低温条件下羰基硫催化水解反应本征动力学研究

 采用自行设计和安装的微反－色谱联用装置，在50～70℃，n（H2O）／n（COS）＝60～550的条件下，以TGH为催化剂，对羰基硫催化水解反应本征动力学进行了研究．利用不同的目标函数，采用非线性Marquart法对实验数据进行回归，所建立的本征动力学方程式为r（COS）＝－dXd（W／f（COS））＝1．82·1014p（COS）p－0．5（H2O）exp－758008．374T．并对其反应机理进行了探讨．     

La-CoMoN_x/CNTs催化剂上氨分解反应的本征动力学

以La-CoMoNx/CNTs为催化剂,对氨分解制氢反应的本征动力学进行了研究。考察了N2浓度、H2浓度、NH3浓度以及反应温度对反应速率的影响。采用幂指数方程描述反应动力学,确定了本征动力学参数,推导出了本征动力学方程,得到反应的活化能为93.948 kJ/mol。同时对其反应机理进行了探讨,认为La-CoMoNx/CNTs催化剂上氨分解反应遵循Temkin-Pyzhev机理,即表面氮原子的结合脱附为反应的速率控制步骤。     

油页岩燃烧释放二氧化硫的本征动力学和机理

将油页岩通过酸处理和低温灰化，获得高纯度的有机质和矿物质，利用程序升温装置与二氧化硫在线分析仪，在升温速率为５℃／ｍｉｎ的条件下，分别研究了在燃烧过程中茂名油页岩及其有机质与矿物质释放二氧化硫的本征动力学。结果表明，有机硫释放二氧化硫的温度范围为２１０～４７０℃，按两段处理得到的动力学参数为：反应级数皆为１，在２１０～３４０℃，活化能Ｅ＝７６．１８ｋＪ／ｍｏｌ，频率因子Ａ＝９．９１×１０￣３ｓ￣（－１），在３４０～４７０℃，Ｅ＝１５４．７０ｋＪ／ｍｏｌ，Ａ＝７．８５×１０￣８ｓ￣（－１）ＭＰａ￣（－１）；黄铁矿硫释放二氧化硫的温度范围为２９０～５１０℃，动力学参数为Ｅ＝１９９．１０ｋＪ／ｍｏｌ，Ａ＝４．３０×１０￣（１１）ｓ￣（－１）ＭＰａ￣（－１），ｎ＝１．４。文中对油页岩中硫的燃烧转化机理进行了初步探讨。     

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.     

铜基催化剂上甲醇常压分解本征动力学的研究 Ⅱ.CO-H_2-CO_2-H_2O-CH_3OH 系统

常压下,测定了在C301型铜基催化剂上CO-H_2-CO_2-H_2O-CH_3OH 系统中甲醇分解的本征反应速率,对幂函数型甲醇分解本征动力学模型进行了参数估值。求得甲醇分解的动力学方程为:(?)温度与气体组成的实验范围参照甲醇合成工业生产条件。研究结果表明,二氧化碳对甲醇的分解起促进作用。上述复合反应系统中变换反应接近平衡。     

浆态搅拌釜中FT合成的动力学研究

在自制的５００ｍｌ浆态搅拌器采用模试鼓泡浆反应器无载体沉淀Ｆｅ－Ｃｕ－Ｋ催化剂进行了ＦＴ合成动力学研究。在２５０－２８０℃，１．５ＭＰａ，１－２．５１／ｇｌａｔ．ｈ和Ｈ２／ＣＯ＝１．０９范围内，排除传质效应的条件下，得到了本征动力学数据，实验结果用线性参数估计方法按照速率常数ｋ，活化能Ｆ     

ZnCl2/粘土-SA01催化合成二苯甲烷反应动力学研究

在ZnCl2/粘土-SA01催化剂上合成了二苯甲烷,考察了负载量、苯/苄基氯摩尔比、催化剂用量、反应温度和时间对该反应的影响,研究了以ZnCl2/粘土-SA01为催化剂合成二苯甲烷的反应动力学,为探讨其反应机理和研究烷基化反应动力学提供了依据.结果表明,温度在303-318K时,本征动力学方程为r=k[ZnCl2/粘土-SA01]0.8[C6H6][C6H5CH2Cl],属二级反应,表观反应活化能为88.6kJ/mol;在328-353K时,其本征动力学方程为r=k[ZnCl2/粘土-SA01]0.1,反应属零级反应,表观活化能为52.8kJ/mol.     

叔丁醇溶剂中TS-1催化丙烯环氧化的动力学研究

研究了叔丁醇溶剂中TS-1催化丙烯环氧化反应的本征动力学，反应条件为:温度303.15K～323.15K，丙稀压力0.3 MPa～0.6 MPa。根据反应机理及组分在TS-1上的吸附特点建立了如下的机理模型方程式： 根据实验数据，我们对机理模型进行了参数估值。检验结果表明拟合效果较好，反应符合Eley-Rideal机理，丙烯环氧化反应发生在吸附态的过氧化氢与游离态的丙烯之间。     

大颗粒FCC汽油芳构化催化剂烧碳再生动力学研究

采用微型固定床反应器和气相色谱联合装置,研究了大颗粒FCC汽油芳构化催化剂的烧碳再生动力学和再生产物中CO2与CO的摩尔比.结果表明,大颗粒FCC汽油芳构化催化剂的烧碳反应速率与碳含量和氧分压的关系符合一级反应规律;但由于受内扩散的影响,其烧碳反应速率仅为本征烧碳反应速率的60%左右.在600 ℃～720 ℃再生产物中CO2/CO摩尔比随再生温度的增加而减小,720 ℃以后,该比值显著增大;随着氧分压的增加,CO2/CO摩尔比直线增加.     

煤在流化床中的热解Ⅱ.稀相段温度和停留时间对气体产物组成的影响

采用小型流化床热解装置对神木煤流化床浓相段热解产物在稀相段的二次反应进行了研究。流化床浓相段温度为６００℃，稀相段温度为５８０～１０００℃。气体在稀相段的停留时间为０．０７～１２ｓ。实验得到了稀相段温度及停留时间对气相产物组成的影响规律，并对稀相段气相产物生成反应进行了动力学关联，得到了相应的动力学参数。     

红外光谱法对COS水解催化剂氧中毒行为的研究

采用一套玻璃真空系统，对COS、H2S、O2各自的吸附行为进行了研究，通过红外谱图发现COS是解离吸附，由H2S＋O2的共吸附与H2S＋O2＋COS的共吸附结果可以看出，只有H2S与O2共存时，才会导致催化剂的失活，且导致COS水解催化剂失活的主要原因是单质硫和微量的硫酸盐沉积于催化剂的表面，温度越高，失活越严重，红外光谱得出的结果与微反得出的结果一致，并提出了失活机理。     

Deactivation Mechanism for COS Hydrolysis over TGH Catalyst——FT-IR Study of the Adsorption Behavior of COS,O_2 and H_2S

The adsorptions of COS, H2S and O2 were investigated over the TGH catalyst in this paper. It was found that the numbers of basic centers and basic intensities were reduced over the deactivated TGH catalyst. The PT-IR results of COS+H2S+O2 co-adsorption on the TGH catalyst show that the main causes of catalyst deactivation is the formation of element sulfur and trace sulfate.     

Deactivation Mechanism for COS Hydrolysis over TGH Catalyst --- FT-IR Study of the

The adsorptions of COS, H2S and O2 were investigated over the TGH catalyst in this paper.It was found that the numbers of basic centers and basic intensities were reduced over the deactivated TGH catalyst. The FT-IR results of COS+H2S+O2 co-adsorption on the TGH catalyst show that the main causes of catalyst deactivation is the formation of element sulfur and trace sulfate.     

硫化CoMo/Al2O3-TiO2催化剂上CO催化还原SO2的研究

报导了Al2O3、Al2O3-TiO2和TiO2担载的硫化CoMo催化剂上CO催化还原SO2的规律性,结果表明，反应物分别在350 ℃、350～400 ℃间和400 ℃完全转化为CO2和元素S.在含TiO2的催化剂上,CO-SO2反应可同时按COS中间物机理和Redox机理进行,从而使尾气中COS的含量大为降低,提高了生成元素S的选择性.对反应机理进行了讨论.     

Influence of Gas Components on the Formation of Carbonyl Sulfide over Water-Gas Shift Catalyst B303Q

Water-gas shift reaction catalyst at lower temperature (200—400℃) may improve the conversion of carbon monoxide. But carbonyl sulfide was found to be present over the sulfided cobalt-molybdenum/alumina catalyst for water-gas shift reaction. The influences of temperature, space velocity, and gas components on the formation of carbonyl sulfide over sulfided cobalt-molybdenum/alumina catalyst B303Q at 200—400℃were studied in a tubular fixed-bed quartz-glass reactor under simulated water-gas shift conditions. The experimental results showed that the yield of carbonyl sulfide over B303Q catalyst reached a maximum at 220℃with the increase in temperature, sharply decreased with the increase in space velocity and the content of water vapor, increased with the increase in the content of carbon monoxide and carbon dioxide, and its yield increased and then reached a stable value with the increase in the content of hydrogen and hydrogen sulfide. The formation mechanism of carbonyl sulfide over B303Q catalyst at 200—400℃was discussed on the basis of how these factors influence the formation of COS. The yield of carbonyl sulfide over B303Q catalyst at 200-400℃was the combined result of two reactions, that is, COS was first produced by the reaction of carbon monoxide with hydrogen sulfide, and then the as-produced COS was converted to hydrogen sulfide and carbon dioxide by hydrolysis. The mechanism of COS formation is assumed as follows: sulfur atoms in the Co9S8-MOS2/Al2O3 crystal lattice were easily removed and formed carbonyl sulfide with CO, and then hydrogen sulfide in the water-gas shift gas reacted with the crystal lattice oxygen atoms in CoO-MoO3/Al2O3 to form Co9S8-MoS2/Al2O3. This mechanism for the formation of COS over water-gas shift catalyst B303Q is in accordance with the Mars-Van Krevelen's redox mechanism over metal sulfide.     

纳米α-FeOOH催化剂一段法脱除COS和H2S性能的研究

利用均相沉淀法、氨水滴定法制备纳米α-FeOOH粒子，以该粒子为活性组分制备催化剂，利用微反－色谱联用活性评价技术，在常压、空速10 000 h－1、25 ℃～60 ℃温度范围内考察了纳米α-FeOOH催化剂对COS催化水解的活性。采用热重法对纳米α-FeOOH催化剂脱除H2S的性能进行了研究。结果表明：纳米α-FeOOH催化剂对COS水解在低温度、大空速下具有高的活性，系列Ⅰ和系列Ⅱ催化剂分别在60 ℃和40 ℃～45 ℃时COS转化率达到100%。在60 ℃时各种催化剂吸附H2S的能力最强，最高饱和硫容可达到21.72w%。催化剂表面能量分布不均匀，COS催化水解在低温时存在补偿效应。     

稀土氧硫化物上的羰基硫水解反应

研究了一种新型的羰基硫水解催化剂--稀土氧硫化物.考察了稀土系列氧化物硫化后的水解活性,发现其活性顺序为La≈Pr≈Nd≈Sm>Eu>Ce>Gd≈Ho>Dy>Er.XRD物相分析表明,各种稀土氧化物经水合及硫化后呈现出不同的物相变化特性,稀土氧硫化物是COS水解的活性物质.在氧硫化镧和氧硫化钕催化剂上研究了O₂和SO₂对羰基硫水解反应的影响,与传统的氧化铝基和氧化钛基水解催化剂相比,稀土氧硫化物显示出良好的抗氧化性能,而SO₂对催化活性的影响是可逆的.     

氧化铝基COS、CS_2水解催化剂表面碱性和催化作用

进行了３种氧化铝基催化剂上ＣＯ２的ＴＰＤ和ＣＯＳ、ＣＳ２的水解活性研究．结果表明，催化剂表面碱性中心类型、强度和数目是不相同的；Ｋ２Ｏ和Ｐｔ的负载能提高弱碱性中心的数目和强度，同时能显著提高ＣＯＳ、ＣＳ２的水解转化率．关联第一类ＣＯ２脱附活化能和峰面积与ＣＯＳ水解反应活化能和速率常数，发现呈线性关系，说明弱碱性中心是ＣＯＳ催化水解的活性中心．关联第一、二两类ＣＯ２脱附峰面积与ＣＳ２水解速率常数，指出弱、次弱两类碱性中心均参与了ＣＳ２催化水解．催化剂表面上能量的分布是不均匀的．     

煤酸异构化制对苯二甲酸

进行了煤氧化产物煤酸（水溶酸WSA）钾在催化剂碳酸镉的存在下，异构化制对苯二甲酸(TPA)的研究。主要考察了催化剂用量、二氧化碳初压、反应温度和反应时间对TPA产率的影响。结果表明，在催化剂存在下煤酸可以转化成TPA。单独煤酸钾异构化时，较佳反应条件：温度430 ℃～450 ℃，压力4.0 MPa，催化剂CdCO3用量4%，反应时间2 h。煤酸钾与苯甲酸（BA）钾混合异构化时，较佳反应条件与单独煤酸钾时基本相同。单独煤酸钾在较佳条件下异构化时，粗TPA产率达34%左右，相当于根据其中有效成分苯多羧酸（BPCA）计算的理论产率的75%左右，选择性较好。煤酸钾加苯甲酸钾在较佳条件下异构化时,粗TPA产率可达68%，扣除假定BA自身岐化生成TPA理论产量之后，则煤酸的TPA产率高达70%，比煤酸单独异构化TPA产率(34%)高1倍。粗TPA经精制可得纯度99%以上的精TPA。     

COS对FT合成催化性能的影响

在５２４Ｋ、２．３１ＭＰａ和１８４５ｈ＾－１条件下，考察了合成气（Ｈ２／ＣＯ＝２．１）中ＣＯＳ浓度分别为５１．４、１２８．８、１６２．７和２４５．６ｐｐｍ对Ｆｅ－Ｃｕ－Ｋ工业催化剂ＦＴ合成催化性能的影响。实验表明，催化剂预先中毒比在线中毒速度快。大颗粒催化剂的抗硫能力比小颗粒催化剂强。催化剂ＦＴ合成失活速率与ＣＯＳ浓度有关，即高浓度条件下，催化剂的失活速率快。当温度为５２４Ｋ时，催化剂的失活速率最