Co-Mo/Al2O3催化剂上裂解汽油中单烯烃加氢宏观动力学

采用绝热管式固定床积分反应器,在2.0MPa~4.0MPa、524K~644K、氢/裂解汽油摩尔比1.5~3.5和反应器入口环戊烯、3 乙基 1 戊烯、苯乙烯和1 己烯的分压分别为0.87kPa~5.60kPa、1.09kPa~7.01kPa、1.14kPa~7.35kPa和0.25kPa~0.97kPa下,对Co Mo/Al2O3催化剂上裂解汽油中单烯烃催化加氢的宏观动力学特性进行了系统研究。以Powell优化法和Merson迭代法对动力学实验数据进行非线性参数估值,建立了与实验数据吻合良好、裂解汽油中单烯烃催化加氢的幂函数型宏观动力学模型。其中,环戊烯、3 乙基 1 戊烯、苯乙烯和1 己烯的反应级数分别为1.725、0.685、0.7和0.655,对应的加氢反应宏观活化能依次为63455 J·mol－1, 61781 J·mol－1, 52105 J·mol－1和54181 J·mol－1。实验所用Co Mo/Al2O3催化剂对环戊烯、3 乙基 1 戊烯和苯乙烯加氢具有明显的催化作用,对1 己烯加氢具有一定的催化作用,但对1 庚烯加氢基本无催化活性。加氢反应压力控制在3.5MPa左右更为适宜。     

内扩散对裂解汽油中噻吩加氢脱硫反应的影响

采用等温积分管式反应器,在543 K～623 K、2.5 MPa～3.5 MPa、氢油摩尔比2～4的条件下,对Co-Mo/Al2O3催化剂上噻吩加氢脱硫反应的本征和宏观动力学进行了研究.运用Langmuir-Hinshelwood机理,推导出了噻吩加氢脱硫反应的动力学模型,并对模型参数进行了估值.统计检验和实验数据验证了动力学模型的合理性.通过Thiele模数的计算以及对新鲜和失活催化剂的孔径分布与碳含量的分析和比较表明,反应过程受催化剂内扩散的影响.利用本征和宏观反应速率方程计算得到了催化剂内扩散效率因子,其数值随反应温度的升高而明显减小,随氢油摩尔比的增加变化不明显.     

TS-1/H2O2催化模拟汽油中噻吩的选择氧化研究

随着环境法规的日益严格,世界各国对于燃料中硫质量分数做了新的规定,要求车用燃料的硫控制在10×10-6~50×10-6,燃料电池硫的质量分数控制为(1×10-6。要达到这样高的脱硫深度,传统的脱硫方法面临着极大的挑战[1]。因此,其他非HDS脱硫方法受到研究者关注,其中氧化萃取深度脱硫     

Pd-CeO2/Al2O3结构对其催化加氢脱硫反应性能的影响

分步浸渍法制备了不同Pd含量的Pd-CeO2/Al2O3催化剂,以噻吩加氢脱硫为探针反应,考察了Pd-CeO2/Al2O3催化剂的加氢脱硫性能,并应用XRD、H2-TPR、NH3-TPD、H2吸附和CO吸附等手段对催化剂结构进行了表征.结果表明,Pd在制备过程巾优先沉积在CeO2表面,Pd-Ce结合作用导致了界面效应和新的酸性位产生,Pd-Ce之间的界面效应是Pd-CeO2/Al2O3催化剂加氢脱硫活性提高的原因.2%Pd的Pd-CeO2/Al2O3催化剂拥有最高的单位质量Pd上的界面酸量,改性效果最为明显.Pd颗粒的优势面是Pd(111)面,这导致了强的Pd-Ce结合作用和界面效应,而1%和4%Pd的Pd-CeO2/Al2O3催化剂由于Pd-ce结合的空间结构使界面效应削弱,活性提高不明显.     

工业NiW/Al2O3催化剂上二苯并噻吩的加氢脱硫动力学

以二苯并噻吩(DBT)为含硫模型化合物, 在高压滴流床反应装置中,考察了工业NiW/Al2O3催化剂（RN-10）的加氢脱硫(HDS)动力学规律,研究了氢分压（1.5 MPa～4.5 MPa）、氢油体积比（150~700）、液体质量空速(15 h-1~60 h-1）、反应温度（280 ℃~380 ℃）等对DBT的HDS反应结果的影响。结果表明,当氢分压和氢油体积比较大时,两者变化对DBT的转化率基本无影响;温度对DBT的转化率影响较大,提高温度可有效提高DBT的转化率,随着温度的升高,DBT转化率的增加逐渐变缓。采用2级平推流反应动力学模型对不同温度实验数据进行了拟合,求得了不同温度的表观反应速率常数,模型的相关系数>0.989。活化能计算结果表明,RN-10催化剂在高反应温度区(>330 ℃)的DBT的HDS活化能明显低于较低温度时的活化能,分别为13.4 kJ/mol和121.4 kJ/mol。对于RN-10催化剂,不可单纯地通过提高反应温度来大幅度提高HDS转化率。     

CeO2改性的Pd/Al2O3催化剂在加氢脱硫反应中的抗硫性能

采用浸渍法制备CeO2改性的Pd/Al2O3催化剂,以噻吩加氢脱硫为探针反应,考察了Pd/Al2O3 和Pd-CeO2/Al2O3催化剂的活性和抗硫性能,并运用CO吸附、FT-IR、TG等分析测试技术研究表征了催化剂性质. 结果表明,Pd-CeO2/Al2O3催化剂比Pd /Al2O3催化剂具有较低的硫化度. 在连续反应中,Pd-CeO2/Al2O3催化剂的抗硫失活能力较强. CeO2的加入导致了Pd-S键能的减弱,在Pd-CeO2/Al2O3催化剂上H2S主要吸附在CeO2上而不是Pd原子上. Pd-CeO2/Al2O3抗硫能力的提高是由于Pd-Ce结合导致Pd缺电子状态,减少了Pd的硫化失活而引起. CeO2对H2S的竞争吸附造成与CeO2结合作用的Pd处于较低的H2S分压,减少了Pd失活的几率.     

Al2O3性质对加氢脱硫催化剂Co-Mo/Al2O3活性相形成的影响

以两种商用Al2O3为载体,制备了汽油选择性加氢脱硫催化剂Co-Mo/Al2O3,并采用红外光谱、X射线衍射、N2吸附-脱附、透射电镜、扫描透射-能谱和X射线光电子能谱等手段系统研究了载体物化性质对催化剂活性相形成的影响.结果表明,表面羟基数量少和结晶程度高的载体与活性金属间相互作用减弱,促进了Mo物种的硫化还原,使MoS2片晶的尺寸和层数增加,且其硫化态催化剂上CoMoS活性位更多,CoMoS/MoS2比更大,因而显著提高了相应Co-Mo催化剂加氢脱硫活性和选择性.     

WP/γ-Al2O3催化剂负载方式对噻吩加氢脱硫性能的影响

以γ-Al2O3为载体，分别采用机械混合法、共浸渍法、分步浸渍法和程序升温、高纯氢气还原无定型磷钨酸盐的方法，制备了活性组分为磷化钨，负载量为20%的WP/γ-Al2O3催化剂。考察了不同方法制备的催化剂对噻吩加氢脱硫（HDS）反应的催化活性。结果表明：不同负载方式对催化剂结构有一定影响，对噻吩加氢脱硫性能的影响在低温时较明显。采用机械混合方式，先混合后还原方法制备的催化剂其HDS活性比先还原后混合方法制备的催化剂高；采用共浸渍和分步浸渍方式，通过焙烧所形成的催化剂其HDS活性分别比不经焙烧所形成的催化剂高或接近；浸渍焙烧所形成的催化剂其HDS活性远远高于机械混合法制备的催化剂。     

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。     

Ni2P/HZSM-5上噻吩加氢脱硫性能研究

采用程序升温还原方法制备了Ni2P/HZSM5催化剂。用X射线衍射 (XRD)、低温N2吸附（BET）、扫描电镜(SEM)等技术对催化剂样品的物相、比表面积、形貌等性质进行了表征。在连续微反系统中测定了Ni2P/HZSM5催化剂对噻吩加氢脱硫催化活性;研究了Ni2P负载量、前驱体中Ni/P摩尔比对催化剂的物相及性能的影响,考察了空速、反应温度、反应压力等操作条件对催化剂上噻吩加氢脱硫性能的影响。实验结果表明,Ni2P/HZSM5催化剂对噻吩加氢脱硫反应具有较高的活性和稳定性。随着Ni2P负载量、前驱体中Ni/P摩尔比的增加,催化剂的活性和稳定性先升高后降低。反应温度和体积空速对Ni2P/HZSM5催化剂的噻吩加氢脱硫性能有较明显的影响,反应压力和进料氢油比的影响相对较小。     

光照对Pt/Al2O3光热CO2加氢反应的增强作用（英文）

在传统热催化材料的研究领域中,光照技术已经得到了广泛的应用,从而使传统热催化剂的催化反应活性和选择性得到优化.然而,在光热协同催化反应过程中,光照因素对催化反应过程的影响尚未得到很好地研究和理解.本文通过浸渍法制得Pt/Al2O3催化剂,并应用于光热协同催化CO2加氢反应.结果证明,在光热协同CO2加氢催化反应中, Pt/Al2O3催化剂表现出光热协同效应.本文结合原位漫反射红外光谱(operandoDRIFTS)和密度泛函理论计算(DFT)对光照因素对该催化反应过程的作用机制进行了进一步深入研究.结果表明, CO气体分子从Pt纳米颗粒上的脱附过程为CO2加氢反应的重要步骤;CO气体分子在Pt纳米颗粒上脱附的位置包含台阶位置(Ptstep)和平台位置(Ptterrace).结果表明,反应过程中CO气体分子从Pt表面的脱附有利于催化剂暴露出Pt反应活性位点.值得注意的是,在光热协同催化CO2加氢反应过程中,光照和温度因素对CO气体分子的脱附过程具有不同影响.吸附能的计算结果证明, CO气体分子吸附在Ptstep和Ptterrace上的吸附能分别为-1.24和-1.43eV.由此可见, CO气体分子与Pt纳米颗粒上的Ptstep吸附位点之间相互作用更强.在无光照作用的条件下对催化剂进行加热, CO气体分子更容易从Ptterrace吸附位点发生脱附;但是在对应的温度下加入光照作用后,吸附在Ptstep位点上的CO气体分子会先转移到Ptterrace吸附位点上,随后脱附,从而促进CO2加氢反应的进行.     

FCC汽油催化裂解生产低碳烯烃的研究

利用小型固定流化床实验装置研究了催化裂化（FCC）汽油在专门开发的多产低碳烯烃催化剂上的裂解性能。研究表明,反应温度对原料转化率、总低碳烯烃产率的影响最大,剂油比和水油比对低碳烯烃的产率影响较小,而随着重时空速的增大,总低碳烯烃产率略有降低;确定了FCC汽油催化裂解制低碳烯烃的实验室最优反应条件,即反应温度、剂油比、重时空速和水油比分别为660℃、12、15h^-1和0.8。根据反应条件与裂解产物的关系提出了催化裂解反应深度函数,并建立裂解产物产率与催化裂解反应深度函数之间的关联模型。随催化裂解反应深度函数的增加,乙烯产率持续增加,而丙烯和丁烯产率出现最大值,利用此模型可以对产物产率进行预测。     

Simultaneous catalytic hydrolysis of carbonyl sulfide and carbon disulfide over Al2O3-K/CAC catalyst at low temperature

In this work, a series of coal-based active carbon(CAC) catalysts loaded by Al2O3were prepared by sol-gel method and used for the simultaneous catalytic hydrolysis of carbonyl sulfide(COS) and carbon disulfide(CS2) at relatively low temperatures of 30-70 ℃. The influences of calcinations temperatures and operation conditions such as: reaction temperature, O2concentration, gas hourly space velocity(GHSV) and relative humidity(RH) were also discussed respectively. The results showed that catalysts with 5.0 wt% Al2O3calcined at 300 ℃ had superior activity for the simultaneous catalytic hydrolysis of COS and CS2. When the reaction temperature was above 50 ℃, catalytic hydrolysis activity of COS could be enhanced but that of CS2was inhibited. Too high RH could make the catalytic hydrolysis activities of COS and CS2decrease. A small amount of O2introduction could enhance the simultaneous catalytic hydrolysis activities of COS and CS2.     

H2S对NiW/Al2O3和CoMo/Al2O3上二苯并噻吩和4,6-二甲基二苯并噻吩加氢脱硫反应的影响

 考察了H2S对NiW/Al2O3和CoMo/Al2O3上二苯并噻吩(DBT)和4,6-二甲基二苯并噻吩(DMDBT)加氢脱硫反应的影响. 结果表明,H2S同时抑制DBT和DMDBT两种硫化物的加氢脱硫反应,并且对DBT的抑制作用更为明显. 对于NiW/Al2O3和CoMo/Al2O3两种催化剂,H2S抑制了DBT和DMDBT的直接脱硫路径活性; 对于CoMo/Al2O3催化剂上DBT转化中的加氢反应也有抑制作用,但促进了DMDBT转化中加氢反应的进行. NiW/Al2O3催化剂更易受H2S的影响.     

Kinetic study of propane dehydrogenation and catalyst deactivation over Pt-Sn/Al2O3 catalyst

The kinetics of propane dehydrogenation and catalyst deactivation over Pt-Sn/Al₂O₃ catalyst were studied. Performance test runs were carried out in a fixed-bed integral reactor. Using a power-law rate expression for the surface reaction kinetics and independent law for deactivation kinetics, the experimental data were analyzed both by integral and a novel differential method of analysis and the results were compared. To avoid fluctuation of time-derivatives of conversion required for differential analysis, the conversion-time data were first fitted with appropriate functions. While the time-zero and rate constant of reaction were largely insensitive to the function employed, the rate constant of deactivation was much more sensitive to the function form. The advantage of the proposed differential method, however, is that the integration of the rate expression is not necessary which otherwise could be complicated or impossible. It was also found that the reaction is not limited by external and internal mass transfer limitations, implying that the employed kinetics could be considered as intrinsic ones.     

APUSM technology for the production of BTX and LPG from pyrolysis gasoline using metal promoted zeolite catalyst

SK Corporation developed an advanced pyrolysis gasoline (pygas) upgrading (APU^SM) technology based on a catalytic process for producing valuable benzene, toluene and xylenes (BTX) and liquefied petroleum gas (LPG) from pygas containing aromatics and non-aromatic hydrocarbons. Hydrodealkylation of heavy aromatics and hydrocracking of non-aromatic hydrocarbons occurred with facility in the conversion of pygas over a proprietary catalyst, metal promoted zeolite. This catalytic process produced benzene and toluene with high purity corresponding to chemical grade while giving mixed xylenes with reduced ethylbenzene. In the present study, we described novel features of the APU^SM technology in terms of the process and catalyst. The influence of the process conditions was also examined. This technology has been commercially proven, and hence is available for licensing through Axens, which is a major engineering and licensing company.     

Effect of Mg/Al atom ratio of support on catalytic performance of Co-Mo/MgO-Al2O3 catalyst for water gas shift reaction

Co-Mo-based catalysts supported on mixed oxide supports MgO-Al2O3 with different Mg/Al atom ratios for water gas shift reaction were studied by means of TPR, Raman, XPS and ESR. It was found that the octahedral Mo species in oxidized Co-Mo/MgO(x)-Al2O3 catalyst and the contents of Mo5+, Mo4+, S2- and S2-2 species in the functioning catalysts increased with increasing the Mg/Al atom ratio of the support under the studied experimental conditions. This is favorable for the formation of the active Co-Mo-S phase of the catalysts. Catalytic performance testing results showed that the catalysts Co-Mo/MgO-Al2O3 with the Mg/Al atom ratio of the support in the range of 0.475-0.525 exhibited optimal catalytic activity for the reaction.