碳化钼催化剂的研究进展

2011年02月28日 16:19 23467次浏览 来源:   分类:


  2.1.2 异构化
  正构烷烃异构化在提高汽油辛烷值、降低柴油凝点和改善润滑油基础油的低温性能等方面应用广泛。轻质烷烃异构化在国内、外均受到关注,并有工业化工艺问世。但轻质烷烃异构催化剂用于C7甚至更长碳链烷烃的异构化时,异构选择性降低,特别在转化率较高时,伴随大量裂解产物生成。基于钼或钨的过渡金属碳氧化物对正构烷烃异构化反应具有较好的催化性能,尤其对长链烷烃具有较高选择性。
  李学斌等以正戊烷为碳源,以氧化钼为钼源,采用程序升温法制备了碳化钼负载β分子筛催化剂,以正庚烷为模型化合物,在定流化床连续微反装置上考察了反应温度、H2压力、氢烃比和液时空速对异构化反应的影响。研究结果表明,在最佳反应条件下,正庚烷在β分子筛负载碳化钼催化剂上加氢异构化转化率达80%以上,异构烷烃选择性75%左右,异构体收率接近60%,催化活性明显优于SiC负载碳化钼催化剂。
  Andrew York等对碳氧化钼催化剂和负载型Pt催化剂的正辛烷异构化性能作了比较。碳氧化钼上主要产品为甲基和二甲基异构物,几乎未产生芳烃,裂化产物很少。结果表明,碳化钼上异构物的选择性较高(>90%),转化率接近热力学平衡(75%),而同样条件下,Pt催化剂上异构物的选择性和反应物的转化率相对较低。此外,碳化钼还显示出较高的抗硫氮中毒性能。
  Christophe Bouchy等碳化钼催化剂上进行了正丁烷的异构化实验。催化剂通过用H2/n-C4H10混合气体使MoO3发生碳化得到。研究认为,在MoO3的碳化过程中形成了MoO2和MoOxHyCz2种物质,其中,只有MoOxHyCz对异构化反应有效。进一步探讨发现,催化剂晶体中H元素的引入对形成MoOxHyCz的fcc晶体结构起至关重要的作用。
  美国埃克森研究工程公司研究表明,以碳化钼为催化剂不但具有较高的季戊烷氢解选择性,还具有一定的季戊烷异构化催化活性。这是仅在Pt、Ir、Au金属表面发生的反应,说明碳化钼具备加氢和异构化的双重功能。
  2.1.3 烃类转化与合成
  合成煤气由H2和CO组成,一般由甲烷生产。一种方法是高温下混合水蒸气、甲烷和氧气,另一种是甲烷干燥重组反应,即
  催化剂一般用Au和Pt,但相对昂贵。最早发现在甲烷制合成气中碳化钼具有高催化活性的是英国的 Edman Tsang,他在研究 MoO/SiO甲烷化转化催化剂时发现,该体系的催化剂有很高的活性,合成气的收率高得惊人。经过 Tsang研究发现,在反应初期,氧化钼转变为碳化钼,使碳化钼具有很高的氧化和甲烷转化活性。尽管Mo2C可以用作这种催化剂,但需要高温和长时间,另外Mo2C易形成大颗粒而减小表面积,从而降低催化效率,因此Mo2C作为甲烷干燥重组反应催化剂还没有商业化。

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