錸金屬在催化劑中的應用
- 分類:應用技術
- 作者:錸因合金
- 來源:原創
- 發布時間:2022-11-28
- 訪問量:0
【概要描述】錸及其化合物具有優異的催化活性(錸對很多化學反應具有高度選擇性的催化功能),因而常被用作石油化工等領域的催化劑。催化重整是石油煉制過程之一,是提高汽油質量和生產石油化工原料的重要手段。錸鉑合金作為催化重整過程中的一種催化劑,能夠提高重整反應的深度,增加汽油、芳烴和氫氣等的產率。此外,錸還可用作汽車尾氣凈化的催化劑,而錸的硫化物則可用作為甲酚、木素等的氫化催化劑,下面列舉幾種錸金屬催化劑的應用研究。
錸金屬在催化劑中的應用
【概要描述】錸及其化合物具有優異的催化活性(錸對很多化學反應具有高度選擇性的催化功能),因而常被用作石油化工等領域的催化劑。催化重整是石油煉制過程之一,是提高汽油質量和生產石油化工原料的重要手段。錸鉑合金作為催化重整過程中的一種催化劑,能夠提高重整反應的深度,增加汽油、芳烴和氫氣等的產率。此外,錸還可用作汽車尾氣凈化的催化劑,而錸的硫化物則可用作為甲酚、木素等的氫化催化劑,下面列舉幾種錸金屬催化劑的應用研究。
- 分類:應用技術
- 作者:錸因合金
- 來源:原創
- 發布時間:2022-11-28
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錸及其化合物具有優異的催化活性(錸對很多化學反應具有高度選擇性的催化功能),因而常被用作石油化工等領域的催化劑。催化重整是石油煉制過程之一,是提高汽油質量和生產石油化工原料的重要手段。錸鉑合金作為催化重整過程中的一種催化劑,能夠提高重整反應的深度,增加汽油、芳烴和氫氣等的產率。此外,錸還可用作汽車尾氣凈化的催化劑,而錸的硫化物則可用作為甲酚、木素等的氫化催化劑,下面列舉幾種錸金屬催化劑的應用研究。
一、負載型錸基催化劑上C、烯烴歧化制丙烯
負載型錸基催化劑主要由載體、活性組分組成,有時還添加其他堿金屬、堿土金屬等助劑來改善催化劑的性能。載體一般采用具有高比表面積的無機氧化物(如:Al203、SiO2、B2O3、Fe203等)或其復合氧化物(如SiO2/Al203、B2O3/SiO2/Al203、Fe203/Al203、Al203-B2O3等)?;钚越M分是的氧化物(如 Re203、Re02、Re03和 Re207)或其前驅物高錸酸銨、高錸酸等;催化劑的制備方法一-般采用浸漬法,將載體浸漬在一定濃度的錸金屬鹽水溶液中,然后烘干,并在空氣流中高溫煅燒。在煅燒過程中鹽類分解,最終得到負載型錸基催化劑的前驅體,然后進行預處理得到負載型錸基催化劑。由于負型錸基催化劑在低溫下具有高的選擇性和活性,引起了研究者廣泛的關注,德國BASF公司烯烴歧化工藝、法國石油研究院(IFP)與臺灣中油公司開發的 Meta-4 烯歧化工藝等都采用了負載型錸基催化劑。
二、氧化銦負載錸催化劑催化CO2加氫制甲醇
隨著可再生氫能源技術的不斷發展,CO2選擇加氫合成甲醇已經受到全球廣泛關注。而如何制備高活性,高選擇性兼具高穩定性的催化劑至關重要。研究表明,含氧空位的In2O3對CO2加氫合成甲醇具有高選擇性,計算表明,氫氣作用下的In2O3表面產生氧空位、CO2在氧空位上活化、被活化的CO2發生加氫反應到甲醇脫附、空位消失、恢復In2O3原狀形成了一個完美循環。由于In2O3催化劑對甲醇的選擇性高,活性位點明確,相關研究工作很快受到國內外同行的廣泛關注。為提高氧化銦催化劑加氫活性,天津工業大學梅東海、天津大學劉昌俊等將金屬錸負載在氧化銦上,通過調變Re負載量來控制Re催化劑的尺寸,使其高分散于In2O3載體上,并與In2O3之間產生強金屬-載體相互作用,進而提高氧化銦CO2加氫合成甲醇的催化活性和穩定性。為理解In2O3基催化劑結構性能關系,以及開發新型高效CO2加氫催化劑提供了新思路。
三、高錸超低鉑CB-8重整催化劑
錸是一種極好的氫化和異構化催化劑,可用于汽油中石腦油的催化重整(錸化工藝)。鉑錸催化劑主要用于制造無鉛、高辛烷值汽油。含鉑0.15w%的高錸低鉑CB-8催化劑是撫順石油化工研究院研究開發的目前國內外含鉑量最低的新一代工業重整催化劑。1991年開始工業應用,結果表明,平均入口溫度495C,芳烴轉化率達125w%,運轉317天活性損失2C左右,積炭僅5.55w%,完全達到或超過中型試驗結果。再生氯化更新后催化劑反應性能完全恢復到新催化劑的水平,表明CB-8催化劑是一種活性、選擇性、穩定性、再生性能和機械強度均優的新型重整催化劑。鉑錸重整催化劑雖然早已工業化,但其性能仍在不斷改進,其作用機理也仍在不斷深入的探討研究中。
四、錸(鉬)功能化合物催化纖維素水解反應
過渡金屬錸、鉬化合物對碳水化合物水解反應也具有一定的催化作用。有研究課題組在纖維素水解轉化方面也做了大量的工作,并成功地將含錸功能化合物甲基三氧化錸(MTO)[59]和高錸酸鹽[60]應用于纖維素水解反應。其中,四甲基高錸酸銨對微晶纖維素催化活性最為顯著,以離子液體為溶劑,采用微波輔助加熱,纖維素在150℃反應30min,可還原糖和葡萄糖收率分別為97.1%和42%。對于反應機理,催化劑與纖維素均溶解于離子液體而彼此充分接觸,Re=O與纖維素分子中的羥基形成較強的氫鍵作用,這種作用使纖維素分子中β-1, 4-糖苷鍵變弱甚至斷裂,促使纖維素水解為葡萄糖和纖維二糖等小分子糖。
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