己烷在M-1型催化剂上临氢异构化反应的动力学

在215—260℃、临氢总压为1.96MPa、H_2/C_6摩尔比为8的反应条件下研究了己烷五个异构体在M-1型催化剂上临氢异构化反应的动力学。研究结果表明,在总压和H_3/C_(?)摩尔比恒定的条件下,己烷临氢异构化反应的动力学行为可以用拟一级反应网络模型来描述。作者应用“等时间法”求取了该复杂反应网络中的各步反应速度常数和活化能。     

己烷临氢异构化的复杂反应动力学网络

应用连续微反-色谱装置, 在反应温度为210-260℃, 反应压力为1.96MPa,H~2/乙烷摩尔比为8的条件下, 研究了己烷的五个异构体在载钯氢型丝光沸石催化剂上的临氢异构化反应动力学。结果表明, 在总压和H~2/己烷摩尔比恒定条件下,己烷的异构化动力学行为可以用拟一级复杂反应网络来描述。求取了该复杂反应网络中每一步异构化反应的速率常数, 各步反应的活化能在88.2-228kJ·mol^-^1之间。     

铝钛合金溴化物对直链烷烃异构化反应的催化作用

首次研究了铝铁合金溴化物的合成及其对直链烷烃异构化反应的催化作用,讨论了正戊烷的异构化反应,得到其动力学方程为1nC/C_0=-0.50t,表观活化能为26.3 kJ/moJ,测定了正己烷、正庚烷、正辛烷在不同溶剂中、不同温度下催化异构化反应的动力学曲线,为铝铁合金溴化物的工业应用提供了理论依据。     

Pt/SAPO-11临氢异构化催化剂反应特性的研究

以正庚烷为模型化合物，在10 mL连续流动固定床反应装置上，考察了温度、压力、空速与氢烃摩尔比对0.4%Pt/SAPO-11催化剂临氢异构化反应性能的影响。结果表明，催化反应以烷烃异构化为主，正庚烷转化率达70%时异构产物选择性保持在90%以上，压力和氢烃摩尔比较小时，产物的选择性较高；压力太高裂解产物生成量增多对异构化选择性不利。获得了正庚烷在Pt/SAPO-11催化剂上临氢异构化的优化反应条件为，360 ℃～380 ℃，0.5 MPa～1.0 MPa，2.1 h-1～4.1 h-1，H2/CH(摩尔比)2～6；烷烃临氢异构化反应的一个条件变化，需要其他条件的改变来达到最佳的匹配。     

HNNO_2自身氢迁移及异构化机理的理论研究

采用CBS-QB3方法对二硝酰胺酸(HDN)裂解过程中的HNNO2自由基自身氢迁移及N—N键断裂异构化反应机理进行了研究.结果表明,HNNO2自由基自身氢迁移反应经历了N(4)—O(2)间的氢迁移、O(2)—O(3)间的氢迁移及内转化3个不同类型的基元反应,最终生成N2O分子与OH自由基.其中N(4)—O(2)间的氢迁移为HNNO2自由基自身氢迁移反应中的速率决定步.HNNO2自由基通过N(1)—N(4)键断裂以及O(2)—N(4)键形成异构化成产物NO+HNO,该过程的能垒为176.17kJ·mol-1,比氢迁移通道决速步能垒高出了47.59kJ·mol-1,表明氢迁移通道为HNNO2裂解过程中的优势通道.     

正庚烷在β沸石负载碳化钼催化剂上的异构化研究

利用程序升温还原法制备了β沸石负载碳化钼催化剂。XRD表征显示，利用正戊烷作为碳源得到了对异构化具有活性的βMo2C。以正庚烷为模型反应物，在连续流动固定床反应装置上考察了温度、压力、空速和氢烃比对βMo2C/β沸石催化剂临氢异构化反应性能的影响。获得了β沸石负载碳化钼催化剂上正庚烷异构化的最佳反应条件温度270℃～275℃，压力1.0MPa～1.5MPa，体积空速1.0h－1，氢烃体积比200∶1。在最佳条件下反应物转化率为82%，选择性和异构产物收率分别达到71%和58%。     

SO42-/MxOy型固体超强酸催化剂研究(Ⅰ)

合成了一种新的SO₄^2-/M_xO_y型固体超强酸-SO₄^2-/ZrO₂-Fe₂O₅,研究了它对正戊烷反应的活性与选择性;制备并测定了SO₄^2-/TiO₂固体超强酸对正戊烷的异构化活性与裂解活性及其某些物性;重复合成了文献报导的SO₄^2-/ZrO₂固体超强酸并测定了它对正戊烷异构化的催化性能,表明所采用的测定方法与所得结果可与文献值相比较。     

室温离子液体催化正戊烷异构化反应

采用无水三氯化铝与多种有机氯盐按照不同摩尔比合成了具有不同酸度和阴、阳离子结构的室温离子液体,考察了离子液体的结构和反应条件对正戊烷异构化反应的影响。结果表明,合成离子液体过程中,AlCl3与Et3NHCl摩尔比对离子液体的酸强度和催化性能有较大的影响。实验确定了正丁醇为异构化反应适宜的引发剂,其用量为正戊烷的2.5%;正戊烷异构化的优化反应条件为反应温度30℃,反应10h,搅拌器转速1500r/min。在此优化反应条件下,正戊烷的转化率与异构化率分别达到85.66%和92.86%。     

氢压对烷烃异构化与裂化反应的不同影响

本文考察了氢压对C_(12)—C_(20)烷烃异构化与裂化的影响.指出在“裂化型”催化剂上氢压有利于正构烷的裂化反应;在“异构化型”催化剂上氢压阻抑正构烷的裂化与异构化反应,而对异构烷的裂化则无阻抑作用.根据实验结果与文献数据,讨论了在双重性催化剂上烷烃异构化与裂化反应的机理,并指出作者所提出的“混合历程”比之Pier的“串行历程”能更合理地解释烷烃的裂化与异构化反应,以及氢压对它们的影响.     

水热法改性氢氧化锆制备Pt—SO4^2—／ZrO2固体酸催化剂I．水热温度的影响

通过水热法改性氢氧化锆制备了Pt-SO4^2-/ZrO2固体酸催化剂，并用低温氮吸附、X射线衍射、扫描电镜和差热分析等技术考察了氢氧化锆水热处理时的温度对Pt-SO4^2-/ZrO2固体酸物化性能及催化性能的影响，对水热改性的作用机理进行了讨论。在连续微反－色谱装置上评价了催化剂对正戊烷异构化反应的催化活性。用水热法对氢氧化锆粒子进行处理，可以使其形成较稳固的孔结构。这种孔结构具有较高的热稳定性，可有效阻止焙烧过程中氧化锆粒子的烧经长大。与室温老化制备的催化剂相比，由在90－110℃下水热改性氢氧化锆所制备的催化剂的比表面积、硫含量和孔体积均有显著的提高，但催化剂的TOF下降；水热温度高于130℃时，催化剂的TOF升高。实验结果表明，由水热法得到的晶态水合氧化锆也可以制备SO4^2-/ZrO2类固体酸。     

费托反应本征动力学中合成气分压对反应速率的影响

利用高通量动力学反应器测量了本征条件下钴基费托催化剂上反应物消耗速率rCO和产物生成速率rCH4随固定床床层的分布,并考察了它们在不同入口分压(p0CO,p0H2)条件下的变化.结果表明,入口氢碳比(H/C)0=p0H2/p0CO为影响速率的敏感外部变量,反应速率随(H/C)0的增加而加快;而合成气总压p0H2+CO则...     

正戊烷异构化反应表征固体超强酸性

详细研究了低温下固体酸催化剂上的正戊烷反应，发现在ＳＯ４＾２－／ＭｘＯｙ型固体超强酸，ＨＭ和ＨＺＳＭ－５沸石表面上正戊烷反应以异构化为主，其反应动力学符合一级可逆反应规律，催化剂的酸强度与正戊烷异构化反应速率常数呈顺变关系，由此提出了一种适合于－１６＜Ｈ０＜－１２的固体酸强度测定方法，解决了该区域内有色样品或高温易分解样品在酸性测量上的难题。     

NiO/WO_3/TiO_2-Al_2O_3催化正庚烷临氢异构化

采用溶胶凝胶法制备了TiO2-Al2O3复合载体,用分步浸渍法制备了NiO/WO3/TiO2-Al2O3催化剂。在常压连续流动固定床反应器上考察了NiO/WO3/TiO2-Al2O3对正庚烷临氢异构化反应的催化性能。研究了催化剂中WO3含量、Ni含量、焙烧温度和还原温度及催化反应温度对临氢异构化反应的影响。采用XRD和BET方法对催化剂进行了表征。结果表明,当w(WO3)=25%、w(Ni)=10%时,所制备的NiO/WO3/TiO2-Al2O3催化剂对正庚烷异构化反应的催化性能最好,活性可达15.50%,选择性可达84.06%。     

四氢萘(C10H12)热解反应动力学研究

本文在385—485 ℃、压力约100 atm条件下对四氢萘热解反应动力学进行研究。热解产物的定性鉴定表明, 四氢萘主要发生脱氢反应生成萘和异构化反应生成甲基茚满。由α-C_B-C键断裂生成丁基苯反应则较少。反应产物中还有少量茚满、甲苯、乙苯等, 它们分别来自甲基茚满和正丁基苯的进一步裂解。本文对复杂的四氢萘热解反应作了定量处理, 进行了较详细的动力学研究,求得了相应的速率常数、活化能和指前因子。在实验结果基础上, 借助热化动力学计算, 参考一些文献结果, 提出了四氢萘热解反应机理。由该机理出发所得的各产物速率方程与实验结果基本吻合。     

载体对Pt/WO_3-ZrO_2催化临氢异构反应性能的影响

以平衡吸附过氧钨酸的水合氧化锆为前驱体,经焙烧得到WO_3-ZrO_2固体酸,并采用XRD、UV-vis、NH_3-TPD等手段考察了过氧钨酸吸附液浓度及焙烧温度对WO_3-ZrO_2固体酸组成、结构及酸性的影响。通过BET、H_2-TPR、H_2-TPD等表征手段和正戊烷临氢异构反应,考察了负载铂后相应催化剂的结构、还原与氢吸附性质及其催化正戊烷临氢异构反应的性能。结果表明,焙烧温度为700℃时,随着吸附液浓度的增加,所得载体酸度及相应催化剂比表面积均先增加后减小,且在吸附液浓度为82 mmol W/L时达到最大值。吸附液浓度为59 mmol W/L时,随着焙烧温度的升高,所得载体四方相氧化锆含量、酸度及相应催化剂比表面积均降低。吸附液浓度为82 mmol W/L、焙烧温度为700℃所得载体负载0.5%(质量分数)铂后催化活性最高。该催化剂在250℃常压临氢操作、n(H_2)/n(n-C_5H_(12))为3、WHSV为1.0 h~(-1)的条件下,催化正戊烷异构反应中异戊烷收率可达57.7%。     

碳化钨负载S2O2-8/ZrO2固体超强酸催化剂上的正戊烷反应研究

首次研究了碳化钨负载S2O28-/ZrO2(PSZ)固体超强酸催化剂(WC/PSZ)上正戊烷的反应情况及影响催化剂活性的各种因素,并用GC-MS,XRD,BET等手段分析了正戊烷反应产物和催化剂的物理化学性质等.结果表明:WC/PSZ对正戊烷具有异构化和裂解的双重催化作用.PSZ在负载适量碳化钨后对正戊烷反应的活性和选择性显著提高,显示出优于Pt/PSZ催化剂的效果,碳化钨的负载量为20%的效果最佳.适当的焙烧、活化和反应温度等条件是取得良好反应效果的关键.     

四氢萘(C_(10)H_(12))热解反应动力学研究

本文在385—485℃、压力约100atm条件下对四氢萘热解反应动力学进行研究。热解产物的定性鉴定表明,四氢萘主要发生脱氢反应生成萘和异构化反应生成甲基茚满。由a-C_B-C键断裂生成丁基苯反应则较少。反应产物中还有少量茚满、甲苯、乙苯等,它们分别来自甲基茚满和正丁基苯的进一步裂解。本文对复杂的四氢萘热解反应作了定量处理,进行了较详细的动力学研究,求得了相应的速率常数、活化能和指前因子。在实验结果基础上,借助热化动力学计算,参考一些文献结果,提出了四氢萘热解反应机理。由该机理出发所得的各产物速率方程与实验结果基本吻合。     

分子筛催化剂上正十六烷的临氢异构化反应

 对分子筛催化剂上正十六烷的临氢异构化反应进行了研究，考察了不同分子筛催化剂的活性和选择性，并对临氢异构化反应的产物分布进行了分析．在此基础上，对正十六烷的临氢异构化反应机理进行了初步探讨．结果表明，正十六烷在中孔分子筛催化剂上的临氢异构化反应主要在分子筛外表面和孔口进行，分子筛的择形作用对异构选择性的影响有限．这与一般情况下低分子量正构烷烃在择形分子筛上的临氢异构化反应有所不同．临氢异构化反应的异构选择性主要取决于催化剂酸性组分的酸性质，弱酸和中等强度的酸对异构化反应有利，而催化剂的活性则由酸性组分中B酸中心的数量和加氢组分的活性共同决定．     

NiO/WO3/TiO2-Al2O3催化剂上正庚烷的临氢异构化

采用溶胶凝胶法制备了TiO2-Al2O3复合载体,用分步浸渍法制备了NiO/WO3/TiO2-Al2O3催化剂。 在常压连续流动固定床反应器上考察了NiO/WO3/TiO2-Al2O3对正庚烷临氢异构化反应的催化性能。 研究了催化剂中WO3含量、Ni含量、焙烧温度和还原温度及催化反应温度对临氢异构化反应的影响。 采用XRD和BET方法对催化剂进行了表征。 结果表明,当w(WO3)=25%、w(Ni)=10%时,所制备的NiO/WO3/TiO2-Al2O3催化剂对正庚烷异构化反应的催化性能最好,活性可达15.50%,选择性可达84.06%。     

微乳液法制备Pt-S2O82-/ZrO2-Al2O3型固体超强酸催化剂及其异构化性能

采用微乳液法负载Pt制备了Pt-S2O82-/ZrO2-Al2O3(Pt-SZA-M)固体超强酸催化剂, 以正戊烷异构化反应为探针, 对比了微乳液法和浸渍法负载Pt制备的催化剂(Pt-SZA)的异构化性能, 并采用XRD, FTIR, BET, TG-DTA, TPR和TEM对催化剂进行了表征. 结果表明, 与Pt-SZA催化剂相比, Pt-SZA-M催化剂中Pt粒子的粒径更小(4.5 nm)且尺寸更均一; Pt-SZA-M催化剂的比表面积(109.6 m2/g)比Pt-SZA催化剂(95.0 m2/g)增加了15.4%. Pt-SZA-M催化剂的初始还原温度比Pt-SZA催化剂降低了10~20℃, 表明微乳液法负载Pt可以提高催化剂的氧化活性, 提高氢分子在催化剂上的吸附解离能力. 异构化活性实验结果表明, 与Pt-SZA催化剂相比, Pt-SZA-M催化剂的低温活性得到明显改善, 在反应压力为2.0 MPa、 氢烃摩尔比为4: 1、 质量空速为1.0 h-1的条件下, Pt-SZA-M催化剂在反应温度为230℃时活性达到60.8%, 在100 h内异戊烷的收率可稳定在58.0%左右, 选择性在95.0%以上.