Co-Ni／SiO2催化剂催化乙酸重整制氢反应研究

用浸渍法制备了一系列Co-Ni/SiO2催化剂,利用固定床反应器对催化剂在乙酸重整制氢反应中的催化性能进行了测试,详细研究了Co-Ni配比、活性组分负载量,反应温度,空速及水碳比对催化剂活性的影响.实验结果表明,该催化剂能高效催化乙酸重整反应.当Co和Ni摩尔比例为0.5∶1,活性组分质量百分含量为15%时催化剂呈现最好的催化活性,在水碳摩尔比为7.5∶1,温度大于500℃时可使乙酸完全转化,并且氢和二氧化碳选择性均达95%以上.     

Effect of calcination temperature on structure and performance of Ni/TiO2-SiO2 catalyst for CO2 reforming of methane

The influence of calcination temperature on the structure and catalytic behavior of Ni/TiO2-SiO2 catalyst, for CO2 reforming of methane to synthesis gas under atmospheric pressure, was investigated. The results showed that the Ni/TiO2-SiO2 catalyst calcined at 700 ℃ had high and stable activity while the catalysts calcined at 550 and 850 ℃ had low and unstable activity. Depending on the calcination temperature, one, two, or three of the following Ni-containing species, NiO, Ni2.44Ti0.72Si0.07O4, and NiTiO3 were identified by combining the temperature programmed reduction （TPR） and X-ray diffraction （XRD） results. Their reducibility decreased in the sequence： NiO〉Ni2.44Ti0.72Si0.07O4〉NiTiO3. It suggests that high and stable activities observed over the Ni/TiO2-SiO2 catalyst calcined at 700 ~C were induced by the formation of Ni2.44Ti0.72Si0.07O4 and smaller NiO species crystallite size.     

PRESSURE DROP ACROSS A FIXED BED REACTOR WITH MECHANICAL FAILURE OF CATALYST PELLETS DESCRIBED BY SIMPLIFIED ERGUN＇S EQUATION

The pressure drop across a laboratory-scale catalyst packed bed with mechanical failure of catalyst pellets has been examined. It was found that the increased pressure drop can be described by a simplified model deduced from Ergun‘s equation. The pressure drop is determined mainly by the term of viscous energy loss.     

Al_2O_3内衬抽油管中3种扶正器材料的摩擦磨损行为研究

研究了纤维增强尼龙、球墨铸铁及淬火处理球墨铸铁3种扶正器材料在干摩擦和油井产出水润滑条件下与陶瓷的磨损行为,采用激光共聚焦显微镜、扫描电子显微镜、傅立叶变换红外光谱仪、数字温度计、差示扫描量热仪和X射线光电子能谱分析仪对试验材料的组织、磨损机制和磨损表面的化学结构变化进行分析.结果表明:在润滑条件下3种材料的摩擦系数略小于干摩擦的摩擦系数,其中尼龙的摩擦系数最小.在干摩擦和油田产出水润滑条件下,3种材料中淬火处理球墨铸铁的磨损量最小.在油田产出水润滑条件下尼龙的磨损量超过干摩擦的磨损量,远大于铸铁的磨损量,可归因于热变形、降解以及机械微切削因素的共同作用.     

抽放煤层气（CH4-CO2-Air）制合成气的研究——固溶体的形成对NiO/MgO催化剂性能的影响

采用浸渍法制备了NiO/MgO催化剂，用TPR、XRD、BET、H2(O2)化学吸附等技术对催化剂进行了表征，对催化剂在甲烷空气部分氧化与CO2重整耦合制合成气反应中的催化性能进行了评价。结果表明，在800 ℃焙烧的催化剂中，NiO完全与MgO形成NixMg1－xO固溶体。与低温焙烧的NiO/MgO催化剂相比，虽然NixMg1－xO固溶体催化剂的还原度较低，但可以获得较高的金属分散度和较小的金属粒径，能有效抑制积炭的生成，在反应过程中显示出良好的活性稳定性。对于900 ℃焙烧的催化剂，由于形成了更多难还原的体相固溶体，催化剂的初活性较低。     

含硫液体烃燃料水蒸气重整制氢Ⅰ. Pt/Ce0.8Gd0.2O1.9催化剂的制备、表征和抗硫性能

 以柠檬酸溶胶-凝胶法合成的具有萤石结构的Ce0.8Gd0.2O1.9(CGO)复合氧化物为载体,用初湿浸润法制备了负载型Pt催化剂. 纯异辛烷的重整反应结果显示, 600和800 ℃焙烧的催化剂达到了热力学平衡转化, 1000 ℃焙烧会导致Pt的聚集和氧化物的严重烧结,因而催化剂活性较差. 抗硫测试表明, 800 ℃焙烧的催化剂抗硫性能最好,在300 μg/g硫存在下, 100 h内异辛烷均接近完全转化; 在500 μg/g硫存在下催化剂仍表现出良好抗硫性能. 程序升温还原和X射线分析结果显示, 800 ℃焙烧时Pt与CGO载体间的相互作用最强,同时催化剂具有良好的热稳定性,这是催化剂具有抗硫性能并且抗硫作用持久的根本原因. 反应条件下噻吩硫完全转化成H2S, 硫的转化可能是通过氧化-还原机理进行的.     

甲醇水相重整制氢原位还原苯乙酮制备α-苯乙醇

在液相状态下,吸热的甲醇水相重整制氢反应和放热的苯乙酮液相加氢反应可使用相同类型的催化剂,并在相近的反应温度和压力条件下进行.据此,提出利用甲醇水相重整制氢原位还原苯乙酮制备α-苯乙醇,将两个反应偶合形成一种新的苯乙酮加氢还原方法,即苯乙酮液相原位加氢还原法.通过这种偶合,在Raney Ni催化剂作用下实现了羰基的高选择性还原(α-苯乙醇选择性可达95%),同时水相重整过程中甲醇的转化率和氢的选择性也得到明显提高.实验结果表明,反应条件是影响苯乙酮原位加氢反应性能的重要因素;优化反应的温度、压力、苯乙酮浓度和原料配比可以提高甲醇水相重整制氢选择性和羰基加氢选择性.     

低贵金属Pt-Rh型三效催化剂空燃比性能的研究

研究了以浸渍法制备的低贵金属Pt-Rh型三效催化剂对C₃H₈, CO, NO的催化活性. 主要考察了CeO₂-ZrO₂和BaO的添加对催化剂空燃比性能的影响, 通过氧化反应、水气变换和蒸汽重整的性能研究, 探讨了催化剂三效工作窗口扩大的原因. 结果表明, 催化剂中只添加CeO₂-ZrO₂时即具有优异的水气变换性能, 蒸汽重整在250 ℃左右发生, 并且在450 ℃以下时C₃H₈的转化率一直保持在20%左右; BaO添加到含有CeO₂-ZrO₂的催化剂中对水气变换和蒸汽重整则有明显的促进作用, 能进一步扩大催化剂的三效工作窗口; 催化剂中只添加CeO₂-ZrO₂时, 能明显提高催化剂对CO的氧化反应活性, 但对C₃H₈的氧化反应的影响则不明显; BaO和CeO₂-ZrO₂同时存在于催化剂中时, 能进一步提高CO的氧化反应活性, 对C₃H₈的氧化反应则没有明显的促进作用.     

制备条件对用于甘油蒸汽重整反应Ni基催化剂性能的影响

研究了制备参数对用于甘油蒸汽重整反应的Ni基催化剂性能的影响。采用过量浸渍法、等体积浸渍法和改进的平衡沉积过滤(EDF)法制备了一系列Al2O3负载的8 wt%Ni催化剂,运用X射线衍射(XRD)、电感耦合等离子体光谱仪、N2吸附-脱附、扫描电镜(SEM)、透射电镜和H2程序升温还原(TPR)表征了催化剂的表面和体相性质;采用CHN分析仪和SEM表征了使用后催化剂以测定其表面沉积的碳及其形貌。结果表明,制备方法对所制催化剂的织构、结构和表面性质影响很大,导致氧化铝表面Ni物种的分散和种类的不同。即使XRD和TPR结果证实形成了铝酸镍晶相,但Ni/Al-edf催化剂中β峰的贡献大于其它两个催化剂的,表明在这种情况下铝酸镍更容易还原。在550 oC以上CO2选择性增加和CO选择性不变,表明Ni/Al-wet和Ni/Al-edf催化剂可成功催化水汽变换反应。另外,650oC时Ni/Al-edf催化剂上甘油生成气相产物的转化率、氢气产率以及烯丙醇、乙醛和乙酸选择性最高,且它在所有催化剂中的积炭量也最低。将催化剂结构性质、分散度和还原性与其催化性能相关联,发现EDF法制得的催化剂比表面积和活性相分散度更高,更易被还原,因而其活性和生成H2的选择性更高,也更抗积碳。