Ni-Cu-Mn-K/Al2O3高温变换催化剂工艺参数和宏观动力学研究

对采用二步浸渍法制备的以γ-Al2O3为载体的多元体高温水煤气变换催化剂,考察了在该催化剂作用下工艺参数对变换反应的影响.工艺研究结果表明:提高汽/气比有利于催化反应的进行,较佳的操作汽/气比为0.8-1.5;空速对催化反应下降影响不明显,具有较好的操作弹性;在实验条件下,其最佳操作温度为400℃左右.采用内循环无梯度反应器研究了其宏观反应动力学,建立了该催化剂的幂函数型宏观动力学方程,采用非线性最小二乘法进行参数估值.由实验数据获得模型中的参数,适应性检验表明回归的宏观动力学方程是适定的.     

天然矿研制催化剂活性载体

利用ＸＰＳ，ＸＲＤ，ＴＡＳ，ＢＥＴ等表征手段对某铝土矿进行剖析研究．确定一种转型变相加工工艺，使矿中的水合铝转变为活性相，其比表面达到１２８ｍ２／ｇ，孔容量为０．２２ｃｍ３／ｇ，吸水性为３８．５％，强度＞８０Ｎ／粒，可直接用作某些催化剂的载体．     

耐硫低变催化剂共浸渍条件的研究

用自制活性载体，进行耐硫低变催化剂共浸渍条件的研究．由实验数据回归得到Ｃｏ、Ｍｏ活性组份在载体上浸渍的速度常数和Ｆｒｅｕｎｄｉｌｉｃｈ 等温吸附表达式，用于从浸前液浓度来预算和控制催化剂成品中Ｃｏ、Ｍｏ 活性组份含量，结果十分接近实测值．     

氨合成催化剂A110-3的研究

利用福建铁砂研制成功的A110-3型氨合成催化剂,不仅具有低温高活性、易还原的特点,同时具有良好的耐热性和抗毒性。研制结果表明,成分不同的磁铁矿砂对制备催化剂的配方和催化剂的性能有较大影响。Al_2O_3助剂含量对催化剂的常压和高压活性的影响显著不同。K_2O和CaO含量对常压和高压活性的影响基本一致。利用福建铁砂熔制催化剂时加入少量BaO将降低活性和耐热性。催化剂中TiO_2含量越多越难还原,而且还原后孔径较小。A110-3催化剂最可几孔径分布为170埃,比国内同类产品大50埃。     

Ni-Mn-Ce-K/铝土矿催化剂的制备和还原条件对水煤气变换性能的影响

以改性铝土矿为载体,采用等体积浸渍法,制备了Ni-Mn-Ce-k体系水煤气变换催化剂.通过TG、DTA、TPR和活性表征等方法,系统考察了制备和还原条件对催化剂水煤气变换性能的影响.结果表明:催化剂的优化制备工艺为:第一步浸渍组分Ni、Mn、Ce的盐溶液(其摩尔配比为8:7:4),焙烧温度500℃,第二步浸渍K的加入量为5%(W),还原最高温度为500℃,还原过程添加适量的水蒸气,制得的催化剂具有良好的催化性能和热稳定性能,优于国内外现行工业产品.     

K2CO3含量对Ni-Cu-Mn-K/Al2O3水煤气变换催化剂结构和性能的影响

以γ-Al₂O₃为载体，采用等体积浸渍法，制备了不同K₂CO₃含量的Ni-Cu-Mn-K/Al₂O₃水煤气变换催化剂，采用低温N₂吸附、XRD、TPD和TPR，考察了K₂CO₃含量对催化剂结构和性能的影响。结果表明:K₂CO₃的加入使催化剂的还原温度有所提高，适量的K₂CO₃能增加活性组分的电子密度，从而增强其给电子活化CO的能力，提高催化剂的活性。但过量的K₂CO₃使得催化剂比表面积和孔容降低，且导致催化剂对CO吸附过强，催化活性降低。当Ni-Cu-Mn-K/γ-Al₂O₃催化剂中K₂CO₃的添加量为7.5%时，且催化剂经530 ℃耐热15 h后，在350 ℃时水煤气变换反应中CO转化率达62.29%。     

低压铁钴氨合成催化剂研究

探索了不同钴含量对熔体氨合成催化剂性能影响的规律，从而找出合适的催化剂配方．Fe- Co氨合成催化剂在较低温度、压力下，有较高的催化活性，而且具有良好的抗毒性和耐热性。     

活性铝土石研制一氧化碳耐硫变换催化剂

选用水铝氧型铝土矿，经250℃水合、550℃热转相，使矿石中含有的水铝氧转化成γ、λ、η等活性相，比表面由原来的3—5m^2／g升至125m^2／g．以其作载体，与Co、Mo、K等活性组分草酸络合物水溶液组成的共浸渍掖，进行共浸渍，制成一氧化碳耐硫变换催化剂．符合“清洁生产”和“绿色环保催化剂”的要求．其机械强度高达90(N／粒)．在温度250℃，φ(汽)／φ(气)＝0．5，空速为2500h^-1时，测得催化剂样品活性(一氧化碳转化率％)达88％左右．并工业小试生产制备了5m^3矿制CO耐硫变换催化剂，在15000t／a的小型合成氨厂工业化使用，使用14个月以来，催化剂床层热点温度维持在230—240℃之间，催化剂出口的φ(CO)＜1．5％，操作稳定，碳氨日产量均达230—250t．     

CeO2含量对Ni-Mn-K/Al2O3多元体水煤气变换催化剂催化性能的影响

以γ-Al2O3为载体，采用二步漫渍法，制备一系列不同CeO2含量的Ni-Mn-K／Al2O3多元体水煤气变换催化剂。采用BET，XRD，TPD和TPR等方法，考察了CeO2含量对催化剂催化性能和结构的影响。结果表明：CeO2的掺杂能显著提高催化剂的水煤气变换活性，其中以掺杂7．5％CeO2提高活性最为显著。CeO2的加入使催化剂的还原温度有所提高，使催化剂捕获H2O分子并使其解离成O和-OH的能力增强，提高了CO的吸附量。此外，CeO2的加入使催化剂的活性中心和活性中心数变化不明显，催化剂的比表面积和孔的分布微小变化并不是改变催化剂活性的主要因素。     

Ni-Cu-Mn-K/γ-Al2O3高温变换催化剂的结构和性能表征

以γ-Al₂O₃为载体，采用二步等体积浸渍法，制备了Ni-Cu-Mn-K/γ-Al₂O₃高温水煤气变换催化剂。采用低温氮吸附-脱附，DTA，XRD，H₂-TPR等方法对催化剂进行了表征，比较了载体、单组分、双组分、以及多组分浸渍的样品结构及各物种的存在形式，探讨了催化剂的活性相组成。结果表明，所制备的催化剂具有较大的比表面积，孔径呈介孔分布结构;低温时，催化剂活性相主要为高度分散的Cu、Ni、Ni-Cu-O、xCuO·yMnO₂和xNiO·yMnO₂复合氧化物;高温时，活性相可能为 xCuO·yMnO₂和xNiO·yMnO₂等复合氧化物。经530 ℃耐热15 h后催化活性测试结果分析认为，活性相xCuO·yMnO₂和xNiO·yMnO₂等复合氧化物提高了该催化剂的热稳定性。