松香歧化非贵金属催化剂的失活机理及再生工艺研究

论文摘要

目前,松香歧化反应用最理想的催化剂是Pd/C催化剂,但贵金属Pd在地壳中含量少,价格贵,而我国钯主要依靠进口,要把云南省丰富的松林资源优势转化为经济优势,研究开发一种可以替代Pd的非贵金属催化剂具有重要的意义。 本课题采用先进的纳米技术制备催化剂,开发出了用于松香歧化反应的非贵金属纳米催化剂,着重从以下四个方面进行了比较深入研究: 1) 催化剂制备及催化性能进行了较深入研究。对催化剂的类型、制备方法和制备条件进行了考察,实验表明溶胶-凝胶—沉淀法制备的mN/lL-T催化剂,在500℃焙烧2.5h,经预处理（用氢气在300℃原3h）,具有较高的催化活性。 2) 松香歧化反应的研究。对歧化松香的制备工艺条件进行了考察,并得出歧化松香的最佳制备工艺条件为:反应温度270℃,反应时间3h,催化剂用量为2.5%。 3) 采用间歇式反应装置连续进行歧化松香反应,考察了mN/lL-T催化剂活性变化情况。选用不同再生方法对失活mN/lL-T催化剂进行再生,活性评价表明:灼烧法效果较好,而乙醇、过氧化氢、氢氧化钠洗涤浸渍效果不明显。 4) 采用XRD、AAS和BET等分析手段对催化剂物性进行了表征测试。结果表明:催化剂失活主要是因为有机物附在催化剂表面;此外,有少量活性组分流失。

论文目录

• 前言
• 摘要
• ABSTRACT
• 第一章 绪论
• 1.1 松香概述
• 1.2 松香的化学反应
• 1.2.1 歧化反应
• 1.2.2 其它反应
• 1.3 歧化松香的研究进展
• 1.3.1 歧化松香概述
• 1.3.2 歧化松香的制备
• 1.3.3 松香歧化用催化剂的研究进展
• 1.4 溶胶-凝胶法
• 1.4.1 sol-gel过程
• 1.4.2 溶胶-凝胶法制备纳米催化剂过程中的影响因素
• 1.4.2.1 溶剂种类及用量
• 1.4.2.2 催化剂和pH值
• 1.4.2.3 醇盐的品种与浓度
• 1.4.2.4 水解温度
• 1.4.2.5 添加剂
• 1.5 催化剂失活机理研究
• 1.5.1 结焦
• 1.5.2 金属污染
• 1.5.3 毒物吸附
• 1.5.4 烧结
• 1.5.5 生成化合物
• 1.5.6 相转变和相分离
• 1.5.7 活性组分被包埋
• 1.5.8 组分挥发
• 1.5.9 颗粒破坏
• 1.6 催化剂再生研究
• 1.6.1 催化剂再生含义
• 1.6.2 铂—氧化铝再生
• 1.6.3 含贵金属沸石催化剂的再生
• 1.6.4 碳载体贵金属催化剂再生
• 1.6.5 Ni系催化剂再生
• 2O₃系列加氢催化剂的再生'>1.6.5.1 Ni、W-γ. Al₂O₃系列加氢催化剂的再生
• 1.6.5.2 镍钙铬磷酸盐脱氢催化剂的再生
• 1.6.6 催化剂再生技术进展
• 1.7 论文研究的意义和内容
• 1.7.1 研究意义
• 1.7.2 本课题研究的主要内容
• 第二章 催化剂制备及产品分析
• 2.1 制备催化剂的仪器及方法
• 2.1.1 主要实验仪器及设备
• 2.1.2 催化剂制备方法及步骤
• 2.2 松香歧化反应的试剂、设备及方法
• 2.2.1 松香歧化反应的设备及实验装置
• 2.2.2 松香歧化反应方法的确定
• 2.2.3 试验装置及试验步骤
• 2.3 产品的分析方法
• 2.3.1 试剂
• 2.3.2 仪器
• 2.3.3 松香的酸值分析方法
• 2.3.4 松香中去氢枞酸的分析
• 2.4 失活催化剂再生流程和步骤
• 2.5 本章小结
• 第三章 松香歧化反应研究
• 3.1 催化剂的载体考察
• 3.2 催化剂活性组分含量及形态的考察
• 3.3 催化剂制备条件考察
• 3.3.1 溶剂的选择
• 3.3.2 溶剂用量的影响
• 3.3.3 干燥温度的考察
• 3.3.4 焙烧温度的考察
• 3.4 助催化剂的考察
• 3.5 歧化反应温度的考察
• 3.6 歧化反应时间的考察
• 3.7 催化剂用量考察
• 3.8 本章小结
• 第四章 催化剂失活和再生实验
• 4.1 松香间歇式歧化反应
• 4.1.1 实验部分
• 4.1.2 结果与讨论
• 4.1.2.1 溶胶-凝胶-沉淀法制备催化剂寿命考察
• 4.1.2.2 溶胶-凝胶法制备催化剂寿命考察
• 4.2 失活催化剂再生及活性评价
• 4.2.1 失活催化剂研究进展
• 4.2.2 催化剂再生方法
• 4.2.2.1 乙醇洗涤法
• 4.2.2.2 过氧化氢再生方法
• 4.2.2.3 氢氧化钠再生法
• 4.2.2.4 灼烧法
• 4.2.2.5 灼烧法——正交实验考察再生催化剂活性
• 4.2.2.6 灼烧法——考察加热温度优化再生条件
• 4.2.2.7 焙烧时间对再生催化剂影响
• 4.3 再生催化剂寿命考察
• 4.3.1 再生溶胶-凝胶-沉淀法制备失活催化剂
• 4.3.2 再生一次溶胶-凝胶-沉淀法制备失活催化剂
• 4.3.3 再生二次溶胶-凝胶-沉淀法制备失活催化剂
• 4.3.4 再生三次溶胶-凝胶-沉淀法制备失活催化剂
• 4.3.5 再生四次溶胶-凝胶-沉淀法制备失活催化剂
• 4.3.6 再生五次溶胶-凝胶-沉淀法制备失活催化剂
• 4.3.7 再生六次溶胶-凝胶-沉淀法制备失活催化剂
• 4.3.8 结果讨论
• 4.4 本章小结
• 第五章 催化剂表征和失活机理探讨
• 5.1 BET吸附
• 5.2 X-射线粉末衍射分析
• 5.3 催化剂活性组分测定——采用原子吸收分光光度计（AAS）
• 5.3.1 原子吸收光谱的产生
• 5.3.2 原子吸收光谱分析原理
• 5.3.3 结果讨论
• 5.4 本章小结
• 第六章 结论
• 致谢
• 参考文献
• 附录A （攻读学位期间发表论文目录）
• 附录B