双金属催化剂催化乙炔选择加氢反应的研究
乙烯是一种重要的化工原料，中国的乙烯进口依赖度很高，作为一个煤炭产量大国，有大量低廉的乙炔产生，用乙炔选择加氢制备乙烯是一个摆脱对国外乙烯依赖的有效途径，具有很好的工业前景。 单金属催化剂作为乙炔加氢催化剂具有很大的缺点，单金属钯催化剂与单金属镍催化剂具有较高的乙炔转化率，但是乙烯的选择性较差，单金属铜催化剂具有较高的乙烯选择性，但是乙炔转化率很低。 本文考察了钯铜双金属催化剂在乙炔选择加氢过程中的催化性能。铜作为一种活性组分，具有加氢活性;作为助催化剂，具有增强乙烯选择性的作用。钯催化剂中引入第二组分铜，催化性能良好，研究了不同的铜和钯含量对催化剂催化性能的影响，并探究了钯铜双金属催化剂具有高活性的原因。结果表明，钯铜双金属催化剂维持乙炔的转化率在较高的水平上，并大大增加了乙烯的选择性，具有优良的催化性能，乙炔转化率达到100％，乙烯选择性达到90％。 工业上大量使用钯基催化剂，成本很高。铜镍双金属催化剂被认为是最有可能替代钯基催化剂的催化剂体系，本文采用多种制备方法，制备了以粗孔硅胶和三氧化二铝为载体的铜镍双金属催化剂。考察各催化剂的催化性能，溶胶凝胶法(sol-gel)及水热法铜镍催化剂活性很低，用共沉淀法制备的CuNi/SiO2(cp)催化剂、浸渍法制备的CuNi/Al2O3(im)催化剂及共沉淀法制备的CuNi/Al2O3(cp)催化剂具有较高的催化性能。对粗孔硅胶为载体的铜镍催化剂来说，共沉淀法制备的催化剂比浸渍法制备的催化剂活性提高很多，200℃下，氢炔比为4，空速为24000cm3·gcat-1·h-1时，乙炔转化率从30％升至93％，大大提升了催化剂的反应活性，乙烯选择性只是略有下降，维持在80％左右，表现出了与贵金属钯基催化剂相当的催化性能，具有广泛的工业前景。
双金属催化剂;制备工艺;乙炔;选择加氢;催化性能
北京化工大学
硕士
化学工程与技术
刘清雅
2016
中文
TQ426.82
85
2017-01-03（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）