催化裂化USY／ZnO／Al2O3脱硫添加剂的高温水热失活

 对USY／ZnO／Al2O3汽油催化裂化脱硫添加剂经高温水热老化处理前后的脱硫性能进行了考察，发现老化后添加剂的脱硫性能大幅度下降．采用XRD和IR等技术对USY／ZnO／Al2O3添加剂在高温和高温水热条件下失活的原因进行了研究．结果表明，在高温下，ZnO可与USY沸石中的铝发生固相反应生成ZnAl2O4尖晶石，从而造成USY晶体结构崩塌，转变成无定形状态．在ZnO含量较高的条件下，ZnO可继续与USY晶体结构崩塌后生成的无定形的硅和铝的氧化物反应，生成Zn2SiO4硅锌矿和ZnAl2O4尖晶石结构．这一方面使添加剂失去了可形成硫化物吸附中心的ZnO，另一方面破坏了硫化物的裂化活性组分USY，从而造成添加剂脱硫性能下降甚至失去脱硫活性．ZnO对USY的破坏作用主要与温度有关．在USY／ZnO／Al2O3体系中，ZnO被ZnO与Al2O3之间形成的锌铝尖晶石膜固定并与USY隔离，单纯的高温条件对添加剂的破坏不显著，而水蒸气可以促进ZnO的移动，有利于ZnO与USY的接触，因此在高温和有水蒸气存 在的条件下添加剂的结构易遭到破坏．     

催化裂化汽油脱硫添加剂USY/ZnO/Al2O3的性能评价

 在固定流化床催化裂化装置上，以减压蜡油为原料，对制备的U\r\nSY／ZnO／Al2O3催化裂化汽油脱硫添加剂的性能进行了评价．结果表明\r\n，随着添加剂添加量和剂油比的增加，生成汽油的硫含量降低．在500\r\n℃和剂油比为5的条件下，在FCC平衡催化剂中添加30％的添加剂时，汽\r\n油的硫含量可由不加添加剂时的1230μg／g降低到770μg／g左右．添\r\n加剂的添加量（10％）较低时，对催化裂化产物的分布基本没有影响；\r\n添加30％的添加剂时，焦炭的产率有所增加，但汽油收率基本不变．X\r\nRD表征结果表明，USY／ZnO／Al2O3添加剂中的ZnO对USY的晶相结构有\r\n一定的破坏作用，但随着反应与再生次数的增多，ZnO与Al2O3之间形成\r\n较为稳定的锌铝尖晶石结构，使添加剂的性能趋于稳定．     

晶种导向下干胶法合成ZSM-5分子筛

以廉价水玻璃为硅源,在晶种替代有机模板剂的条件下采用干胶法合成了ZSM-5分子筛。利用XRD、SEM、TEM、FTIR、N₂吸附-脱附和NH₃-TPD等分析方法对合成样品进行了表征和测试,考察了合成条件对ZSM-5分子筛晶化过程的影响。结果表明,在硅铝比（n/n）为30~70,钠硅比（n/n）为0.12~0.20时都可以得到结晶度良好的ZSM-5分子筛。研究发现,干胶法合成ZSM-5,在不引入外加水的情况下也可以得到ZSM-5样品,外加水的引入能够有效地提高晶化速率;与水热法合成ZSM-5分子筛相比,干胶法可以显著地缩短晶化时间,同时,合成样品的晶体尺寸也有所减小。     

晶种导向下干胶法合成ZSM-5分子筛

以廉价水玻璃为硅源,在晶种替代有机模板剂的条件下采用干胶法合成了ZSM-5分子筛。利用XRD、SEM、TEM、FTIR、N_2吸附-脱附和NH_3-TPD等分析方法对合成样品进行了表征和测试,考察了合成条件对ZSM-5分子筛晶化过程的影响。结果表明,在硅铝比(n/n)为30~70,钠硅比(n/n)为0.12~0.20时都可以得到结晶度良好的ZSM-5分子筛。研究发现,干胶法合成ZSM-5,在不引入外加水的情况下也可以得到ZSM-5样品,外加水的引入能够有效地提高晶化速率;与水热法合成ZSM-5分子筛相比,干胶法可以显著地缩短晶化时间,同时,合成样品的晶体尺寸也有所减小。     

V2O5负载量对V2O5/Al2O3氧化活化正庚烷催化裂解反应的影响

采用X射线衍射, 低温氮气吸脱附, 氨气程序升温脱附和吡啶吸附红外光谱分析方法对不同活性组分负载量V2O5/Al2O3的性质进行了表征. 根据表面VOx单元密度, 推测V2O5负载量为20%-25% (w)对应着V2O5/Al2O3表面达单层覆盖状态; V2O5的负载使Al2O3表面Lewis酸量减少, 并出现Br?nsted酸, 对应着氧化态VOx单元中的V―OH; 随着负载量的增加, Brφnsted酸量增加至负载量为20%时达到最大值. 对V2O5/Al2O3中活性组分负载量对其氧化活化正庚烷催化裂解反应的影响进行了考察. 结果表明, 在V2O5负载量为20%-25%时,V2O5/Al2O3的引入对正庚烷在HZSM-5平衡剂上催化裂解反应的促进作用最明显, 此时VOx单元在V2O5/Al2O3表面形成单层覆盖状态, 可提供最大量的表面晶格氧, 因而对正庚烷具有最强的氧化活化作用; V2O5负载量继续增加形成体相的V2O5和AlVO4, 不利于晶格氧参与正庚烷的转化, 因而反应性能有所下降.     

Ni催化剂上甲烷部分氧化制合成气反应性能与碳物种的关系

In the partial oxidation of methane (POM) to syngas, carbon deposition on the catalyst causing catalyst deactivation or reactor plugging was reported[1～3]. Our previous work showed that methane dissociation on metallic sites to H2 and NixC is an initial step of POM over Ni/Al2O3[4]. If NixC can not be consumed immediately after its formation, it has a tendency to dissolve into the nickel crystal to form carbon whiskers. The bulk carbon and carbon whiskers are more difficult to be oxidized than NixC. Therefore, prohibiting the transformation of NixC to bulk carbon and carbon whiskers can depress the formation of carbon deposition effectively.     

Ni/Al2O3催化剂上甲烷部分氧化制合成气反应机理

用变应答／质谱在线检测技术研究了Ｎｉ／Ａｌ２Ｏ３催化剂上甲烷部分氧化制合成气的反应要理，研究结果指出，在常压９７３Ｋ条件下，Ｎｉ／Ａｌ２Ｏ３催化剂上甲烷部分氧化制合成气按直接氧化机理进行，Ｈ２和Ｃ烛甲烷部分氧化的一次产物，其主要反应可表示如下：１．ＣＨ４＋ｘＮｉ－ＮｉｘＣ＋２Ｈ２，２．Ｏ２＋２Ｎｉ－２ＮｉＯ，３．ＮｉｘＣ＋ＮｉＯ－ＣＯ＋（ｘ＋１）Ｎｉ。     

Ni/Al2O3催化剂上甲烷的分解温度和时间对积炭的影响

用在线质谱法研究了Ｎｉ／Ａｌ２Ｏ３催化剂上甲烷分解温度和时间对积炭的影响。实验结果表明：在６００－８００℃内甲烷在还原的Ｎｉ／Ａｌ２Ｏ３催化剂上可分解为表面碳物种（即ＮｉｘＣ）和氢气,这种表面碳物种在较低的温度下可扩散进入体相,在高温下可逐步转化为低活性的碳物种。在８００℃下由于表面碳物种不能扩散进入体相,金属镍中心迅速被表面碳物种覆盖,导致甲烷分反应失活。     

稳态同位素瞬变动力学分析*

稳态同位素瞬变动力学分析是研究非均相催化反应动力学和反应机理的有效方法。由该技术既可定性获取有关反应机理方面的信息, 又可得到包括不同反应吸附中间物种的量、覆盖度、表面寿命, 基元反应的速率常数, 活性位的数量及其分布等定量的原位动力学信息。本文就SSITKA 实验装置、反应器的选择、动力学参数的求取、反应机理的推断以及SSITKA 与原位FTIR 的有机结合等方面进行了综述。     

丙烷和丁烷气固相催化脱氢制烯烃

催化脱氢是将低碳烷烃转化为同碳数单烯烃和氢气的有效途径.本文介绍了国内外近年来丙烷、丁烷气固相催化脱氢制烯烃在反应机理、催化剂和反应器等方面的研究进展.催化脱氢制烯烃是转化率受热力学平衡限制的较强的吸热反应,反应和产物的分离都需要消耗大量的能量,优化操作条件,在保证脱氢选择性和装置长周期安全稳定运行的前提下,尽可能提高烷烃的单程转化率,是降低整个过程能耗的关键.在烷烃脱氢反应过程中,一个烷烃分子相邻两个C上的两个H原子同时吸附在同一个活性位上,活性位将两者拉近并相互吸引形成H_2,是导致C–H键断裂和烯烃形成的决定性因素,形成的烯烃直接进入气相.催化剂方面,负载型Pt和CrOx催化剂已得到广泛应用,本文介绍了其制备方法、活性组分的存在形态、载体和助剂、催化剂的失活与再生、以及使用中需要注意的问题;此外,还讨论了新近报道的负载型Ni、NiSn和Sn催化剂,Ga_2O_3/ZnO、ZnO/Nb_2O_5、其他混合和/或复合氧化物催化剂,以及金属硫化物催化剂的性能特点.反应器方面,固定床、移动床和循环流化床均有应用,其中循环流化床可实现连续反应再生、高温再生剂可高效为吸热的脱氢反应供热,是最适合烷烃脱氢的反应器.以"环保型金属氧化物催化剂+并流循环流化床反应器"为核心的ADHO烷烃脱氢技术,有望为企业提供一种新的高效、低耗的技术选择.