＝1∶100∶100，θ＝40℃，t＝6h的反应条件下，异戊二烯\r\n转化率为70．8％，3－甲基呋喃选择性为54．8％．提出了异戊二烯脱\r\n氢环氧化可能的反应机理．     

非均相催化一步合成碳酸二苯酯的研究 Ⅰ.载体制备方法对催化剂性能的影响

 采用溶胶－凝胶法、共沉淀法和冷冻干燥法，制备了LaxMnyPbz\r\nO复合型金属氧化物载体，并以PdCl2或Na2PdCl4的水溶液为浸渍液，通\r\n过浸渍方法制得固相催化剂，用于一步合成碳酸二苯酯．用XRD，TEM及\r\nSEM对载体及催化剂进行了表征．结果表明，三种载体的主要物相皆为\r\nLa0．3Mn0．5PbO，溶胶－凝胶法制得的载体及催化剂的粒径分布较好\r\n，空隙率较大，活性组分分散度较高；溶胶－凝胶法制得的催化剂的催\r\n化性能较好，碳酸二苯酯选择性可高于99．5％．     

丙烯选择氧化反应中钼基催化剂动态结构的研究

 用原位共焦显微拉曼光谱技术考察了丙烷选择氧化反应中Ag－M\r\no－P－O催化剂的结构，讨论了催化剂动态结构的成因及其对催化剂性\r\n能的影响．实验结果表明，在773K和n（C3H8）∶n（O2）∶n（N2）＝\r\n3∶1∶4的反应条件下，Ag－Mo－P－O催化剂中的Mo－O物种可转化为A\r\ngMoO2PO4中的Mo－O物种（多钼酸根），此时催化剂对丙烷选择氧化具\r\n有较高的催化活性．催化剂中Mo－O物种的转化是由MoO3中Mo－O物种和\r\nAgMoO2PO4中Mo－O物种的结构特性决定的．AgMoO2PO4中的Mo－O物种具\r\n有较强的参与MarsvanKrevelen氧化－还原循环的能力，可能是丙烷选\r\n择氧化反应的活性物种．     

制备方法对Pd催化剂上丙烯选择性还原NO反应性能的影响

 采用三种不同方法制备了氧化铝负载的Pd催化剂．比表面积测定\r\n结果表明,与浸渍法相比,溶胶－凝胶加浸渍法和溶胶－凝胶法制备的\r\nPd／Al2O3样品具有较大的比表面积,但抗烧结性能不佳．其中采用溶\r\n胶－凝胶法制备的样品中,由于Pd分散于体相中,表面的活性位相对较\r\n少,造成催化剂在NO选择性还原反应中的活性较差;而将Pd浸渍于溶胶\r\n－凝胶法制得的Al2O3载体上所获得的催化剂比表面积较大,活性较好\r\n．添加CeO2的样品活性总体上比Pd／Al2O3样品高．其中采用溶胶－凝\r\n胶法制备的样品比表面积不大,并且XRD数据表明Al2O3和CeO2是高度分\r\n散并均匀地搀杂在一起的,不象在浸渍法制备的样品中那样以大晶粒的\r\n形式存在,因而CeO2的助剂作用没有充分体现出来,催化剂的活性比浸\r\n渍法制备的样品差一些．     

C302铜基甲醇合成催化剂颗粒设计Ⅱ. 颗粒结构对Lurgi型合成反应器性能的影响

基于本文（I）报的研究结果，以固定床反应器二维非均相数学模型为基础，模拟考察了C302铜基甲醇合成催化剂颗粒设计对Lurgi型合成反应器性能的影响。结果表明，由于颗粒结构设计改变了粒内反应－扩散耦合行为的相互匹配关系，使得催化剂的宏观反应活性发生变化，进而对反应器的操作性能产生显著的影响（包括反应器生产能力、温度和浓度分布特性、床层压力降和热点温度等），为提高反应器的生产能力和改善反应器的操作性能，进行催化剂颗粒的适宜结构设计是非常必要和有价值的。     

Measurement of heterogeneously catalyzed gas reactions by DSC

Gas reactions, catalyzed by solid catalysts, can be measured by DSC. In the experimental set-up an open sample pan with catalyst (powder or pellet) is placed on the sample side of the DSC sensor. The reactive gas mixture flows through the cell and reacts on the catalyst surface. The heat effect, caused by this reaction, results into a DSC signal.The calibration procedure is described for quantitative evaluation of the DSC measurements. For illustration four different reaction systems are discussed.     

甲烷芳构化的内标分析法与放大回收实验

将内标 分析法 用于 Ｍｏ／ Ｈ Ｚ Ｓ Ｍ５ 催化的 甲烷非 氧芳 构化 反应 的 产物 分 析,较 准确 地 得出了甲烷 转化率 及各产物 和积炭的 选择性 ． 采用 单管放大 实验和 烧炭实验 验证了 内标分析 法的可靠性． 在催化剂 成型过 程中对载 体表面 的适当改 性可抑制 由粘结 剂引起的 严重积 炭．     

CFD modeling of reaction and mass transfer through a single pellet: Catalytic oxidative coupling of methane

In this study a mathematical model of a small scale single pellet for the oxidative coupling of methane(OCM)over titanite pervoskite is developed.The method is based on a computational fluid dynamics(CFD)code which known as Fluent may be adopted to model the reactions that take place inside the porous catalyst pellet.The steady state single pellet model is coupled with a kinetic model and the intra-pellet concentration profiles of species are provided.Subsequent to achieving this goal,a nonlinear reaction network consisting of nine catalytic reactions and one gas phase reaction as an external program is successfully implemented to CFD-code as a reaction term in solving the equations.This study is based on the experimental design which is conducted in a differential reactor with a Sn/BaTiO3 catalyst(7-8 mesh) at atmospheric pressure,GHSV of 12000 h-1,ratio of methane to oxygen of 2,and three different temperatures of 1023,1048 and 1073 K.The modeling results such as selectivity and conversion at the pellet exit are in good agreement with the experimental data.Therefore,it is suggested that to achieve high yield in OCM process the modeling of the single pellet should be considered as the heart of catalytic fixed bed reactor.     

FT合成沉淀Fe／Cu／K催化剂有效因子的计算──Ⅱ．操作参数对有效因子的影响

催化剂的有效因子与操作温度和颗粒尺寸有很大关系，随反应温度的升高，催化剂的有效因子在减小。催化剂颗粒直径对有效因子的影响结果表明，当ｄ_ｐ＜４．０ｍｍ时，有效因子随颗粒直径的减小而急剧增加，而当ｄ_ｐ介于４．０和１０．０ｍｍ时，有效因子随颗粒直径的增大而减小的幅度明显降低。有效因子的计算值与实测值相近，用于反应器数学模型计算的床层温度分布和ＣＯ转化率与中间试验结果呈良好的一致性。     

KINETIC STUDY OF THE OXIDATIVE COUPLING OF METHANE OVER La_2O_3/BaSO_4 CATALYST

IntroductionOxidativccouplingofmethanc(0CM)hasbccnthcsubjcctofmuchintcrcstrcccntl}Man}'mctaloxides,alkali-mctaI-promotcdmctaloxidcs-mixcdmcta1oxidcsandchlorinc-prom0tedmCtuloxidcshavcbecnf0undtobcactivcfor0CMHot` cvcr.thcrcisatprcscntnoclearagreemcntaboutthcmcchanismofthecouplingrcaction.T\`omodclsll1.thcthdeal-rcdoxandthcLangmuir-Hinshtt-oodmcchanisms.havcbccndcvcIopcdtodcscr1bc0CMreation-thecsscntialdiffercnccbctt"ccnthctt"omodclsisthatthclattcrinvolvcsadsorbedmothancasarcactionintcrmcd…     

助剂钾添加方式对多乙苯脱氢催化性能的影响

The catalyst for dehydrogenation of diethylbenzene(DEB) to divinylbenzene(DVB) was studied. Potassium-promoted iron oxide catalyst was mainly used for ethylbenzene dehydrogenation. If potassium alkli or salt was used directly as promoter, it was noted that the loss of potassium component from the surface of the catalysts pellet result in deactivation. When potassium promoter was added as kaliophilite(KAlSiO4). It was shown that the latter way of adding potassium promoter not only keeps the depression of carbonaceous deposits but also controls the loss of potassium component(the value of loss of potassium component has been reduced three times) , thus making the catalyst having a higher dehydrogention activity.     

[CuO-ZnO-Al2O3]/[HZSM-5]核壳双功能催化剂的制备、结构及其CO2+H2直接合成二甲醚反应性能

利用水热合成法制备了一系列不同晶化时间的核壳结构双功能催化剂[CuO-ZnO-Al₂O₃]/[HZSM-5],通过X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)和能量分散谱(EDS)对催化剂结构进行了表征,并考察了核壳催化剂CO₂加氢直接合成二甲醚的反应性能。结果表明,通过水热合成法可在甲醇合成催化剂CuO-ZnO-Al₂O₃表面包覆一层完整的HZSM-5分子筛膜,形成核壳结构,并且调节晶化时间可以控制分子筛晶粒尺寸及膜厚。与物理混合法制备的传统双功能催化剂相比,核壳结构催化剂合成二甲醚的选择性显著提高,其中晶化时间为3d的催化剂反应性能最为理想,CO₂转化率为38.9%,二甲醚选择性达到77.0%。     

钯系双金属催化剂的制备及其表面性质

研究了浸渍液的浓度和酸度,浸渍时间,竞争吸附剂对金属离子在Al_2O_3上分布的影响。制得了Pd呈不同分布的Pd-Al_2O_3催化剂,和金属呈不同分布的Pd-Pt-Al_2O_3,Pd-Co-Al_2O_3,Pd-Ni-Al_2O_3双金属催化剂。用光学照相和EDX表征了催化剂上金属的分布。用TEM法测定Pd-Al_2O_3催化剂金属粒度的结果表明,Pd在Al_2O_3上分布的形式不同,其粒度也不同,其粒度次序为:蛋黄型>蛋白型>蛋壳型>均匀型。而该催化剂的苯加氢活性次序为:蛋白型>蛋黄型>蛋壳型>均匀型。双金属催化剂的苯加氢活性也与金属分布有关。