氧化铝负载钴催化剂的制备及选择性催化加氢性能研究开题报告

 2020-02-10 10:02

1. 研究目的与意义(文献综述)

不饱和烯炔烃选择性催化加氢技术是决定我国烯烃工业中聚烯烃产品品质高低的关键技术。烯烃工业是石油化行业的源头核心,下游聚烯烃产品在国民经济发展的关键领域发挥着重要的地位。目前,我国工业上生产烯烃主要还是依赖以石脑油、加氢尾油为原料,通过蒸汽裂解法制备[1]。然而,在石油裂解制备单烯烃过程中通常会生成少量(3000-80000 ppm)的炔烃和二烯烃副产物杂质[2, 3],这些杂质能毒化单烯烃聚合反应催化剂、降低聚烯烃产品纯度,其浓度必须控制在5-10 ppm以下[4, 5]。因此,研究在大量单烯烃存在的条件下对烯炔烃杂质的高选择性催化加氢,为工业生产提供高纯度单烯烃原料,显得尤为重要。

dpu (以尿素为沉淀剂的沉积-沉淀法)是一种通过调节尿素的加入,以控制金属前体和氧化物载体悬浮液的ph值的方法;该方法可使金属离子在载体表面沉淀而并非在溶液中,且可以获得更小金属颗粒尺寸、更高金属负载量的高效催化剂。早期,louis等人[6]通过制备ni/sio2催化剂以对dpu法的机理进行了详细研究;而geus等人[7]以cu为金属前体、sio2为氧化物载体研究了cu的dpu法;kaushik等人[8]则在al2o3体上对cu的dpu法进行了探讨。近期,wang等人对尿素沉积-沉淀法制备cu/tio2催化剂用于不饱和烃选择性加氢进行了深入探索[9];当然也有使用储量丰富、价格便宜、环境友好的铁催化剂来催化氢化相关反应的研究[10]

依此,本毕业论文拟以不同结构的氧化铝(al2o3)为载体,以金属钴(co)为催化活性成份,通过用尿素为沉淀剂的沉积-沉淀法(dpu),制备出不同co载量的co/al2o3催化剂,并对其选择性催化加氢性能进行研究。

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2. 研究的基本内容与方案

1、研究(设计)的基本内容:

选择性催化加氢催化剂的高成本低性能化是制约当前工业选择性催化加氢工艺的重要因素之一,开发廉价金属催化剂是解决该问题的有效途径。本毕业论文拟以不同结构的氧化铝(al2o3)为载体,以金属钴(co)为催化活性成份,通过用尿素为沉淀剂的沉积-沉淀法(dpu),制备出不同co载量的co/al2o3催化剂(氧化铝负载钴催化剂),并对其选择性催化加氢性能进行研究。其主要内容包括:(1)利用dpu制备co/al2o3催化剂,并研究co2 的沉积-沉淀行为;(2)研究co载量、金属co尺寸对其选择性催化丁二烯加氢性能影响,探究co催化行为的纳米尺寸效应;(3)研究载体结构对co/al2o3选择性催化加氢性能影响。

2、目标

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3. 研究计划与安排

第1-3周:查阅相关文献资料,完成英文翻译。明确研究内容,了解研究所需原料、仪器和设备。确定技术方案,并完成开题报告。

第4-6周:按照设计方案制备出等级孔结构氧化铝载体,并通过dpu制备出不同co载量的催化剂

第7-12周:采用氮气脱吸附,扫描电镜,x射线衍射等手段对co/al2o3基本进行表征;并使用选择性催化加氢装置测试催化剂催化性能。

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4. 参考文献(12篇以上)

1.l.-h. chen , x.-y. li, g. tian,y. li, j. c.rooke, g.-s. zhu, s.-l. qiu, x.-y. yang , b.-l. su,angew. chem. int. ed., 2011,50,11151-11161.

2.wang, zhao; wang, guillaume; louis,catherine; delannoy, laurent*, journal of catalysis 2017, 347, 185-196.

3. wang, zhao;brouri, dalil; casale, sandra; delannoy, laurent; louis, catherine*, journal ofcatalysis 2016, 340, 95-106.

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