乙炔選擇加氫制取乙烯催化劑 (1)

1、乙炔選擇加氫制取乙烯催化劑 報(bào)告人：黃萬(wàn)福 04091033 藍(lán)道鋒 04091036 乙炔選擇加氫的意義乙炔選擇加氫的意義 乙炔的選擇加氫在生產(chǎn)中有較大的經(jīng)濟(jì)意義，如石油裂解制備乙烯氣中通常含有質(zhì)量分?jǐn)?shù)0. 1%1%的乙炔雜質(zhì)，而乙炔的存在使乙烯聚合過(guò)程中催化劑中毒而影響聚乙烯的質(zhì)量，因此要去除乙烯氣中的微量乙炔。乙炔選擇加氫的機(jī)理 H H HCCH+ K1 C=C +H H2C CH +H C2H4(g) k3 k-3 k2 +H K4 H2C-CH k5 H2C-CH2 k-6k6 H2C-CH3 k7 C2H6(g) 乙炔加氫在多大程度上只生成乙烯，取決于三個(gè)因素： 1. 金屬催化劑對(duì)

2、階段產(chǎn)品乙烯的加氫活 性； 2. 催化劑對(duì)乙烯的吸附強(qiáng)度； 3. 催化劑使加氫停留在乙烯階段的選擇性 催化劑的選用依據(jù)及常用催化劑 鈀催化劑具有很大的活性和極優(yōu)良的選擇性,常用作炔烴選擇加氫催化劑,如Lindlar催化劑,因此催化選擇加氫將乙炔轉(zhuǎn)化為乙烯,普遍采用以鈀(Pd)為主的貴金屬負(fù)載型非均相催化劑。通過(guò)添加適當(dāng)?shù)闹鷦┖瓦x擇適宜的預(yù)處理?xiàng)l件優(yōu)化負(fù)載型鈀金屬催化劑的選擇加氫催化性能,以達(dá)到提高乙烯選擇性和收率的目的。 一般情況下，Pd與Ag形成合金催化劑負(fù)載在載體TiO2上，合金Pd-Ag兩個(gè)原子間成鍵作用比較大，既 EAB(EAA+EBB)/2 ，Pd的電子結(jié)構(gòu)受合金的影響會(huì)產(chǎn)生電子效應(yīng)

3、。當(dāng)合金中Pd含量小于35%時(shí)，每個(gè)Pd原子的d帶空穴數(shù)從0.4降到0.15，氫的總化學(xué)吸附量及總吸附強(qiáng)度下降，從而控制了乙炔向乙烯的轉(zhuǎn)化，達(dá)到選擇加氫的效果。 Pd催化劑催化機(jī)理催化劑催化機(jī)理 負(fù)載型Pd和Pd-Ag催化劑(Pd)=0.15%)乙炔選 擇性加氫性能 催化劑的研究進(jìn)展催化劑的研究進(jìn)展 雖然金屬鈀是催化加氫的能手，然而， 鈀資源有限、價(jià)格昂貴、催化劑成本較高， 因而非貴金屬如銅、鎳催化劑的研究日益受到人們的重視。與其它鎳基催化劑相比， 非晶態(tài)N i2B 合金具有表面高度不飽和中心以及化學(xué)和結(jié)構(gòu)環(huán)境均一的催化中心，顯示了更高的加氫活性以及良好的產(chǎn)物選擇性。 研究表明，載體及催化劑的

4、成分對(duì)其催化性能有很大影響,通過(guò)向NiB中添加其它金屬，可以進(jìn)一步修飾催化劑的性能。碳納米管新型催化劑載體以及NiB優(yōu)良的催化性能,將二者復(fù)合起來(lái)可望優(yōu)勢(shì)互補(bǔ)，成為一種潛在的優(yōu)良加氫催化劑。采用氨氣預(yù)處理碳納米管，并用曲拉通(Triton X2100)對(duì)碳納米管進(jìn)一步功能化處理，改善了碳納米管的分散及表面疏水性，可以用來(lái)負(fù)載非晶態(tài)NiB合金催化劑。 以Pd-Ag/TiO2催化劑為例，單純Ag/TiO2樣品對(duì)乙炔加氫幾乎沒(méi)有催化活性，當(dāng)Pd/TiO2中加入Ag組分后，Pd-Ag/TiO2催化劑的乙炔氫生成乙烯的選擇性增加，表明Pd-Ag/TiO2催化劑中的Ag組分起助劑作用，但與Pd/TiO2催化劑相比，Pd-Ag/TiO2催化劑乙炔轉(zhuǎn)化率有所下降，特別是當(dāng)nAg/nPd超過(guò)