整体催化剂浆液及涂层制备方法
整体催化剂浆液及涂层相关文献
整体催化剂主要由活性组分、助催化剂、分散担体和骨架基体等组成。由于载体比表面积小(小于1m2/g),所以必须在载体上涂覆一层大比表面积的涂层材料,以分散和稳定催化活性组分,增大活性组分的有效催化面积。活性组分、助催化剂和分散担体以涂层结构负载在骨架基体的内部孔道壁内表面上。堇青石是至今发现的最适于应用的多孔陶瓷材料,机动车尾气净化催化剂通常以堇青石蜂窝陶瓷作为载体,以活性氧化铝作为涂层材料。氧化铝涂层浆液制备方法上的差异对涂层的结构和物化性能会产生较大影响,决定着氧化铝涂层的比表面积以及涂层与蜂窝载体的结合强度,进而对最后制得的整体催化剂的反应性能产生影响。本文主要对国内整体催化剂浆料的制备及涂层方法进行总结。
天津大学的刘方兴等[1]以沉降高度、电泳淌度和粘度作为衡量浆料稳定性的参数,研究了分散剂丙烯酸(PAA)加入量和pH值对α-Al2O3浆料稳定性的影响,并发现以聚丙烯酸为分散剂的α-Al2O3悬浮浆料稳定性强烈地受分散剂加入量和pH值的影响。在配制稳定的α-Al2O3浆料时,分散剂并非越多越好,它有一最佳值(饱和吸附量)。分散剂对浆料的作用效果除与pH值有关外,还与浆料固相浓度有关。
周丽敏[2]讨论了分散剂分子碳-碳主链长度、支链结构、C=C双键及羟基等结构因素对有机溶剂系统中Al2O3流延浆料稳定性的影响。他认为分散剂的选择对于获得稳定的、具有适宜粘度的高固含量浆料来说是关键的。在选择用于有机溶剂系统中Al2O3流延浆料的分散剂时,应从以下几方面加以考虑:主链长度超过临界值(8个碳左右)的分散剂才能用于制备稳定的,具有良好流动性的高固含量浆料,而当主链长度超过12个碳之后,主链长度的增加对分散剂分散效果的影响变得不明显;在远离极性头基的位置带有一定支链结构的分散剂比无支链的分散剂具有更好的分散效果,支链长度在5到10个碳原子范围内时,分散剂的分散效果比较好,而当支链是一个苯环时,其作用效果与具有10个碳原子的支链相当;分散剂分子中的C=C双键和羟基都有利于分散剂分散效果的增强。
程亮等[3],探讨了各种分散剂在 Al2O3水系浆料中的分散作用及其相关机理。结果表明:分散剂的相对分子质量大小、构象和添加量对 Al2O3浆料的流变性有着重要的影响。随着 PAA(聚丙烯酸)类分散剂添加量的增加,Al2O3浆料的 Zeta
电位值整体下降,其等电点由 8.3 移动到 4.7,PAA最佳添加量(质量分数)为 0.5%~0.8%。相对分子质量较大的聚电解质分散剂对浆料的分散、稳定性较好;相对分子质量较小的聚电解质分散剂的最佳添加量范围更宽,为 0.5%~2.0%(质量分数),且浆料黏度的变化随分散剂添加量的不同变化较小。
宋贤良等[4]通过改变pH值和分散剂的浓度,对不同颗粒尺寸的α-Al2O3粉体制得浆料的稳定性、分散性以及流变特性进行研究。发现pH值对α-Al2O3浆料的稳定性有显著的影响,一般在pH>8的碱性条件下都可制备出稳定的浆料,但针对不同颗粒尺寸的α-Al2O3粉体,其最适合的pH值范围又存在一定的差异。颗粒尺寸不同的α-Al2O3浆料,分散剂的最佳用量有较大差异。对于平均粒径为3μm,
0.63μm和150nm,3种不同颗粒尺寸的α-Al2O3粉体,制备稳定陶瓷浆料的最佳分散剂质量分数分别为0.03%~0.05%, 0.2%和0.5%。超声处理有助于α-Al2O3浆料的分散,但仅仅是超声作用很难打破颗粒之间的团聚。分散剂的使用能使浆料的分散性能得到良好改善,而浆料的分散性能与粉体颗粒的大小有关,一般颗粒越细的粉体越难分散。固相体积分数高的浓悬浮浆料,粘度随固相含量的增加而上升,但最佳分散剂用量不随浆料固相含量的变化而变化。
金凌云等也在蜂窝陶瓷载体上涂覆复合氧化物CeO2-Y2O3[5]和Y2O3 [6]新型涂层,研究发现,这两种涂层的粘结强度和抗震性能比较高,其中Y2O3涂层的失重率仅为3.1%,比传统Al2O3涂层失重率11.3%低很多,而且对活性组分Pd的吸附性能好。
周丽敏[7]等,使用66%丁酮(质量分数,下同)和34%乙醇混合所得的恒组分混合物为溶剂,三油酸甘油醋(GTO)、蓖麻油(CTO)为分散剂,研究了GTO、CTO以及它们的混合物对α-Al2O3粉体在该溶剂中的稳定性的影响。实验中首先将氧化铝粉料在10℃下干燥24h。然后将混合溶剂加人装有玛瑙球研磨介质的聚乙烯罐中,根据氧化铝干粉的质量,按照一定的质量分数称取分散剂,加人研磨罐使其适当溶解在溶剂中。称取氧化铝粉料加人研磨罐(Al2O3与溶剂的质量比为2.69)。用行星磨在75r/min的转速下将浆料混合均匀。在实验中,发现GTO和CTO的加人都有效地改善了浆料的流变性。当分散剂添加量较低时GTO的分散效果较好,但当其质量分数超过2.7%时,由CTO分散的浆料的流动性更好。与单一分散剂的分散效果相比,适当配比的混合分散剂(GTO所占比例在2/3到5/6的范围内)对浆料的稳定性能起到更好的改善作用。
王丽琼,王大祥等[8]通过使用氯化铝、硝酸铝、纳米氧化铝粉、拟薄水铝石及氢氧化铝溶胶单体制备γ- Al2O3涂层研究了不同原料制备的载体涂层对催化剂性能的影响。具体的制作方法为:
1.氯化铝制备γ- Al2O3涂层
将, Al2O3·6H2O(A.R)和铝粉(C.P.,200目)按质量比4:1加水混合,并在90℃下加热搅拌至铝粉完全反应。调节密度为1.10~1.15×103kg/m3,pH值为3.5~4,并加入10%的造孔剂即制得铝溶胶。将预先处理好的空白堇青石蜂窝陶瓷载体(400目,Φ10×20mm,以下简称蜂窝载体)浸渍在配制好的铝溶胶中,40分钟后取出,吹尽残液,陈化24小时,60℃下烘干6小时,550℃下焙烧6小时,反复上述过程直至增重8-15%为止。
2. 硝酸铝制备γ- Al2O3涂层
采用Al(NO3)3·9H2O(A.R.)和铝粉为原料,质量比为6:1,其它工艺同氯化铝制备γ- Al2O3涂层。
3. 纳米氧化铝粉制备γ- Al2O3涂层
将纳米γ- Al2O3粉(最可几粒径50nm)、水、无水乙醇及少量的分散剂和稳定剂按固相体积分数为60%的比例混合,用玛瑙球磨机研磨24小时,超声分散1小时,制得氧化铝粉浆料。
然后采用真空抽吸法将浆料涂覆在蜂窝载体上。再经陈化、干燥及高温焙烧等过程制得涂层。制备工艺参数同氯化铝制备γ- Al2O3涂层。
4. 拟薄水铝石粉制备γ- Al2O3涂层
称取一定量的拟薄水铝石粉,加水混合,加热搅拌并同时滴加浓硝酸至完全解胶。加入约2%的造孔剂制成浓度8-10%的铝溶胶。其它工艺同氯化铝制备γ-
Al2O3涂层。
5. 氢氧化铝乳胶单体制备γ- Al2O3涂层
称取一定量的氢氧化铝乳胶单体,加水混合,加热搅拌至完全溶解成胶,加2-5%的造孔剂制成浓度为12-14%的铝溶胶。其它工艺同氯化铝制备γ- Al2O3涂层。 然后通过浸渍法制备金属钯-复合金属氧化物型三元催化剂,并评价其活性对不同原料制备的载体涂层对催化剂性能的影响进行研究。研究结果显示五种蜂窝陶瓷涂层均具有较大的比表面,且结晶好、活性高。以硝酸铝或氯化铝为原料,采用溶胶-凝胶法制备铝溶胶的工艺过程,控制参数繁多,重现性欠佳,但所得溶胶稳定均匀,粘度小、流动性好。这一工艺适用于实验室研究,但不易工业化生产。以纳米氧化铝粉为原料制备蜂窝陶瓷涂层,尽管性能并不突出,但此法易于实现工业化生产。以拟薄水铝石及单体为原料制备涂层较易控制,原料价格较低,是一种值得推广的方法。
陈春波,李平等[9],以拟薄水铝石粉为原料,分别采用铝溶胶法、活性Al2O3浆料法和混合浆液法,对堇青石蜂窝基体进行涂层处理。具体的制作方法如下:
1.原料
堇青石蜂窝,上海康宁公司生产,400孔,尺寸15mm×20mm,比表面积0.3m2·g-1;拟薄水铝石粉,山东铝业公司生产,比表面积200 m2·g-1,600℃焙烧8h,得到的活性Al2O3 粉比表面积为166 m2·g-1
2.涂层浆液的制备
铝溶胶的制备:将拟薄水铝石粉与去离子水按比例加入到三口烧瓶中混合,添加尿素(尿素与拟薄水铝石粉的质量比为1:2,室温下搅拌,滴加浓硝酸调节浆液pH=4,胶溶反应30min,得到稳定的铝溶胶。Al2O3浆料的制备:将拟薄水铝石粉在600℃焙烧8h,得到活性Al2O3粉,与去离子水混合,滴加浓硝酸调节pH=4,在变频行星式球磨机(XQM-2L型,南京科析实验仪器研究所,氧化锆球)球磨46h,得到Al2O3浆料。混合浆液的制备:将一定比例的拟薄水铝石粉和活性Al2O3粉混合,添加去离子水和尿素,用浓硝酸调节pH=4,球磨46h,得到混合浆液。
3.堇青石蜂窝的涂层方式
取若干堇青石蜂窝样品,于搅拌流动的浆液中浸没15min,取出后用空气枪吹除多余浆液,烘箱120℃干燥12h,在马弗炉按程序升温对蜂窝样品进行焙烧,升温速率为2℃·min-1,至600℃稳定8h,冷却,即得到有Al2O3涂层的蜂窝样品。
涂层量计算公式:
实验中通过黏度、SEM、BET和超声振荡等分析测试手段,着重考察了涂层浆液固含量和黏度对蜂窝涂层量、比表面积和牢固度的影响,比较了采用不同方法进行涂层的效果。结果表明,铝溶胶的涂层具有牢固度高的特点,缺点是比表面积小;Al2O3浆料的涂层比表面积较大,但牢固度较差。而混合浆液法利用铝溶胶作为Al2O3浆料的胶联剂,结合上述两种涂层方法的优势,涂层后的蜂窝既具备大的比表面积(达59m2·g-1),又保持了较高的涂层牢固度,而且涂层工艺简单可控,有利于工业化应用。
华金铭, 蔡英灵等,采用改进的原位合成法(原位-浸涂法)在蜂窝状堇青石载体表面制备了多孔氧化铝涂层。着重研究了制备条件对涂层负载、晶相及其孔结构性质的影响,并与其他方法制备的涂层进行了比较。在制作蜂窝状堇青石载体内表面涂层负载时,采用了传统浸涂法,原位合成法以及原位-浸涂法。具体制作方法如下所示:
1. 传统浸涂法
将去离子水加入到玻璃容器中,然后通过超级恒温槽加热至83℃恒温,再慢慢加入异丙醇铝(改变异丙醇铝的加入量,以调节水与异丙醇铝的摩尔比).加料完毕,回流搅拌2h,然后敞口搅拌,蒸除水解反应生成的异丙醇.滴加稀HNO3(V(H2O)/V(HNO3)=3,下同),调节溶液pH值至3.5~4.0,继续回流搅拌18h.将蜂窝状堇青石载体浸渍于上述溶胶10min,取出后用洗耳球吹除其通道内的溶胶,经120℃干燥20 min,300℃焙烧20 min,称量.重复上述步骤,最后经500℃焙烧3
h,称量。
2. 原位合成法
将玻璃容器中的去离子水加热至83℃恒温,然后慢慢加入异丙醇铝.回流搅拌0.5h后,放入蜂窝状堇青石载体。继续回流1.5 h,再敞口蒸除水解反应生成的异丙醇.滴加稀HNO3,调节溶液pH值至3.5~4.0,继续回流搅拌18 h.取出峰窝状堇青石载体用洗耳球吹除其通道内的溶胶,经120℃干燥20 min,300℃焙烧20
min,称量。重复上述步骤,最后经500℃焙烧3h,称量。
实验一催化剂载体——活性氧化铝的制备
实验一 催化剂载体——活性氧化铝的制备
活性氧化铝(Al2O3)是一种具有优异性能的无机物质,不仅能做脱水吸附剂、色谱吸附剂,更重要的是做催化剂载体,并广泛用于石油化工领域。它涉及到重整、加氢、脱氢、脱水、脱卤、歧化、异构化等各种反应。所以能如此广泛地被采用,主要原因是它结构上有多种形态及物化性质上千差万别。学习有关Al2O3的制备方法,对掌握催化剂制备有重要意义。
一、 实验目的
1、通过铝盐与碱性沉淀剂的沉淀反应,掌握氧化铝催化剂和催化剂载体的制备过程。
2、了解制备氧化铝水合物的技术和原理。
3、掌握活性氧化铝的成型方法。
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4、
二、 实验原理
催化剂或催化剂载体用的氧化铝,在物性和结构方面都有一定要求。最基本的是比表面积、孔结构、晶体结构等。例如,重整催化剂是将贵重金属铂、铼载在γ—Al2O3或η—Al2O3上。氧化铝的结构对反应活性影响极大,载于其他形态的氧化铝上,其活性是很低的,如烃类脱氢催化剂,若将Cr—K载在γ—Al2O3或η—Al2O3上,活性较好,而载在其他形态氧化铝上,活性很差。这说明它不仅起载体作用,而且也起到了活性组分的作用,因此,也称这种氧化铝为活性氧化铝。α—Al2O3在反应中是惰性物质,只能作载体使用。制备活性氧化铝的方法不同,得到的产品结构亦不相同,其活性的差异颇大,因此制备中应严格掌握每一步骤的条件,不应混入杂质,尽管制备方法和路线很多,但无论哪种路线都必须制成氧化铝水合物(氢氧化铝),再经高温脱水生成氧化铝。自然界存在的氧化铝或氢氧化铝脱水生成的氧化铝,不能作载体或催化剂使用,这不仅因杂质多,主要是难以得到所要求的结构和催化活性。为此,必须经过重新处理,可见制备氧化铝水合物是制活性Al2O3的基础。
催化裂化装置油浆固含量高问题分析及对策研究
催化裂化装置油浆固含量高问题分析及对策研究
摘要:2.0Mt/a催化裂化装置自2017年检修以来,烟气粉尘浓度<180mg/m3,再生系统运行正常,油浆固含量一直较高,平均数值为8.8g/L。长期运行会使油浆系统换热设备、管线、阀门磨损,容易造成设备损坏、油浆泄漏着火等严重后果,造成非计划停工事件,严重影响装置安全平稳高效运行。基于此,对催化裂化装置油浆固含量高问题分析及对策研究进行研究,以供参考。
关键词:催化裂化;VQS;催化剂;固含量;长周期运行
引言
催化油浆中含有大量重芳烃等有价值的化工原料,但因其中含有一定比例的催化剂粉尘,使其成为催化裂化产品中利用价值最低的馏分。催化油浆一般作燃料油出售,价值较低。催化油浆中大量带短侧链稠环(3~5环)的芳烃是生产炭黑、针状焦、碳纤维、橡胶软化剂及填充油、塑料增塑剂、重交通道路沥青及导热油等高附加值产品的优质原料,但对其固体含量有严格要求,催化油浆偏高的固体颗粒含量,限制了油浆的利用。
1技术现状
常规石油固液分离技术包括沉积、离心沉积、静电分离、蒸馏分离、过滤分离等。从技术可靠性和工业应用的角度来看,过滤技术得到了广泛的应用。过滤过滤方法具有设备简单、分离效率稳定、分离效果不受设备运行条件或原料特性变化的影响。但是,在中国引进这项技术后,由于家用催化发芽工艺和原料特性的不同,油页岩中橡胶和沥青含量较高,设备运行不安全,滤管容易堵塞,过滤器经常更换(必须在1 ~ 2小时后切换进行反冲洗)。此外,过滤元件堵塞后很难清洁再生,因此经常需要更换过滤元件,维护成本很高。当前的主要问题是过滤管堵塞得太快,难以完全再生。随着过滤时间的增加,过滤管逐渐失效。 2油浆固含量高原因分析
2.1旋风分离器失效
2.0Mt/a催化裂化装置配置有6组两级串连的内置旋风,分离器设计偏离催化剂规格将导致旋风分离效率降低,进而使得油气中带出催化剂细粉增多,进入分馏塔油浆系统。旋风分离器在设计之初严格按照选用催化剂规格进行核算设计,最有可能的问题则来自催化剂运行过程中的因水热稳定性差、磨损等原因产生大量细粉,而旋风作为静设备只能捕集预设范围内的催化剂颗粒,进而导致了催化剂细粉的丢入和油浆系统固含量的上升。
陶瓷净化滤管低温脱硝性能研究
陶瓷净化滤管低温脱硝性能研究
摘要:本文以V2O5为活性组分,纳米级锐钛矿TiO2为催化浆液载体,考察V2O5-TiO2型陶瓷催化滤管低温NO转化率,用于指导陶瓷催化滤管优化制备。在160~400℃范围内,陶瓷催化滤管NO转化率呈现先升高后平稳的趋势,250℃达到96%。表明催化浆液有效涂覆在陶瓷滤管表面,促进NOx与NH3高效催化反应。采用BET、SEM、FT-IR和NH3-TPD等方法对催化剂进行表征,滤管主要为SiO2和Al2O3物种,涂覆催化浆液后,催化材料均匀分散在滤料表面,增大比表面积和孔容,形成催化反应位点,NH3脱附峰向50~300℃的低温方向拓展,增强Bronsted酸位点弱脱附的NH3物种,进而提升反应气氛在催化滤管表面的吸脱附-催化转化性能。
关键词:低温SCR;陶瓷滤管;NO转化率
引言
陶瓷滤管是一种由陶瓷纤维构成的管状过滤材料,当流体通过时,悬浮物质、胶体颗粒等颗粒物被截留在过滤介质表面,从而达到机械筛滤净化细颗粒物的效果。与此同时,陶瓷滤管因其较好的热稳定性、化学稳定性、耐清洗、使用寿命长、占地面积小、易于安装、维护方便等优点,能够满足大气污染物排放标准。
国内外关于陶瓷催化滤管的研发主要从滤管元件调控合成和多功能催化浆液调制涂覆两方面入手,系统开展陶瓷催化滤管的催化活性、过滤压降及抗中毒性能的研究工作,使得催化滤管同时脱除烟气中两种或者多种污染物,大大缩短了工艺流程,有效降低投资和运行成本,从而避免了传统串联净化工艺的弊端,在非电行业工业烟气治理具有广泛应用前景。
其中,滤管脱硝技术采用选择性催化还原(Selective Catalytic
Reduction,SCR),该技术在催化剂作用下,以NH3作为还原剂,将NOx还原成N2和H2O,主要反应为:4NO+4NH3+O2→4N2+6H2O;2NO2+4NH3+O2→3N2+6H2O。目前最主流的低温SCR催化剂为V2O5-MoO3/TiO2和V2O5-WO3/TiO2。
聚乙烯淤浆催化剂流程(精)
淤浆催化剂系统
齐 格 勒 -纳 塔 催 化 剂 生 产 的 树 脂 使 用 淤 浆 催 化 剂 , 淤 浆 催 化 剂 由
原 浆 催 化 剂 和 还 原 剂 混 合 制 得 。 原 浆 催 化 剂 淤 浆 存 贮 在 可 再 利 用 的
钢 瓶 中 ,在 卸 料 前 ,要 滚 动 原 浆 催 化 剂 输 送 钢 瓶 ,以 确 保 固 体 完 全 悬 浮
在 矿 物 油 中 ,设 置 滚 瓶 机 来 实 现 此 目 的 。滚 动 后 的 钢 瓶 快 速 从 贮 存 区
传 送 至 催 化 剂 供 应 区 , 用 氮 气 将 原 浆 浆 液 从 钢 瓶 中 压 至 浆 液 进 料
罐 。 浆 液 进 料 罐 搅 拌 器 连 续 搅 拌 ,以 保 证 固 体 很 好 地 分 散 ,并 保 持 在
悬 浮 状 态 。
还 原 原 浆 浆 液 需 要 加 入 还 原 剂 T3和 添 加 剂 DC , 这 些 还 原 剂 稀 释
于 矿 物 油 中 , 在 钢 瓶 中 贮 存 。
氮 气 将 还 原 剂 T3和 添 加 剂 DC 从 钢 瓶 中 压 出 , 送 入 各 自 的 进 料 罐
中 。 进 料 罐 起 缓 冲 作 用 , 使 得 在 更 换 钢 瓶 时 系 统 仍 能 连 续 操 作 。 浆
液 进 料 罐 中 的 原 浆 浆 液 由 变 速 电 机 驱 动 的 浆 液 进 料 泵 送 入 反 应 器 ,
原 浆 浆 液 流 量 由 质 量 流 量 计 测 量 。
DC 进 料 泵 、 T3进 料 泵 和 它 们 共 用 的 备 用 泵 T3、 DC 进 料 泵 都 是
由 变 速 电 机 驱 动 的 , 用 于 将 添 加 剂 T3和 添 加 剂 DC 连 续 不 断 地 从 各 自
的 进 料 罐 ,送 入 浆 液 进 料 泵 下 游 的 原 浆 浆 液 线 。 DC 和 T3的 流 量 由 质
Spheripol工艺介绍
Spheripol工艺介绍
Spheripol工艺过程:
Spheripol包括原料精制、催化剂制备、预聚合及液相本体反应系统、气相反应系统、聚合物脱气及单体回收、聚合物汽蒸干燥、挤压造粒等工序。
对于老的Spheripol工艺,能力小于100kt/a的装置可以涉及成单环管反应器系统。但新一代Spheripol工艺则设计成两个环管反应器,以利于双峰聚合物来拓宽分子量分布。如图为两个环管反应器加一个抗冲共聚反应器工艺流程示意图。
与其他工艺相同,由于催化剂对某些杂质极为敏感,一般都要设计原料精制系统以除去这些杂质。化学级丙烯除去催化剂的毒物后也可以直接用于聚合,但装置的丙烷排放量加大。
桶装的固体催化剂在使用时,用烃油和脂配制成混合均匀的催化剂膏,然后通过催化剂计量泵用液压的注射器将催化剂加入反应器系统。助催化剂和给电子体分别用计量泵加入预聚合反应器,3种催化剂在进入预聚合反应器之前先在预接触罐混合活化,使不同的催化剂颗粒和单个催化剂颗粒内部具有相同的催化活性,然后用较低温丙烯将催化剂混合物带入预聚合反应器。预聚合反应器是一个小的环管反应器,在较低温度下,催化剂被生成的少量聚丙烯包裹,以提高催化剂颗粒的机械强度,避免在主反应阶段因高速度聚合反应而使催化剂颗粒破碎。预聚合也能显著的提高催化剂活性。
均聚物、乙烯-丙烯无规共聚、乙烯-丙烯-丁烯无规三元共聚物的聚合反应是在两组串联的环管反应器中进行。每组反应器由4或6(取决于装置的生产能力)跟管组成2或3个环,反应器底部配有一台轴流循环泵以保证浆液高速循环。
预聚合后的催化剂淤浆进入第一环管反应器,在此加入单体丙烯和调节分子量的氢气。一部分丙烯进行了聚合,余下的丙烯仍为液态而作为聚合物的淤浆稀释剂。循环泵使淤浆高速循环并混合均匀,以防止聚合物沉积和提高传热效率。聚合物浆液连续从第一反应器底部排至第二环管反应器,第二环管反应器中也加入液态丙烯和氢气。两组环管反应器内的淤浆浓度均保持在55%(质量分数)左右。
pd-c催化剂的制备反应方程式
pd-c催化剂的制备反应方程式
催化剂是一种能够加速化学反应速率、改变反应途径并不参与反应中任何一个反应物或产物的化学物质。催化剂可以通过多种方法制备,如化学沉积、物理混合,纳米粒子合成等。其中,最常用的方法之一就是通过沉积-共沉淀法制备催化剂。本文将以一种常见的催化剂,氧化铜(CuO)为例,详细介绍一种制备催化剂的方法,以及相关实验条件和反应方程式。
制备在CuO上的pd-c催化剂的方法之一是沉积-共沉淀法。该方法是通过将金属催化剂预先固定在载体上,并将其固定在反应体系中。制备pd-c催化剂的具体步骤如下:
1.溶液制备:将一定比例的CuO溶解于适量的溶剂中,得到CuO溶液。
2.沉淀剂选择:从众多的沉淀剂中选择适宜的成为配位离子的沉淀剂,比如有机溶剂中的乙酸钠(NaAc)。
3.反应溶液配制:将沉淀剂加入到CuO溶液中,充分搅拌混匀,得到反应溶液。
4.反应条件调控:根据具体的实验要求,控制反应时间和温度。在一般实验室条件下,室温、常压下进行反应。
5.反应结束:经过一定反应时间,用离心机将混合溶液离心,将絮凝物沉淀下来。
6.沉淀物处理:沉淀的CuO与沉淀剂共同沉积,在离心后将上清液去除,用适量的溶剂将沉淀物重新悬浮浆液中。
7.后续处理:将所得到的悬浮浆液进行高速搅拌,过滤得到所需的沉淀物。
8.干燥处理:将所得到的沉淀物在低温下干燥。
反应方程式:
CuO + NaAc → CuO-NaAc
2NaAc + PdCl2 → 2NaCl + Pd-Ac2
通过以上步骤获得的pd-c催化剂可以用于各种反应,如催化剂在有机合成中的应用,如SuZer反应、Heck反应、Sànger试剂等。同时,pd-c催化剂也被广泛用于环境保护领域,如VOCs净化、气体传感器等方面。
总之,pd-c催化剂的制备是通过将金属催化剂与载体固定并在适当的反应条件下,以沉淀-共沉淀的方式制备。该方法简单易行,成本较低,且可通过调控反应条件和实验步骤来获得所需的催化剂。同时,pd-c催化剂具有广泛的应用领域,可以用于有机合成和环境保护等多个领域。
探讨高密度聚乙烯工艺及催化剂的研究应用
龙源期刊网
探讨高密度聚乙烯工艺及催化剂的研究应用
作者:杨岩桢 杜冠宇 周炬鲜
来源:《中国科技博览》2019年第05期
[摘 要][随着我国工业技术不断发展,国内高密度聚乙烯工艺不断改善,催化剂种类也随之增加。因此,本文对高密度聚乙烯工艺种类如Phillips公司的Phillips环管淤浆工艺、INNOS
公司的Innovene S环管淤浆工艺予以简单阐述,并对高密度聚乙烯催化剂予以研究,从而促进我国工业技术发展。
[关键词]高密度聚乙烯工艺 催化剂 环管淤浆工艺
中图分类号:C61 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2019)05-0357-01
高密度聚乙烯为5种常用合成树脂之一,高密度聚乙烯具备机械强度较高、刚性较强、性能良好等优点,被广泛应用于我国工业领域中。高密度聚乙烯作为性能良好的一项产品生产工艺,被广泛应用于塑制品及中空容器领域中且发展前景广阔。高密度聚乙烯生产工艺中,环管淤浆工艺为主要生产工艺之一。文中便对两种常用高密度聚乙烯环管淤浆工艺如Phillips公司的Phillips环管淤浆工艺、INNOS 公司的Innovene S环管淤浆工艺予以分析,为我国高密度聚乙烯工艺及催化剂制备技术进一步发展提供参考。
一、高密度聚乙烯工艺种类分析
1. Phillips公司的Phillips 环管淤浆工艺
此类工艺的原理为在环管反应器内,将异丁烷作为稀释剂,使精制乙烯气体与共聚单体 1-
烯烃充分融合,使混合物通过催化剂产生反应形成淤浆,借助泵作用力形成循环。随后将所制得反应物降压处理,放入闪蒸灌中执行分离操作。反应气体在分离过程中从闪蒸罐顶部进行挥发,聚合物粉末则进到清洗塔完成回收。烃类气体通过压缩装置处理进入下一个闪蒸装置中,完成乙烯等其他反应气体回收。聚乙烯粉料基于重力作用进入清洗装置中,并用氮气对聚乙烯粉料实行清理,可有效减少聚乙烯粉料中烃含量。同时使聚乙烯粉料中烃含量达到标准值内,随后排除造粒,形成聚乙烯成品。
Unipol工艺聚乙烯Ziegler-Natta催化剂研究及应用进展
Unipol工艺聚乙烯Ziegler-Natta催化剂研究及应用进展
UCC公司是气相流化床PE工艺的开发者和主导者,世界上有25个国家的100多套装置在使用Unipol工艺,生产聚乙烯18Mt/a。我国目前有大庆石化、齐鲁石化、中原石化等9套Unipol工艺装置。2007年,包括中国石油、神华集团、沈阳蜡化等在内的中国企业新引进Unipol工艺装置5套,新增产能1.4Mt/a。
Unipol工艺的核心部分包括:气相流化床反应技术、催化剂技术。采用与Unipol工艺相匹配的催化剂体系才能充分发挥Unipol流化床技术优势。一个性能优良且适用于Unipol流化床工艺的催化剂应该具有如下特点:催化剂活性应该在5×104g/g以上(以每克金属生成的聚合物计);催化剂要能方便地生产高、中、低密度的聚乙烯产品;能有较大的相对分子质量和相对分子质量分布调控能力,以实现聚乙烯的加工性能和应用性能的平衡;催化剂具有良好的共聚性能,尤其是对1-己烯和1-辛烯的共聚性能,以获得高附加值的聚乙烯树脂;催化剂颗粒为球形或类球形且颗粒分布集中;聚合产品具有较高的堆积密度[1]。
1 Unipol工艺Ziegler–Natta催化剂进展
UCC公司为Unipol工艺开发的催化剂包括:铬系的UCAT-B、UCAT-G,适宜生产高密度聚乙烯(HDPE);钛系的M催化剂(商用名称UCAT-A)[2,3]、UCAT-J[4],适宜生产全密度聚乙烯(LLDPE/HDPE);茂金属催化剂XCAT;双峰催化剂PRODIGY等。上世纪80年代以来,大量新建Unipol工艺装置都是基于M催化剂体系。
Unipol工艺早期使用的M催化剂是干粉进料,催化剂进料过程不容易稳定控制,容易出现进料堵塞,架桥现象,所以在上世纪90年代,UCC公司将新制得的催化剂稀释在矿物油中,开发了浆液进料的J催化剂,这种浆液进料催化剂加料平稳均匀,易于控制,克服了干粉进料的缺点,催化剂活性明显提高,聚合物中残存催化剂量非常低。浆液进料催化剂现在已经成为Unipol工艺催化剂的发展方向。但是,由于浆液进料需要在线还原系统,在我国早期引进的Unipol工艺装置中还没有普及。
年产5万吨高密度聚乙烯聚合工段工艺设计.
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1 摘要:本文的主要内容为生产高密度聚乙烯装置中的聚合阶段的工艺流程设计、工艺计算、物料和能量衡算及主要设备的计算。
本工艺的聚合机理属于阴离子配位聚合。乙烯单体是具有π-π共轭体系的烯类单体,处于络合状态的铝钛活性中心,使乙烯单体双键上的电子云密度减少,从而打开乙烯双键,使乙烯单体不断在铝钛活性中心处聚合。
目前,工业生产高密度聚乙烯的方法主要有液相法(又分为溶液法和淤浆法)和气相法(物料在反应器中的相态类型)。本设计选用的工艺是日本三井石化公司低压淤浆法生产高密度聚乙烯,该工艺以高纯度乙烯为主要原料, 丙烯或1-丁烯为共聚单体,
己烷为溶剂, 采用高效催化剂, 在72~85℃条件下进行低压聚合反应。聚合的淤浆经分离干燥, 混炼造粒得到各种性能优良的HDPE产品。
在聚合反应釜的计算中,首先由主要反应方程式和转化率确定物料质量,再由质量换算体积从而确定反应釜的容积。其次,根据反应类型、目的及物性特征确定反应釜的类型和冷凝器的类型。
关键字:高密度聚乙烯 催化剂 工艺 反应釜 冷凝器
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2 目录
1.绪论 ................................................................... 1
1.1聚乙烯概述 .......................................................... 1
1.2高密度聚乙烯概述 .................................................... 5
1.3聚乙烯发展现状 ...................................................... 8
1.4生产工艺研究新进展 .................................................. 9
4-氨基苯基-β-羟乙基砜的催化加氢工艺
4-氨基苯基-β-羟乙基砜的催化加氢工艺
张之翔;曾利辉;耿克伟;孙洁;高武
【摘 要】对4-氨基苯基-β-羟乙基砜的催化加氢工艺及催化剂进行研究,结果表明,催化加氢反应工艺最优条件为:以乙醇为溶剂,3%Pd/C催化剂用量为原料质量的0.3%,反应温度90℃,反应压力1.80 MPa,搅拌速率900 r·mih-1。催化剂中添加碱土金属Ba能有效提高催化剂选择性,反应时间3.5 h的原料转化率为99.97%,目标产物收率达98.71%,副产物质量分数1.23%,性能优于国外对比样。%The process ahd the cata1yst for cata1ytic hydrogehatioh of 4-amihophehy1-β-hydroxyethy1 su1fohe were studied. The resu1ts showed
that the optima1 cata1ytic hydrogehatioh cohditioh was as
fo11ows:ethaho1 as the so1veht,3% Pd/C cata1yst dosage 0. 3% of raw
materia1 mass,reactioh temperature 90 ℃, reactioh pressure 1. 80 MPa,ahd
stirrihg speed 900 r·mih-1 . The se1ectivity of 3%Pd/C cata1yst for the
reactioh cou1d be improved effective1y by addihg the e1emeht
barium,ahd its cata1ytic performahce was better thah the foreigh referehce
cata1yst,with feed cohversioh of 99. 97%,target product yie1d of 98.
