NaBr／KZSM—5催化剂上甲苯甲烷氧化甲基化制苯乙烯和乙苯

在常压固定床连续流动不锈钢反应装置上,对ＮａＢｒ／ＫＺＳＭ－５催化剂系统考察了ＮａＢｒ负载量、反应温度、接触时间对甲苯的转化率、Ｃ８化合物的选择性、Ｃ８化合物的收率的影响。同时,通过吸附ＮＨ３－ＴＰＤ和吸附甲酸－ＴＰＤ对催化剂表面的酸、碱强度及酸、碱量进行了研究。结果发现,ＮａＢｒ负载量、反应条件对反应影响很大,且有一最佳值,同时,通过对催化剂酸、碱考察,发现ＮａＢｒ／ＫＺＳＭ－５催化剂,其中等强度的碱中心和较弱的酸中心的合理匹配是催化剂的活性中心     

碱金属改性Y分子筛的甲苯氧化甲基化反应性能及基酸碱性质

碱金属改性Ｙ分子筛的甲苯氧化甲基化反应性能及其酸碱性质＊周灵萍李伟苏明李赫口亘陶克毅＊＊（南开大学化学系，天津３０００７１）关键词Ｙ型分子筛，甲苯，甲烷，氧化甲基化，苯乙烯，乙苯，酸性，碱性分类号Ｏ６４３／ＴＱ４２苯乙烯和乙苯是重要的化工原料．以往合...     

Studies of the Effects of Alkali Metal Oxides Promoter on the Oxidative Methylation of Toluene with Methane over KY Zeolite Catalysts

Methane is the most abundant component of natural gas. The direct conversion of methane into chemical feedstock or transportable liquid fuel is an attractive process. In addition to oxidative coupling of methane, oxidative methylation of toluene with methane to styrene and ethylbenzene which has been investigated by Khcheyan et al.1, provides another possibility of methane utilization. Recently, several research groups have employed some metal oxides for the oxidative methylation of toluene w…     

凹凸棒石负载的Cu-Mn-Ce催化剂上甲苯氧化反应性能

采用浸渍法制备了凹凸棒石(PG)负载Cu-Mn-Ce催化剂,运用X射线衍射、透射电镜和H2程序升温还原等方法对催化剂进行了表征,并将催化剂用于氧化降解甲苯反应中,考察了不同活性组分、Ce添加量以及催化剂焙烧温度对催化剂活性的影响,探讨了催化剂中活性组分的存在形式及与催化氧化活性的关联.结果表明,催化剂中Cu,Mn和Ce...     

铜锰双金属氧化物催化的液相甲苯氧化反应

 工业上甲苯氧化反应采用均相醋酸钴催化剂,以溴化物为促进剂在乙酸溶液中进行. 乙酸和溴化物的使用使催化剂的分离和回收非常困难,并非常容易腐蚀设备; 另外很容易形成大量有毒废液对环境造成污染. 本文以共沉淀法制备的铜锰氧化物为催化剂,在无溶剂的条件下进行了甲苯液相氧化反应,得到了较好的催化效果. 催化剂最佳Cu:Mn摩尔比为1:1, 此时催化剂的主要物相为Cu1.5Mn1.5O4.     

Ni/SiO_2在甲烷部分氧化反应中的稳定性:W修饰的影响

甲烷部分氧化制合成气反应(POM)是天然气、页岩气资源利用的重要途径之一,常用的Ni/SiO2催化剂在反应中易发生表面积炭而失活。为了解决这一问题,我们采用尿素沉淀法制备W修饰的Ni基催化剂,并考察其在POM反应中的稳定性和W的作用。结果表明,催化剂中适量W的存在可显著改善其POM反应稳定性。其原因为Ni-W作用修饰了Ni的化学态或其亲氧能力,从而改善了其表面抗积炭能力。此外,反应中催化剂表面形成的α-WC具有一定的抑制表面积炭形成的能力,且该α-WC具有良好的稳定性。     

Y2O3修饰Ni/SiO2催化剂在甲烷部分氧化制合成气反应中的催化性能及稳定性

采用常规浸渍法制备Y₂O₃修饰的Ni/SiO₂催化剂,并考察其催化甲烷部分氧化（POM）制合成气反应性能。结果表明,Y₂O₃的引入减小了金属Ni的粒径,有效提高了Ni在载体表面的分散性,增强了金属Ni与载体SiO₂间的相互作用,从而使催化剂的抗烧结、抗积碳能力,以及催化剂的POM反应性能得以改善。     

SiO2气凝胶负载的Ni催化剂在甲烷部分氧化制合成气反应中的催化性能及稳定性

以常压有机溶剂置换(A)和溶剂置换-表面改性(B)方式制备的两种SiO₂气凝胶(SiO₂-A(或B)型气凝胶,记为SiO₂-A(or B)G)为载体, 采用常规浸渍法和聚乙烯吡咯烷酮(PVP)添加浸渍法合成不同SiO₂气凝胶负载的Ni/SiO₂催化剂, 并考察其催化的甲烷部分氧化(POM)制合成气的反应性能. 结果表明, 各催化剂的初始反应性能相近, 但Ni/SiO₂-BG的POM稳定性明显较Ni/SiO₂-AG的差, 而PVP添加制备的催化剂稳定性则获明显改善, Ni/SiO₂-AG-PVP、Ni/SiO₂-BG-PVP上POM稳定性相近. 结合X射线衍射(XRD)、程序升温还原反应(H₂-TPR)、高分辨透射电镜(TEM)和Brunauer-Emmett-Teller (BET)等表征结果的分析发现: (1) SiO₂-AG表面上存在一定量的羟基, 可促进亲水性金属物种与其的相互作用, 而SiO₂-BG表面上基本为有机基团, 与亲水性金属物种几乎无作用; (2) PVP的存在可使金属物种进入亲/疏水载体孔道深处, 抑制焙烧中载体骨架的收缩和金属颗粒的生长, 进而促进金属-载体的相互作用. 这二者均能有效地提高催化剂的POM反应稳定性.     

Na-W-Mn/SiO2催化剂中的组分协同效应

 利用XRD, SEM和Raman光谱等手段对Na-W-Mn/SiO2催化剂中形成的物相、活性组分在载体表面的分散度以及催化剂表面的金属中心结构进行了研究. 结果表明,组分间的相互作用对各活性组分在催化剂中的存在形式有重要影响. 在无定形氧化硅表面, W以八面体六配位WO3形式存在,在α方石英表面, W以四面体四配位的WO4形式存在. 没有组分Na时, W或Mn在催化剂表面以氧化物颗粒形式存在; Na的加入不仅可大大提高W或Mn在催化剂表面的分散度,而且可使WO4四面体的结构变得十分均一. 反应性能研究还表明, Na和Mn之间存在很强的电子相互作用,对于含Mn催化剂的选择性具有重要影响.     

Oxidative Methylation of Toluene with Methane over K-exchanged Y Type Zeolite Catalyst Promoted with Alkali Metal Bromide and Alkali Metal Oxide

IntroductionManyresearchgroupsareconductingextensiveresearchtoreplacecrudeoil-basedchemicalswithnaturalgasandcoal-basedchemicals.Itisknownthatstyreneisoneofthemostimportantindustrialmonomers.Currently,styreneisproducedbycatalyticalkylationofbenzenewithethyleneoverA1Cl,-HClcata-lyst,followedbyoxidativedehydrogenationoftheresultantethylbenzeneoverpotassium-promotedironoxidecatalystsL'l.However,thisprocessinvolvestheutilizationofbenzeneandethylene,obtainedfromcrudeoilandpetroleumgas,whichareexp…     

Oxidative Methylation of Toluene with Methane over Basic Zeolite Catalysts Promoted with Alkali Metal Bromides and Alkali Metal Oxides

IntroductionStyrene is one of the most important industrial monomers. At present, styrene is mainlyproduced by alkylation of benzene with ethylene followed by oxidative dehydrogenationof the resulting ethylbenzene. However, this process is very expensive and complex. Anew method of synthesizing ethylbenzene and styrene directly from toluene and methanewas discovered by Khcheyan el al. ', and Yakovich and Bakareva2. The process wouldpotentially reduce the cost because of the production of sty…     

CaO／La2O3催化剂上的甲烷氧化偶联反应的研究

研究了不同配比的ＣａＯ／Ｌａ_２Ｏ_３催化剂对甲烷氧化偶联反应的催化性能。适当配比的ＣａＯ／Ｌａ_２Ｏ_３催化剂的性能明显优于纯Ｌａ_２Ｏ_３或ＣａＯ，在钙含量为２４％和８１％（Ｃａ／（ｃａ＋Ｌａ））处，Ｃ_２选择性和Ｃ_２收率分别出现两个峰值。同时还发现，１３％ＣａＯ／Ｌａ_２Ｏ_３样品显示出良好的低温催化性能，在５５０℃反应温度下获得了３１．５％的甲烷转化率和４５％的Ｃ_２选择性。并采用ＸＲＤ、ＸＰＳ和Ｃｏ_２ＴＰＤ等技术研究了催化剂的结构。结果表明，ＣａＯ／Ｌａ_２Ｏ_３体系催化剂上没有检测到新物相产生。但是，催化剂中ＣａＯ与Ｌａ_２Ｏ_３两组分之间存在着相互作用，有利于表面活性中心的形成。     

甲烷氧化偶联催化剂的研究

甲烷氧化偶联是化学工作者十分重视的新课题,并做了许多研究工作,Benson以氯为氧化剂在1700℃高温下反应^[1],Keller等使甲烷在金属氧化物格子氧上反应^[2],Hinsen等以PbO/Y-Al₂O₃做催化剂,氧做氧化剂进行偶联^[3],但乙烯和乙烷的选择率很低,J. H. Lunsford等则用Li₂O/MgO做催化剂,氧为氧化剂把乙烯和乙烷的总收率提高到19.4％^[4],但乙烯的收率低于乙烷。     

甲烷氧化偶联Na-W-Mn/SiO2催化剂的喇曼光谱

Ｎａ Ｗ Ｍｎ／ＳｉＯ２ 是甲烷氧化偶联反应的最好催化剂之一．该体系不仅具有良好的活化甲烷能力和Ｃ２ 烃选择性,且具有较好的稳定性并适合于加压反应 ［１ -３］．对于该催化剂,我们用不同的表征手段做了大量的研究,对各组分的作用及甲烷的活化机理都有了较深入的认识．我们也曾用Ｒａｍａｎ光谱对该体系进行过研究［４,５］,但由于焙烧过程中载体结构及伴随的振动光谱变化,使谱峰的解析出现错误,将载体结构变化出现的新峰归属成了钨氧四面体的畸变．最近我们在确认载体振动光谱及其变化的基础上又对该体系进行了细致的研究,确…     

甲烷氧化偶联MgO／BaCO3催化剂的表面结构与催化活性

用ＣＯ２－ＴＰＤ，ＣＯ，ＣＨ４脉冲以及ＥＰＲ，ＸＰＳ等方法对ＭｇＯ／ＢａＣＯ３的表面结构及催化活性进行研究，结果表明，催化剂的碱性，氧扩散速率等对催化剂的活性均有影响。ＢａＣＯ３和ＭｇＯ的共同作用可以增强催化剂的碱性强度?增加强碱中心的量，调变晶格氧的移动性，提高Ｃ２烃的收率和选择性。ＥＰＲ和ＸＰＳ测试结果表明，表面吸附态的氧物种Ｏ＾－２作为甲烷氧化偶联活性氧物种的前驱态在反应反应条件下可转化为活     

锂在甲烷氧化偶联催化剂中的助催化作用

自Lunsford等首次报道在Li/MgO催化剂上的甲烷氧化偶联(OCM)以来,许多研究者相继报道了添加碱金属对该反应的影响,其中以Li的添加最受关注。Li在OCM反应中对提高C_2烃选择性的作用最为明显,因而弄清Li在这一反应中的作用十分必要。本文讨论了Li在几个有代表性的碱土(CaO)及稀土(La_2O_3)中的存在形式与生成C_2产物的关系。     

添加Na4P2O7对CaO催化剂上甲烷氧化偶联反应的影响

用Na_4P_2O_7做为Na+添加剂制备Na_4P_2O_7/CaO催化剂。在5.5×10~(_2)的Na_4P_2O_7/CaO上及760℃,w/F=0.0.9g·s·mL~(-1)条件下可以获得23.4×10~(-2)的CH_4转化率和66.8×10~(-2)的C_2烃选择率。催化剂表面Na~+的富集有利于表面活性中心的形成。催化剂表面存在CO_2的碳酸化与脱碳酸化平衡。表面Na~+的流失会引起催化剂活性的下降。     

ThO2—La2O3／BaCO3复合物催化剂对甲烷氧化偶联反应的低温催化活性

用共沉淀法与浸渍法制备的ThO_(2-)La_2O_(3-)BaCO_3三组分复合物催化剂在反应温度600℃ ,催化剂床层热点温度665℃的条件下,采用甲烷/空气共进料方式,可以获得22.4%甲烷转化率和64.6%C_2烃选择性,本文考察了各组分含量对催化性能的影响,用离子阱在线检测考察了在纯ThO_2与三组分复合物催化剂上CO脉冲反应的差别.