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铼金属在催化剂中的应用

铼金属在催化剂中的应用

  • 分类:应用技术
  • 作者:铼因合金
  • 来源:原创
  • 发布时间:2022-11-28
  • 访问量:0

【概要描述】铼及其化合物具有优异的催化活性(铼对很多化学反应具有高度选择性的催化功能),因而常被用作石油化工等领域的催化剂。催化重整是石油炼制过程之一,是提高汽油质量和生产石油化工原料的重要手段。铼铂合金作为催化重整过程中的一种催化剂,能够提高重整反应的深度,增加汽油、芳烃和氢气等的产率。此外,铼还可用作汽车尾气净化的催化剂,而铼的硫化物则可用作为甲酚、木素等的氢化催化剂,下面列举几种铼金属催化剂的应用研究。

铼金属在催化剂中的应用

【概要描述】铼及其化合物具有优异的催化活性(铼对很多化学反应具有高度选择性的催化功能),因而常被用作石油化工等领域的催化剂。催化重整是石油炼制过程之一,是提高汽油质量和生产石油化工原料的重要手段。铼铂合金作为催化重整过程中的一种催化剂,能够提高重整反应的深度,增加汽油、芳烃和氢气等的产率。此外,铼还可用作汽车尾气净化的催化剂,而铼的硫化物则可用作为甲酚、木素等的氢化催化剂,下面列举几种铼金属催化剂的应用研究。

  • 分类:应用技术
  • 作者:铼因合金
  • 来源:原创
  • 发布时间:2022-11-28
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铼及其化合物具有优异的催化活性(铼对很多化学反应具有高度选择性的催化功能),因而常被用作石油化工等领域的催化剂。催化重整是石油炼制过程之一,是提高汽油质量和生产石油化工原料的重要手段。铼铂合金作为催化重整过程中的一种催化剂,能够提高重整反应的深度,增加汽油、芳烃和氢气等的产率。此外,铼还可用作汽车尾气净化的催化剂,而铼的硫化物则可用作为甲酚、木素等的氢化催化剂,下面列举几种铼金属催化剂的应用研究。

一、负载型铼基催化剂上C、烯烃歧化制丙烯

负载型铼基催化剂主要由载体、活性组分组成,有时还添加其他碱金属、碱土金属等助剂来改善催化剂的性能。载体一般采用具有高比表面积的无机氧化物(如:Al203、SiO2、B2O3、Fe203等)或其复合氧化物(如SiO2/Al203、B2O3/SiO2/Al203、Fe203/Al203、Al203-B2O3等)。活性组分是的氧化物(如 Re203、Re02、Re03和 Re207)或其前驱物高铼酸铵、高铼酸等;催化剂的制备方法一-般采用浸渍法,将载体浸渍在一定浓度的铼金属盐水溶液中,然后烘干,并在空气流中高温煅烧。在煅烧过程中盐类分解,最终得到负载型铼基催化剂的前驱体,然后进行预处理得到负载型铼基催化剂。由于负型铼基催化剂在低温下具有高的选择性和活性,引起了研究者广泛的关注,德国BASF公司烯烃歧化工艺、法国石油研究院(IFP)与台湾中油公司开发的 Meta-4 烯歧化工艺等都采用了负载型铼基催化剂。

二、氧化铟负载铼催化剂催化CO2加氢制甲醇

随着可再生氢能源技术的不断发展,CO2选择加氢合成甲醇已经受到全球广泛关注。而如何制备高活性,高选择性兼具高稳定性的催化剂至关重要。研究表明,含氧空位的In2O3对CO2加氢合成甲醇具有高选择性,计算表明,氢气作用下的In2O3表面产生氧空位、CO2在氧空位上活化、被活化的CO2发生加氢反应到甲醇脱附、空位消失、恢复In2O3原状形成了一个完美循环。由于In2O3催化剂对甲醇的选择性高,活性位点明确,相关研究工作很快受到国内外同行的广泛关注。为提高氧化铟催化剂加氢活性,天津工业大学梅东海、天津大学刘昌俊等将金属铼负载在氧化铟上,通过调变Re负载量来控制Re催化剂的尺寸,使其高分散于In2O3载体上,并与In2O3之间产生强金属-载体相互作用,进而提高氧化铟CO2加氢合成甲醇的催化活性和稳定性。为理解In2O3基催化剂结构性能关系,以及开发新型高效CO2加氢催化剂提供了新思路。

三、高铼超低铂CB-8重整催化剂

铼是一种极好的氢化和异构化催化剂,可用于汽油中石脑油的催化重整(铼化工艺)。铂铼催化剂主要用于制造无铅、高辛烷值汽油。含铂0.15w%的高铼低铂CB-8催化剂是抚顺石油化工研究院研究开发的目前国内外含铂量最低的新一代工业重整催化剂。1991年开始工业应用,结果表明,平均入口温度495C,芳烃转化率达125w%,运转317天活性损失2C左右,积炭仅5.55w%,完全达到或超过中型试验结果。再生氯化更新后催化剂反应性能完全恢复到新催化剂的水平,表明CB-8催化剂是一种活性、选择性、稳定性、再生性能和机械强度均优的新型重整催化剂。铂铼重整催化剂虽然早已工业化,但其性能仍在不断改进,其作用机理也仍在不断深入的探讨研究中。

四、铼(钼)功能化合物催化纤维素水解反应

过渡金属铼、钼化合物对碳水化合物水解反应也具有一定的催化作用。有研究课题组在纤维素水解转化方面也做了大量的工作,并成功地将含铼功能化合物甲基三氧化铼(MTO)[59]和高铼酸盐[60]应用于纤维素水解反应。其中,四甲基高铼酸铵对微晶纤维素催化活性最为显著,以离子液体为溶剂,采用微波辅助加热,纤维素在150℃反应30min,可还原糖和葡萄糖收率分别为97.1%和42%。对于反应机理,催化剂与纤维素均溶解于离子液体而彼此充分接触,Re=O与纤维素分子中的羟基形成较强的氢键作用,这种作用使纤维素分子中β-1, 4-糖苷键变弱甚至断裂,促使纤维素水解为葡萄糖和纤维二糖等小分子糖。

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