乙醇脱水制乙烯工艺条件的响应面法优化

研究活性Al₂O₃催化剂催化乙醇脱水的过程,在单因素实验的基础上,采用响应面方法优化温度、进料速度和催化剂粒径等工艺参数,建立预测模型。结合生产实际和实验室研究成果,使用建立的模型,在乙烯时空收率≥5 h^-1,乙醇转化率≥98%的条件下,得到乙烯选择性的最优化条件。结果表明:催化剂装填量为5 g,原料乙醇质量分数为95%,温度398.5℃,进料速率40 mL/h,催化剂粒径0.4 mm的条件下反应,乙醇转化率为98.0%,乙烯选择性和时空收率分别为99.5%和5.0 h^-1。预测结果与实验值误差≤2%,建立的预测模型准确可靠。     

稀土改性HZSM-5催化乙醇脱水制乙烯

采用浸渍法制备La、Ce、Sm、Eu等稀土(RE)金属改性的HZSM-5分子筛催化剂(RE/HZSM5),考察它们在乙醇脱水制乙烯反应中的催化性能.通过X射线衍射(XRD)、N2吸附-脱附(BET)和氨程序升温脱附(NH3-TPD)等手段对其物化性能进行表征,并讨论反应温度对La/HZSM-5催化性能的影响.结果表明:少量稀土引入不破坏HZSM-5分子筛的骨架结构,只对表面酸性产生了较大的影响;表面酸量决定RE/HZSM-5催化乙醇脱水制乙烯的性能,酸量的增大有利于乙醇转化率的提高;在不同稀土改性的催化剂中,2%La/HZSM-5的催化性能最佳,在反应温度240 ℃、55%原料乙醇、进料质量空速(WHSV)2.5 h-1的条件下,乙醇转化率和乙烯选择性分别达到99.3%和98.6%.     

乙醇复相催化分解反应实验的研究

以活性氧化铝为催化剂催化乙醇脱水生成乙烯的气固相反应、催化剂的制备条件和反应工艺条件，并对产物进行了分析与检测。通过不同型号的活性氧化铝分别对影响反应的四个因子(催化剂的用量、载气——氮气的流量、水槽的温度与电炉的温度)进行变换组合，得出了最佳反应条件。结果表明，在同样的设备中乙醇完全可以取代甲醇来进行复相催化分解反应。     

HZSM5型分子筛催化乙醇溶液脱水制备乙烯的工艺

以稀乙醇溶液为原料、自制分子筛HZSM5为催化剂,催化脱水制备乙烯.考察了硅铝比、反应温度、质量空速及乙醇的质量浓度对该反应的影响,得到了较优化的反应工艺条件为:催化剂为HZSM5(硅铝比30)分子筛,ρ(乙醇)为100～200 g/L,质量空速为2～6 h-1,反应温度为300 ℃.乙醇的转化率可达99%,乙烯的选择性达99%以上.     

以杂多酸催化法乙醇脱水制乙烯

以杂多酸作催化剂对乙醇脱水制乙烯进行了研究，实验结果表明，杂多酸催化剂，具有较好的催化活性，选择性和反应温度低，收率高等优点，它优于文献报道的南开ＮＫＣ－０３４型，美国Ｈｏｌｃｏｎ公司的Ｓｘｎｄｏｌ型和γ－Ａｌ２Ｏ３，同时对催化剂的用量等寿命做了深入的研究。     

杂多酸催化剂催化乙醇脱水制乙烯

研究了杂多酸作为催化剂催化乙醇脱水生成乙烯的气固相反应，催化剂的制备条件和反应工艺条件。结果表明，杂多酸催化剂具有选择性好，反应温度低和收率高等优点。     

高比表面碳基催化剂的制备及乙醇制乙烯性能

为了获得具有优良乙醇脱水制乙烯性能的催化剂,对桉木木屑进行水热处理制得高比表面生物质碳基催化剂(HPC);采用SEM、XRD、BET、NH₃-TPD、FT-IR和TPD等对催化剂物理化学结构进行表征;在自制的固定床反应器中进行乙醇制乙烯反应评价催化剂性能。实验结果表明：HPC催化剂具有更均匀的孔道结构和较大的比表面积,HPC-600的比表面积为1 748 m²/g;在氮气氛围中采用HPC-600催化剂,在温度为350℃,重时空速为3.5 h^-1时,乙醇转化率和乙烯选择性分别达到99.60%和100%。以水蒸气为载气进行10次循环实验后,实验结果表明初始乙醇单程转化率和乙烯选择性相差较小,但催化剂的稳定性得到一定提升。     

HPW改性HZSM-5催化乙醇流化床脱水制乙烯

采用HPW浸渍改性HZSM-5分子筛,将其应用于催化乙醇流化床脱水制乙烯反应,探讨工艺条件对催化性能的影响.实验结果表明:HPW浸渍浓度为0.04mol/L,浸渍时间为24h,焙烧温度为350℃,焙烧时间为4h时所得催化剂催化乙醇脱水制乙烯性能最佳,此时乙醇转化率和乙烯选择性可以分别达到98.1%和97.1%.采用XRD、NH3-TPD、XPS等手段对催化剂结构进行表征,结果表明HPW的"假液相"行为和适量的二级结构能够协同催化反应,催化剂的酸中心强度和酸量大小决定了催化剂的活性.     

活性炭负载的制备乙烯催化剂稀土杂多酸盐的筛选

通过对4种稀土杂多酸盐SmHSiW12O40.13H2O、GdSiW12O40.13H2O、YbSiW12O40.13H2O、K9H2[Sm(PW11O39)2]在150~230℃、乙醇空速50/h的常压条件下进行生物乙醇催化脱水性能的比较,得到最好的稀土杂多酸盐催化剂是YbSiW12O40.13H2O.该催化剂在170℃、乙醇蒸汽空速为50/h的条件下,制备乙烯的转化率为84.6%,选择性为99%以上.     

熔铁催化剂对费托合成反应的催化特性研究

通过对某工业熔铁催化剂的分析,发现该催化剂的物相主要为Wusite-FeO和C-Carbon。考察了该催化剂在固定床积分反应器中费托合成反应。研究了不同温度,H2/CO进料摩尔比和空间速度下该催化剂的催化特性。发现当压力2．5Mpa,空速1600h^-1,H2／CO进料摩尔比为3／2,温度260～300℃时,随温度的升高,CO、H2的转化率和CH4的选择性增大,而CO2选择性减小;温度290℃,压力2．5Mpa,空速1600h^-1,H2／CO进料摩尔比在0．5～1．5时,随H2／CO进料比增加,CO转化率,H2／CO摩尔利用比和CH4选择性都增加,但H2转化率和CO2选择性减小;空速对该熔铁催化剂的催化特性的影响不显著。     

Pt/CeO_2催化乙醇芳构化的研究

研究了Pt/CeO2催化剂上乙醇芳构化反应.考察了Pt的含量、空速和反应温度对乙醇转化率和苯选择性的影响,并初步探讨了催化反应机理.结果表明,当Pt的含量为1%,空速为8.1 h-1,反应温度450℃时,催化剂达到最好的效果,乙醇转化率为63.28%,苯的选择性为15.13%.     

沸石催化剂上苯与乙烯液相烷基化反应的研究

采用微型等温积分反应器,对改性β沸石催化剂上苯与乙烯液相烷基化反应进行了实验研究。通过考察反应温度、苯烯摩尔比和乙烯质量空速对催化剂性能的影响,获得了如下适宜工艺条件:反应温度190～220℃ ,苯烯摩尔比6～8,乙烯质量空速≤2h^-1。在此条件下,乙烯转化率在99.0%以上,乙苯选择性可达93%,乙基化选择性不低于99.0%。苯与乙烯液相烷基化稳定性实验表明,乙烯转化率和乙苯选择性未出现随反应时间延长而降低的现象,表明该沸石催化剂具有良好的活性稳定性.在所考察实验范围内,基本上检测不到二甲苯,其它烷基化副产物的含量也处于极低水平。     

BZSM—5分子筛催化乙醇脱水制乙醚

对ＺＳＭ－５原粉用硼酸进行改性后，考察其催化乙醇脱水转化成乙醚的催化反应性能，实验结果表明，经过不同的改性制得的催化剂，对于乙醇的转化率和乙醚的选择性都有较大的影响。文中还探讨了反应温度，空速，乙醇浓度等对催化性能的影响。     

烷烃二氧化碳氧化脱氢的反应平衡和热匹配工艺分析

对乙烷、丙烷和乙苯的二氧化碳氧化脱氢反应进行了热力学分析，计算表明：三个体系平衡转化率的变化规律上大致相同，都随温度升高而升高，随压强增大而减小，随进料中CO₂浓度增大而增大，进料中水蒸气浓度对平衡转化率影响不大。另外，利用所得结果讨论了利用结构化催化剂将脱氢反应和甲烷催化燃烧反应的吸、放热耦合工艺中的热匹配和物料匹配问题。     

化学液相沉积法改性ZSM-5沸石上的甲苯择形歧化反应:Ⅱ水蒸气处理与反应条件的影响

采用水蒸气对化学液相沉积硅改性HZSM-5催化剂进行了处理,考察了250～500 ℃时水热处理温度对催化剂在甲苯择形歧化反应中的催化活性和对二甲苯选择性的影响.实验结果表明,300～350 ℃时的水热处理效果较好,甲苯转化率和对二甲苯选择性分别达到23.5%和96.5%.在高对位选择性的催化剂上,详细考察了反应温度、反应压力、氢气与甲苯进料比和甲苯进料速率对甲苯转化率、对二甲苯选择性和收率的影响.实验结果表明,高压、较低温度、低液相空速有利于提高对二甲苯的收率,在反应温度420 ℃、压力2.5 MPa、甲苯的质量空速为1.5 h-1、氢烃摩尔比为2～3的条件下,甲苯转化率为25.8%,选择性为94.1%,对二甲苯收率为10.5%.     

Pd/C中Pd粒径调控及对多氯硝基苯的催化还原影响

为控制多氯硝基苯加氢制备多氯苯胺的深度脱氯,在Pd/C催化剂制备中,考察了硝酸浓度、催化剂还原温度和时间对催化剂上Pd粒径及催化加氢活性和选择性的影响。结果表明:Pd粒径的增大导致催化剂对多氯硝基苯的催化活性下降,但多氯苯胺的选择性上升;随着硝酸浓度的增加,Pd的分散性和粒径先增大后减少,而还原温度和时间的增加可增大Pd的粒径;采用15%硝酸处理、200~250℃下氢气还原4~5 h可获得较理想的Pd粒径为16~20 nm的Pd/C催化剂;对五氯硝基苯加氢还原呈现较高的加氢活性和选择性,转化率可达99%以上,五氯苯胺选择性可达96%以上。     

TiZSM—5催化剂催化乙醇脱水制乙醚

以浸渍离子交换法制备了ＴｉＺＳＭ－５分子筛催化剂，考察了它地不制乙醚反应的催化性能，实验结果表明：当浸渍液浓度为０．０５ｍｍｏｌ／Ｌ，反应温度为１６２℃，反应物进样空速为１．６６ｈ＾－１，气固相反应制乙醚，乙醇转化率可达８３．７％，乙醚产率为７３．０％，选择性为８７．２％，该催化剂还具有制备方法简单和价廉易得的特点，可开发应用价值。     

铬催化剂促进CH4/NH3等离子体C-N偶联反应合成HCN

氰化氢作为一种重要的基本化工原料,在合成医药和精细化学品等领域有广泛用途.为解决氰化氢生产技术多在1 000℃以上的高温进行,且使用贵金属Pt或Pt-Rh催化剂的问题,在介质阻挡放电等离子体和负载型Cr催化剂条件下,通过CH4/NH3偶联反应一步合成氰化氢和乙腈等高附加值化合物,并系统研究了负载型Cr催化剂的负载量和载体类型对甲烷转化率和产物选择性的影响.在最优条件下(20mL·min~(-1)甲烷、40mL·min~(-1)氨气、负载量10%Cr/S-1催化剂、380℃反应温度),甲烷转化率达到30%左右,氰化氢选择性达到80%左右.该等离子体催化CH_4/NH_3偶联反应为氰化氢和乙腈提供了一种绿色且廉价的合成方法,也为甲烷和氨气精细化利用开辟了新途径.     

丝光沸石改性对合成气一器化制乙醇的影响

合成气经二甲醚羰基化和乙酸甲酯加氢一器化制乙醇技术因原子经济和环境友好而备受关注，但二甲醚羰基化催化剂作为该过程的关键技术之一存在活性较低，进而导致乙醇选择性不高的问题.利用硬模板剂在水热过程中对丝光沸石(MOR)的微观形貌尺寸和酸性质进行调控，以提高Cu/MOR催化剂的羰基化能力，进而提升乙醇的选择性.结果表明：碳纳米管(CNT)硬模板剂可以有效地提升乙醇的选择性，Cu/MOR-0.1CNT-24 h(合成过程中CNT的添加量为0.1 g,晶化时间为24 h)作为羰基化催化剂时乙醇的选择性最优，在压力为2.0 MPa、温度为210℃、进料空速为2 400 mL/(g·h)、进料气组成为V(H₂)∶V(CO)∶V(CO₂)∶V(N₂)=60∶30∶5∶5的反应条件下，CO的转化率约为5%,而乙醇选择性可达到60%以上.X射线粉末衍射(XRD)、场发射扫描电子显微镜(SEM)、氮气物理吸脱附、吡啶吸附红外(Py-IR)和氨气程序升温脱附(NH₃-TPD)的表征结果表明，在MOR合成过程中添加CNT可以...     

铜铝类水滑石催化合成安息香乙醚的研究

通过低饱和共沉淀法合成晶相单一、结晶度较好的铜铝类水滑石(简称CuAlHTLcs),借助于XRD、FT-IR和N2吸附等手段对其结构性质进行表征,并将其应用于催化苯甲醛与乙醇合成安息香乙醚的反应中。详细研究催化剂组成及用量、反应物配比、反应温度及时间等因素对苯甲醛转化率和安息香乙醚选择性的影响,并对该反应的催化作用机理进行初步探讨。结果表明:CuAl-HTLcs对苯甲醛与乙醇反应合成安息香乙醚反应有较好的催化效果。在70℃下,当苯甲醛3mL、乙醇40mL,催化剂CuAl-HTLcs(n(Cu2+)∶n(Al 3+)=1∶2)用量0.2g时,反应70min后达平衡,苯甲醛转化率为65.83%,安息香乙醚的选择性接近100%。