乙炔选择加氢制取乙烯催化剂.pptVIP

乙炔选择加氢制取乙烯催化剂 报告人：黄万福 蓝道锋 乙炔选择加氢的意义 乙炔的选择加氢在生产中有较大的经济意义，如石油裂解制备乙烯气中通常含有质量分数0. 1%～1%的乙炔杂质，而乙炔的存在使乙烯聚合过程中催化剂中毒而影响聚乙烯的质量，因此要去除乙烯气中的微量乙炔。 乙炔选择加氢的机理 H H HC≡CH+＊＊ K1 C＊=C＊ +H H2C ＝C＊H +H C2H4(g) k3 k-3 k2 +H K4 H＊2C-C＊H k5 H2C＊-C＊H2 k-6k6 H＊2C-CH3 k7 C2H6(g) 催化剂的选用依据及常用催化剂 乙炔加氢在多大程度上只生成乙烯，取决于三个因素： 1. 金属催化剂对阶段产品乙烯的加氢活 性； 2. 催化剂对乙烯的吸附强度； 3. 催化剂使加氢停留在乙烯阶段的选择性 钯催化剂具有很大的活性和极优良的选择性,常用作炔烃选择加氢催化剂,如Lindlar催化剂,因此催化选择加氢将乙炔转化为乙烯,普遍采用以钯(Pd)为主的贵金属负载型非均相催化剂。通过添加适当的助剂和选择适宜的预处理条件优化负载型钯金属催化剂的选择加氢催化性能,以达到提高乙烯选择性和收率的目的。 Pd催化剂催化机理 　一般情况下，Pd与Ag形成合金催化剂负载在载体TiO2上，合金Pd-Ag两个原子间成键作用比较大，既 EAB(EAA+EBB)/2 ，Pd的电子结构受合金的影响会产生电子效应。当合金中Pd含量小于35%时，每个Pd原子的d带空穴数从0.4降到0.15，氢的总化学吸附量及总吸附强度下降，从而控制了乙炔向乙烯的转化，达到选择加氢的效果。 负载型Pd和Pd-Ag催化剂(ω(Pd)=0.15%)乙炔选 择性加氢性能 催化剂的研究进展 虽然金属钯是催化加氢的能手，然而， 钯资源有限、价格昂贵、催化剂成本较高， 因而非贵金属如铜、镍催化剂的研究日益受到人们的重视。与其它镍基催化剂相比， 非晶态N i2B 合金具有表面高度不饱和中心以及化学和结构环境均一的催化中心，显示了更高的加氢活性以及良好的产物选择性。 研究表明，载体及催化剂的成分对其催化性能有很大影响,通过向NiB中添加其它金属，可以进一步修饰催化剂的性能。碳纳米管新型催化剂载体以及NiB优良的催化性能,将二者复合起来可望优势互补，成为一种潜在的优良加氢催化剂。采用氨气预处理碳纳米管，并用曲拉通(Triton X2100)对碳纳米管进一步功能化处理，改善了碳纳米管的分散及表面疏水性，可以用来负载非晶态NiB合金催化剂。 以Pd-Ag/TiO2催化剂为例，单纯Ag/TiO2样品对乙炔加氢几乎没有催化活性，当Pd/TiO2中加入Ag组分后，Pd-Ag/TiO2催化剂的乙炔氢生成乙烯的选择性增加，表明Pd-Ag/TiO2催化剂中的Ag组分起助剂作用，但与Pd/TiO2催化剂相比，Pd-Ag/TiO2催化剂乙炔转化率有所下降，特别是当nAg/nPd超过0.5时，乙炔转化率和乙烯收率急剧下降，这表明Ag助剂虽可以提高催化剂的乙炔加氢选择性，但对催化剂的乙炔加氢活性有明显的抑制作用。 * * .