加氢脱硫催化剂与反应机理的研究进展

本文综述了加氢脱硫反应机理、加氢脱硫催化剂的研究与开发的最新进展.对常用的模型化合物的加氢脱硫机理及其影响因素、催化剂的结构、活性相与助剂、载体以及添加剂的性互作用与影响进行了讨论.     

氮化铁催化剂的制备及其苯胺催化加氢性能

用α－Ｆｅ２Ｏ３与氨气程序升温还原方法制备出不同温度氮气的氮化铁系列催化剂。通过ＸＲＤ测试对氮化过程中的晶相转变进行了分析。在中压反应装置上考察了氮化铁系列催化剂上苯胺加氢活性以及反应条件对苯胺加氢反应活性的影响。结果表明，在７００℃氮化制香的氮化铁催化剂显示有较高的苯胺加氢活性，在氢压为３．０ＭＰａ，温度为２５０℃，ｎ（Ｈ２）／ｎ（ｏｉｌ）＝１８，液体空速（ＷＨＳＶ）为０．３ｈ＾－１时，该催化剂     

硫化态NiW/Al2O3催化剂加氢脱硫活性相的研究Ⅱ.程序升温还原表征

 采用程序升温还原法对一系列具有相同W含量和不同Ni含量的硫化态NiW/Al2O3催化剂进行了表征,以考察催化剂中不同硫物种的数量及还原性能. 结果表明,含有助剂Ni的催化剂TPR谱在673~873 K出现了一个还原峰,归属为催化剂的NiWS混合相被分解生成的硫化镍物的还原. 随着助剂Ni含量的增加,与该还原峰相应的H2S生成量增大,表明形成了更多的NiWS活性相. 另外,Ni/(Ni+W)原子比为0.41的催化剂样品的噻吩加氢脱硫活性随着还原温度的升高而急剧下降,证实了催化剂在还原过程中活性相被逐步分解.     

利用程序升温还原方法研究钴,钌,钼加氢脱硫催化剂氧化态的还原过程

钴或镍在加氢脱硫(HDS)催化剂中的助剂作用文献已有很多的讨论。近年来,研究结果发现,少量的钌加入到Mo/Al_2O_3和Co-Mo/Al_2O_3催化剂上可以显著地提高其加氢脱硫活性,可是关于钌的助剂作用前人研究的较少。因此对比研究钴和钌的的助剂作用有助于认识各种不同类型的助剂在加氢脱硫催化剂中的功能。本文应用程序升温还原方法对钴和钌在加氢脱硫催化剂的前身态氧化物还原过程中的助剂作用进行了考察。     

Cu_xCo_(1-x)/Al_2O_3/FeCrAl整体式催化剂上甲苯催化燃烧(英文)

以FeCrAl合金薄片为基底,Al2O3浆料为过渡胶体,不同摩尔比的Cu、Co为催化活性组分,制备了一系列CuxCo1-x/Al2O3/FeCrAl(x=0-1)新型整体式催化剂.采用X射线粉末衍射(XRD),扫描电子显微镜(SEM),X光电子能谱(XPS)和程序升温还原(TPR)等手段对催化剂的结构进行了表征.在微型固定床反应器上评价了催化剂的催化甲苯燃烧性能.研究结果表明:在所制备的整体式催化剂上,当Cu含量比较低时,形成了Cu-Co-O固溶体;当Cu含量比较高时,可以测得CuO的衍射峰.催化剂表面颗粒大小和形貌与Cu、Co摩尔比密切相关.在催化剂表面,Co以Co2+和Co3+价态存在,而Cu主要以Cu2+价态存在.催化剂中的Cu可以改善Co的氧化还原性,从而有利于催化剂活性的提高.在所制备的催化剂中,Cu0.5Co0.5/Al2O3/FeCrAl催化剂具有最好的活性,甲苯在374oC可以完全催化燃烧消除.     

还原温度对MoP催化剂加氢精制性能的影响

 通过程序升温还原磷钼酸盐前体的方法制备了无负载磷化钼(MoP)催化剂,并采用XRD,BET,XPS和高压连续微反技术,考察了催化剂的性质,研究了还原温度对催化剂HDN,HDS和HYD性能的影响. 结果表明,在还原温度为600～800 ℃范围内,成功制备出磷化钼催化剂. 高压连续微反结果表明,MoP的催化特性与其比表面积、还原度和表相组成有关,比表面积大、还原度适中和表相Moδ+/Pδ-比适中的磷化钼具有更高的催化活性; 650～700 ℃为最合适的还原温度,高于或低于该温度时所制备的MoP催化剂活性均大幅度下降. 在合适的条件下,MoP催化剂对噻吩HDS,吡啶HDN和环己烯HYD的转化率可分别达到94.3%,100.0%和90.3%.     

AlMCM-41负载Ni催化剂的正十二烷加氢转化反应性能研究

采用N_2脱附、XRD，NH_3-TPD和H_2-TPR等手段表征中孔分子筛AlMCM-41负载 Ni催化剂。结果表明，AlMCM-41负载Ni后会导致中孔分子筛骨架部分塌陷，孔道有 序度降低，而且，Ni与载体的相互作用随着载体中铝含量的增加而增强。此外，催 化剂的表面酸性以弱酸和中强酸为主。正十二烷加氢转化反应评价表明，在催化剂 Si/Al比为17.4 ～ 38.7范围内，随着铝含量的减少，氢解副反应加剧，正十烷的 转化率逐渐升高，异构选择率则以先增加后减小的趋势变化，在Si/Al=23.2时达到 最大值。当Si/Al比为17.4时，催化剂的酸/金属功能呈现较好的匹配，正十二烷裂 解产物以C_6为中心呈对称分布且i/n-(C_4～C_9)比例较高。     

AlMCM-41负载Ni催化剂的正十二烷加氢转化反应性能研究

采用N_2脱附、XRD，NH_3-TPD和H_2-TPR等手段表征中孔分子筛AlMCM-41负载 Ni催化剂。结果表明，AlMCM-41负载Ni后会导致中孔分子筛骨架部分塌陷，孔道有 序度降低，而且，Ni与载体的相互作用随着载体中铝含量的增加而增强。此外，催 化剂的表面酸性以弱酸和中强酸为主。正十二烷加氢转化反应评价表明，在催化剂 Si/Al比为17.4 ～ 38.7范围内，随着铝含量的减少，氢解副反应加剧，正十烷的 转化率逐渐升高，异构选择率则以先增加后减小的趋势变化，在Si/Al=23.2时达到 最大值。当Si/Al比为17.4时，催化剂的酸/金属功能呈现较好的匹配，正十二烷裂 解产物以C_6为中心呈对称分布且i/n-(C_4～C_9)比例较高。     

β－Mo2N0．78的合成及其对噻吩加氢脱硫反应的催化性能

 以N2－H2混合气为反应气，与三氧化钼进行多段程序升温反应制得了氮化钼．考察了反应气组成和氮化温度等条件对氮化钼结构组成的影响．结果表明，在n（N2）／n（H2）＝0．25～1，θ＝650～750℃的条件下，生成的氮化钼结构组成为β－Mo2N0．78．其生成机理与γ－Mo2N有类似之处．β－Mo2N0．78催化噻吩加氢脱硫反应的结果表明，β－Mo2N0．78催化剂对该反应有较高的催化活性，在360℃下，其活性比硫化钼催化剂高一倍左右．     

碳纳米管负载的Co-Mo催化剂的HDS性能研究

应用X射线衍射(XRD)、程序升温还原(TPR)技术对等体积浸渍法制备的Co—Mo／CNT催化剂进行了表征，采用高压微反装置、以二苯并噻吩为模型化合物，对催化剂进行了HDS活性评价，XRD结果表明：260℃条件下处理催化剂，催化剂的表面物种主要是MoO3，表面物种高度分散；500℃焙烧处理的催化剂的表面物种主要是MoO2，同时在Co—Mo／CNT催化体系中出现了CoMoO3和Co2Mo3O03物种的强衍射峰，高温焙烧时催化剂活性组分在碳纳米管的表面容易聚集形成MoO2等晶体，TPR结果表明：在Co-Mo／CNT催化剂中，表面物种的还原温度低于Co—Mo／γ—Al2O3中物种的还原温度，活性评价表明：催化剂的TPR特性和加氢脱硫活性有很好的对应关系，Co—Mo／CNT具有很高的加氢脱硫选择性，并且活性明显高于Co—Mo／γ—Al2O3催化剂。     

XPS Characterization of Carbon Nanotube Supported CoMo Hydrodesulfurization Catalysts

In this paper, the effect of catalytic support and sulfiding method on the chemical state of supported Co-Mo catalysts is studied by XPS. After sulfidation with in-situ method, the majority of molybdenum in CNT supported CoMo catalyst is transferred to a species with a formal chemical state Mo(Ⅳ) in MoS2 phase, and the rest to Mo(Ⅴ) which consists of Mo coordinated both to O and S, such as MoO2S2^2- and MoO3S^2-. In case of CoMo/γ-Al2O3 catalyst sulfided with in-situ method, a fraction of molybdenum is transferred to formal state Mo(Ⅳ) in the form of MoS2, but there is still a mount of unreduced Mo(VI) phase which is difficult to be sulfided. In CoMo/CNT catalyric system sulfided with ex-situ method, Mo(IV) in the form of MoS2 is detected along with a portion of unreduced Mo(VI) phase, suggesting that not all the Mo phases are reduced and sulfided by ex-situ method. As for CoMo/γ-Al2O3, a portion of molybdenum is sulfided to intermediate reduced state Mo(V) which consists of Mo coordinated both to O and S, such as MoO2S2^2- and MoO3S^2-, in addition, there is still a fraction of unreduced Mo(Ⅵ)phase. XPS analyses results suggest that CNT support facilitates the reduction and sulfidation of active species to a large extent, and that alumina support strongly interacts with active species, hereby producing a fraction of phase which resists complete sulfiding. Catalytic measurements of catalysts in the HDS of dibenzothiophene (DBT) show that CoMo/CNT catalysts are of higher HDS activity and selectivity than CoMo/γ-Al2O3 catalyst, which is in good relation with the sulfiding behavior of the corresponding catalyst.     

States of Carbon Nanotube Supported Mo-Based HDS Catalysts

The dispersion of the active phase and loading capacity of the Mo species on carbon nanotube (CNT) was studied by the XRD technique. The reducibility properties of Co-Mo catalysts in the oxide state over CNTs were investigated by TPR, while the sulfided Co-Mo/CNT catalysts were characterized by means of the XRD and LRS techniques. The activity and selectivity with respect to the hydrodesulfurization (HDS) performances on carbon nanotube supported Co-Mo catalysts were evaluated. It was found that the main active molybdenum species in the oxide state MoO3/CNT catalysts were MoO2, but not MoO3, as generally expected. The maximum loading before the formation of the bulk phase was lower than 6% (percent by mass, based on MoO3). TPR studies revealed that the active species in the oxide state Co-Mo/CNT catalysts were reduced more easily at relatively lower temperatures in comparison to those of the Co-Mo/γ-Al2O3 catalysts, indicating that the CNT support promoted or favored the reduction of the active species. The active species of a Co-Mo-0.7/CNT catalyst were more easily reduced than those of the Co-Mo/CNT catalysts with Co/Mo atomic ratios of 0.2, 0.35, and 0.5, respectively, suggesting that the Co/Mo atomic ratio has a great effect on the reducibility of the active species. It was found that the incorporation of cobalt improved the dispersion of the molybdenum species on the support, and a phenomenon of mobilization and re-dispersion had occurred during the sulfurization process, resulting in low valence state Mo3S4 and Co-MoS2.17 active phases. HDS measurements showed that the Co-Mo/CNT catalysts were more active than the Co-Mo/γ-Al2O3 ones for the desulfurization of DBT, and the hydrogenolysis/hydrogenation selectivity of the Co-Mo/CNT catalysts was also much higher than those of the Co-Mo/γ-Al2O3. The Co-Mo/CNT catalyst with a Co/Mo atomic ratio of 0.7 showed the highest activity, whereas the catalyst with a Co/Mo atomic ratio of 0.35 had the highest selectivity.     

烯烃聚合催化剂的研究进展

获得高性能聚烯烃材料是化学家们不断的追求。烯烃聚合催化剂的结构对其催化性能有重要影响,而聚烯烃的改性则能够改善聚合物实际应用中表面形貌、本体性能中存在的缺陷,如通过改性可增加聚合物韧性、降低聚合物表面的摩擦系数或提升表面能等。 本文系统总结了金属烯烃聚合催化剂研究进展,包括Ziegler-Natta催化剂、茂金属催化剂、非茂金属催化剂的结构及调控策略,探讨了位阻效应、双金属协同效应以及其他效应对催化效果的影响。     

钾修饰的moo3/sio2催化剂的xrd和tpr表征

moo3/k2o/sio2催化剂;xrd;tpr;高硫合成气;甲硫醇     

堇青石负载La-Mn-O复合氧化物催化剂的甲苯催化燃烧性能

以堇青石蜂窝陶瓷为载体,以La2O3,Mn(NO3)2为基本原料,掺杂一些稀土等非贵重金属元素,采用浸渍法制备了系列负载La-Mn-O复合氧化物催化剂.考察了焙烧温度等对甲苯催化燃烧性能的影响,并对催化剂进行了XRD,TPR表征.结果表明,800 ℃焙烧的LaMn/Cord催化剂具有较高的甲苯催化燃烧性能;Ce取代催化剂中部分La后能改善催化剂的氧化活性,当Ce∶La=1∶1(摩尔比)时催化性能最佳,在260 ℃的反应温度下甲苯转化率达到90%以上.     

噻吩在不同负载磷化钨催化剂上的加氢脱硫

采用程序升温和高纯氢气还原无定型磷钨酸盐与载体γ-Al2O3机械混合物的方法，制备了活性组分为磷化钨、负载量分别为20％、25％、30％和35％的新型磷化钨催化剂，并对其噻吩加氢脱硫反应活性进行考察。实验结果表明，负载磷化钨催化剂的噻吩加氢脱硫率明显高于非负载磷化钨催化剂；不同负载磷化钨催化剂还原反应均为放热反应，且发生还原反应生成活性组分磷化钨的最低温度大于610℃，对于噻吩加氢脱硫反应，WP1活性较高，WP4活性较低，在340℃时分别为85．23％和67．93％，催化剂WP1具有较好的稳定性。     

Co/SiO2催化剂的表征和吸附量热研究

用溶胶-凝胶法制备了Co/S iO2系列的担载型催化剂,采用SBET、TPR、XRD、O2滴定及室温H2、O2、CO和C2H4微量吸附量热等技术进行了研究.结果表明:Co很好分散,S iO2的含量越高,样品的SBET越大;Co是经由Co3 →Co2 →Co0的还原过程;Co/S iO2系列催化剂上,CO、H2、O2和C2H4的初始吸附热数值均比较接近、饱和覆盖度以50Co/50S iO2最高,O2为多层吸附而H2、CO和C2H4为单层吸附,CO为线式吸附并发生歧化反应生成了C和CO2,C2H4吸附解离生成了H2、乙川(C2H3)和C2H6.     

乙二胺四乙酸改性对NiMo/Nano-HZSM-5催化剂脱硫性能的影响

以水热处理的纳米HZSM-5为载体,通过螯合剂乙二胺四乙酸(EDTA)改性制备了一种具有较高脱硫活性和稳定性的EDTA-NiMo/HZSM-5催化剂,并用XRD、ICP、FT-IR、27Al MAS NMR、TG-DTA、Py-IR及NH3-TPD对催化剂进行了表征.结果表明,EDTA与载体之间具有较强的相互作用,这种强相互作用减弱了金属活性组分与载体之间的作用力,抑制非活性NiAl2O4、Al2(MoO4)3的形成,有利于活性组分在载体表面的分散,且添加的螯合剂与金属组分镍可以形成稳定的螯合物,在硫化过程中能改变催化剂的硫化顺序,促使有效脱硫活性中心的形成,提高了催化剂的脱硫活性和稳定性.     

柴油加氢精制催化剂制备技术

柴油加氢精制催化剂制备技术的发展大致经历了3个阶段,由此形成了三代柴油加氢催化剂:单层分散的负载型金属硫化物催化剂,多层分散的负载型金属硫化物催化剂和非负载型金属硫化物催化剂。本文对金属硫化钼基柴油加氢精制催化剂的应用背景、制备思想及催化剂研究开发现状进行了系统的总结,对柴油加氢催化剂的发展方向进行了展望。