一、C_4烯烃催化裂解微反应评价工艺的改进（论文文献综述）
吴国卿[1]（2021）在《离子液体催化烷基化反应的动力学与量子化学研究》文中进行了进一步梳理异丁烷与丁烯的烷基化反应可以生产高品质汽油。C4烷基化反应已经发展很多年,而新型催化剂—离子液体催化的C4烷基化反应也已在实验中都得到广泛研究。与传统烷基化催化剂（硫酸、氢氟酸）相比,离子液体烷基化具有温和、腐蚀性较低等诸多优点。然而,尽管有部分研究者曾经通过计算化学方法探索了C4烷基化的反应机理,但大都是基于HF或者H2SO4催化剂。对于离子液体催化的C4烷基化的宏观及分子动力学尚没有进行过深入探索。有鉴于此,本论文通过实验与理论计算相结合的方法,对离子液体催化C4烷基化反应分别进行了动力学和量子化学研究。利用氘化2-丁烯与异丁烷测定了在复合离子液体（[BMIM]Cl-AlCl3-CuCl,CIL）中的烷基化反应。在间歇式搅拌反应器中研究了C4烷基化反应。发现2-丁烯的自烷基化和齐聚反应更容易发生在CIL中。在不同反应温度下测定了烷基化反应的关键组分三甲基戊烷（TMP）、二甲基己烷（DMH）、轻端（LE）和重端（HE）,并建立一级反应与二级反应的动力学模型,对烷基化反应进行了预测。为了验证动力学模型的可靠性,测定了异丁烷在CIL中的溶解度和溶解性。在静态混合器中研究了工业反应条件下异丁烷烷基化反应。无论是在传统间歇反应器中还是在静态混合器中,动力学模型的预测值与实验值吻合较好。所得模型对描述离子液体催化的烷基化反应更为可靠。测定了异丁烷烯烃比与动力学参数的关系。通过分子动力学模拟和实验研究,研究了芳香族化合物在液-液界面上的行为以及离子液体/苯的烷基化性能。从密度分布、链段取向、扩散系数等方面分析了苯物种影响离子液体烷基化性能的主要原因。在烷基化反应过程中,苯的含量虽然很小,但在酸性烃界面层中会积累苯。其中微量的苯足以改变氯铝酸盐阴离子在界面处的强酸性。苯的存在同时也为反应物提供了一个传输通道,增加了界面处异丁烷的浓度。在界面处,适当的酸度和较高的异丁烯烯烃比可以显着提高离子液体催化剂的烷基化性能。研究了其它芳烃对C4烷基化反应的影响,进一步证实了我们在IL/苯烷基化反应中的发现。对有关离子液体催化烷基化反应过程中各类物种形成团簇进行详细的理论分析。分子表面静电势（EPS）,NBO分析,DOS分析,前线轨道分析,NCI分析,能量分解分析（EDA）,拓扑分析,从头算分子动力学分析。以上分析表明掺苯之后团簇各个物种之间电荷净转移量的变化,前线轨道理论证明掺苯之后体系的H-Lgap发生明显的降低,NCI与拓扑分析以及能量分解分析结果表明团簇以范德华作用主导。
王廷[2]（2021）在《合成气费托路线制芳烃的反应机理研究及选择性调控》文中认为合成气的高效利用为生产清洁燃料和化工产品开辟了新途径。它既减少化石能源的消耗,又能废物利用创造更高经济效益,芳烃作为重要的基础有机化学品,从煤、天然气和生物质等其他非石油碳资源出发经合成气制芳烃具有广阔前景。而费-托合成技术是替代石油路线将煤、天然气、生物质等含碳资源经合成气转化为清洁液体燃料和高附加值化学品的最佳途径和发展方向之一,因此,合成气（CO/H2）经费托合成路径直接转化为芳烃受到很大的关注。相比于甲醇路线,复杂的费托产物组成导致更难的阐明芳烃形成和产物调控过程,因此,本文提出了一系列策略去探究反应机理及影响芳烃选择性的相关因素。如利用硅层包覆HZSM-5外表面酸性位,Fe Mn费托催化剂与分子筛单段和两段反应,模拟费托条件下,利用乙烯和丙烯作为模型分子探究其在分子筛上的芳构化行为等。另外,开发了一种性能优异的Na调节的Fe Ni双金属费托催化剂,探究了其电子性质、碳化行为、界面效应等对于产物的影响,并创造性的构建了Na调节的Fe Ni双金属费托催化剂与HZSM-5分子筛耦合用于合成气一步制轻芳烃,同时解决了两类催化剂（费托催化剂和分子筛）的稳定性和选择性存在的问题,相关研究结果如下:（1）利用惰性硅层包覆HZSM-5可以显着提高对二甲苯（PX）的选择性,主要是由于有效阻止了对二甲苯（PX）在HZSM-5外表面酸性位上异构为间二甲苯和邻二甲苯（MX和OX）。随着惰性硅层对HZSM-5分子筛包覆程度的增加,PX选择性虽大幅度提高,但是却影响了液相中芳烃产品的总选择性,主要是由于过分的硅层包覆,一定程度上阻碍了FTS产品进入沸石通道和/或外表面发生芳构化反应。（2）Fe Mn费托催化剂与HZSM-5分子筛单段和两段反应研究结果表明:与甲醇路线不同,在合成气经费托路线制芳烃中,主要是C5+费托中间体转化生成芳烃而非低碳烯烃,低碳烯烃主要加氢和异构为烷烃。在单段反应器中,对比复合催化剂的颗粒混合方式,通过费托催化剂与分子筛分层填装实验的探究发现,它们距离越远,可以有效降低分子筛周围的乙烯浓度,进一步抑制了苯和甲苯与乙烯的烷基化反应,从而使总芳烃中BTX（苯、甲苯和二甲苯）的选择性从48.3%显着提高到68.9%。（3）在模拟局部费托合成反应环境下,乙烯和丙烯以及庚烷模型反应结果表明:费托合成反应中原位生成的H2O和CO2在促进芳烃形成方面起到了关键作用,这主要由于H2O提高了分子筛酸强度以及CO2有利于驱动H转移过程,促进环化脱氢反应生成芳烃。（4）通过DFT计算进一步证明了质子（H+）对CO解离的消极作用,与纯Fe5C2（510）表面相比,H+-Fe5C2（510）表面的d带中心向低能移动而远离费米能级。该结果表明,H+-Fe5C2（510）表面对于CO解离活性比较低,说明了质子（H+）的引入后不利于CO的解离。另外,对比Fe5C2（510）的表面上吸附CO的C-O键距（1.196?）,H+-Fe5C2（510）C-O键距变小（1.174?）,说明CO在H+-Fe5C2（510）表面解离变难,该结果与d带中心结果一致。因此,可以推论,更多酸性HZSM-5分子筛上的质子靠近Fe或Fe5C2相,CO解离可以完全被抑制。（5）相比于α-Fe2O3-0.75Na,Fe Ni Ox（5:1）-0.41Na具有稳定的催化活性和高α-烯烃（C2=-C4=）的选择性,适当添加Ni,有效地抑制的Fe基费托催化剂碳沉积,从而显着提高了费托催化剂的稳定性,由于Ni对于CO弱的吸附以及Fe向Ni的电子转移,降低了Fe上CO的吸附和解离,从而改变了Fe的碳化行为,反应过程中形成了更多的Fe3C活性中心,有利于降低甲烷,提高低碳烯烃的选择性,与实验和DFT计算结果一致。另外,由于Fe和Ni之间的电子转移,改变了Ni本征的催化特性,减弱了甲烷化反应。（6）有趣的是,一般在费托反应中中,碱性助剂是抑制加氢的,但这里,过多的Na将显着增加C1o-C4o的选择性,结合表征和DFT计算证实,过多Na的添加,会减弱Fe-Ni相互作用,减少Fe向Ni的电子转移,使Ni显示出其本征的催化特性,由于它的强加氢能力大幅增加不期望的低碳烷烃的选择性,（7）利用DFT计算,通过对Fe-Ni界面C-C偶联行为的研究发现,Fe-Ni界面吸附的CH2物种倾向于通过C-C偶联形成C2H4,且C2H4可以自发从表面脱附,表明低碳烯烃的形成是有利的,进一步的链增长受到抑制。这由于Fe-Ni界面上的电子积聚而引起的电子排斥效应,削弱了CH2和C2H4物种的结合强度。（8）费托产物分布显着影响HZSM-5分子筛的稳定性和芳烃产物选择性。对于Fe Ni Ox（5:1）-0.41Na,C5+产物主要集中在低碳数,这些产物在HZSM-5上催化转化主要生成高附加值的芳烃（液相中总芳烃选择性达到98.6%,其中甲苯、乙苯和二甲苯轻质芳烃选择性为65.7%）,且HZSM-5分子筛具有较好的催化稳定性,相反,Fe Mn Ox（5:1）-0.40Na,由于Mn Ox中氧空位提升CO解离,C5+中高碳数产物选择性增加,这些费托产物在HZSM-5上催化转化为多环支链芳烃,且HZSM-5分子筛稳定性明显下降。同时,研究发现,费托催化剂和HZSM-5分子筛耦合反应中,费托催化剂上的Na能迁移到HZSM-5分子筛的外表面毒化酸性位,从而抑制了H转移反应,避免了低碳烯烃加氢生成低碳烷烃,大幅提高了气相中高附加值的低碳烯烃的选择性。
欧苏慧[3]（2021）在《多级孔分子筛催化裂解正庚烷增产低碳烯烃研究》文中提出石脑油催化裂解是增产低碳烯烃的重要途径,烯烃选择性取决于分子筛催化剂的酸性和扩散性能。为提高低碳烯烃收率,选用不同方法合成了三维孔道10元环ZSM-5和12元环β分子筛,并比较探讨了多级孔道结构和酸性对分子筛催化裂解性能的影响。首先采用溶剂挥发自组装法制备了多级孔ZSM-5-HTS和β-HTS分子筛,用XRD、SEM、微结构分析、吡啶红外等表征手段分析了合成分子筛的结构和酸性,结果表明,合成的多级孔分子筛由小晶粒组装形成,形貌均匀、结晶度好,有丰富的介孔结构和高比表面积,酸密度小于同一硅铝比的微孔分子筛。在固定床微反装置上考察了其催化裂解正庚烷制烯烃性能,与微孔分子筛相比,多级孔分子筛ZSM-5-HTS与β-HTS催化正庚烷裂解转化率略低,但低碳烯烃收率分别提高16.78%和21.63%,多级孔β-HTS分子筛的性能优于ZSM-5-HTS。在优化反应条件（温度680℃,空速10.0 h-1·g-N-Heptane·g-Cat-1）下,β-HTS催化裂解正庚烷反应转化率可达92.1 8%,双烯收率为50.29%,丙烯选择性为32.68%。多级孔β-HTS分子筛较高的丙烯选择性是由于其独特的三维12元环孔道结构和较好的介孔与微孔连通性。多级孔分子筛比微孔分子筛酸密度低且引入介孔后扩散能力增强,均有利于减少氢转移副反应的发生,提高了低碳烯烃收率。采用晶种诱导法制备了短b轴的ZSM-5-P分子筛,产品形貌均匀,b轴显着缩短,比表面积较高。随着硅铝比增大,分子筛酸量降低,在催化裂解反应中正庚烷的转化率下降,但低碳烯烃选择性提高。Si/Al=300的ZSM-5-P分子筛表现出最高的双烯收率46.79%。与相同硅铝比的多级孔ZSM-5-HTS 比较,短b轴ZSM-5-P分子筛对低碳烯烃选择性更高,且积碳量更少,表明缩短b轴扩散路径可以减少产物在孔道内停留时间,有利于积碳前驱体从微孔内扩散。采用取向连接生长法制备了多级孔β-Hier分子筛,并对其依次进行磷修饰、水蒸气处理和镧修饰,改性后的β-Hier-P/S/La总酸量与强酸量减小,催化正庚烷的转化率下降,但低碳烯烃选择性可达62.95%,比修饰前提高4.56%。β-Hier-P/S/La分子筛寿命可达62 h,比β-Hier提高约50%。对β-Hier分子筛进行磷镧修饰和水蒸气处理可以在有效提高低碳烯烃选择性的同时,延长分子筛的使用寿命。上述研究结果可以为石脑油催化裂解制烯烃催化剂发展和分子筛催化材料开发提供借鉴,也为后续研究提供了改进方向。
张新庄[4]（2021）在《Mo/HZSM-5微球的流化磨损及其甲烷无氧芳构化流化床工艺优化》文中提出作为天然气、煤层气、油田伴生气、页岩气和天然气水合物等一次能源的主要成分,甲烷的高效、清洁化利用备受关注。在无氧条件下,甲烷经催化可直接转化为高附加值的液态/固态芳烃以及煤化工和石油化工稀缺的氢气,其工艺流程短且原子经济性好。经过近三十年的持续探索,甲烷无氧芳构化（methane dehydro-aromatization,MDA）技术已在催化剂、反应工艺及设备等方面取得一定成果,并对反应热力学、动力学和催化机理有了较为深刻的认识,且在小型试验系统上实现了长周期稳定运转,但目前仍未有中试及工业化实践。受热力学限制,MDA需在较高温度下进行以获取有生产意义的产物收率,同时为了提高产量、降低成本和减小反应器尺寸,需要采取动力学上不利于MDA的系统加压措施,或在常压下增大进料空速。以上工艺措施会导致显着的催化剂磨损问题,如同炼油工业的FCC工艺一样,其可能会给未来的放大试验、中试甚至工业生产带来一定负面影响,如堵塞管线、污染产品和降低催化性能。而在我们较早相关试验的气相出口管道中也收集到了一定量的催化剂磨损细粉。现有活性较佳的催化剂是以Mo为主要负载金属的氢化ZSM-5沸石分子筛,实际使用中需要将其成型为百微米级的规则颗粒,并采用传热效果较佳的流化床或附带催化剂连续再生的循环流化床工艺。而催化剂在反应过程中会因竞争性的积碳反应以及空间位阻造成的深度脱氢反应而快速失活,且反应器类型及尺寸变化可能会对催化性能和适宜工艺参数产生影响。为进一步推动MDA技术向中试和工业化方向迈进,在课题组前期研究基础上,围绕催化剂跑损和芳构化性能不稳定的现实问题,本文主要开展了以下四个方面的相关研究:（一）Mo/HZSM-5催化剂的流化磨损催化剂跑损源于其在工艺条件下的磨损。为了解催化剂在高温、长时间快速移动和MDA反应下的真实磨损情况,本文第二章2.3节中以循环流化床为模拟对象,在已有50 mm流化床基础上自制流化磨损评价装置,并在第三章中研究了系统温度、运行时间和工艺因素（活化、芳构化和再生）对无粘结剂喷雾成型Mo/HZSM-5微球流化磨损的影响,结果发现:热应力、机械应力和化学应力共同造成催化剂表面磨蚀和/或体相破碎;系统温度越高、运行时间越长,则催化剂磨损越严重;200℃以下主要为表面磨蚀,200～600℃时磨损近似稳定,600℃以上为多级破碎主导;工艺因素产生的积炭增大了催化剂粒径和耐磨性,且处理深度增加（活化→芳构化→再生）会产生相对负向作用;H2再生能减小积炭催化剂粒径,但无法使其恢复至初始状态;推测工艺处理Mo/HZSM-5上存在3种类型积炭:Mo2C和/或MoOxCy、石墨前驱态和/或碳颗粒和低聚稠环芳烃。（二）Mo/HZSM-5催化剂的粒径-芳构化性能关系若不考虑活性组分和载体结构的变化,则催化剂磨损的最直观表现是粒径（分布）改变。为了解Mo/HZSM-5粒径对其芳构化性能的影响,本文第四章中系统研究了不同粒径规整Mo/HZSM-5微球和无定形破碎Mo/HZSM-5颗粒的MDA性能,结果发现:固定床中不存在规律性的粒径效应,且处于粒径范围两极的催化剂均表现出较差的MDA效果;流化床中,较大粒径的甲烷转化率较好且较稳定,苯选择性的稳定值不受粒径变化影响,200-280μm催化剂的MDA性能最佳;流化磨损产生的细小催化剂颗粒增大了其与甲烷的接触面,减小了扩散阻力,因而提升了初期MDA性能,但也促进了积炭生成,加之催化剂质量损失,最终导致失活加快。（三）Mo/HZSM-5催化MDA的流化床（系统）工艺优化单一尺寸流化床的优选工艺参数往往不能很好地适应反应器尺寸放大和型式变化,进而造成MDA性能不稳定的现象。为了解流化床尺寸和型式对Mo/HZSM-5催化MDA工艺优选的影响,本文第五章中采用8/15/50 mm流化床优选和35/50 mm流化床连续反应-再生系统验证相结合的方式研究部分适宜的MDA工艺参数,结果发现:适宜的再生H2温度和流量分别为850℃和0.5 L·min-1,反应空速（reaction space velocity,RSV）为4000 m L·g-1·h-1,Mo/HZSM-5粒径中值为177.7-194.0μm,活化前升温介质为N2或H2,活化后至芳构化反应前升温介质为H2;流化床系统的适宜催化剂循环速度与反应器/再生器尺寸密切相关,且系统具备有限的自我调节特性;高空速会放大系统的不均匀流化,使部分“死体积”催化剂在无H2再生下连续失活;适当增加催化剂滞留量、延长再生时间并减少再生次数均有益芳烃稳定生成。（四）Mo/HZSM-5催化性能的反应器放大效应反应器尺寸增大往往会导致催化反应效果变化。为了解流化床（系统）放大对Mo/HZSM-5催化MDA的影响,本文第六章中基于现有实验规模,研究在3种尺寸流化床和2种尺寸流化床连续反应-再生系统中Mo/HZSM-5催化MDA的放大效应,结果发现:放大效应受RSV影响,在较低RSV(≤4000 m L·g-1·h-1)下,流化床（系统）内径增大（8 mm→50 mm和35 mm→50 mm）后,甲烷转化率、苯选择性和生成速率下降,而萘选择性和生成速率升高;在较高RSV(8400～11000 m L·g-1·h-1)下,流化床内径依次增大（8 mm→15 mm→50 mm）后,甲烷转化率小幅降低,但苯/萘的选择性和生成速率均升高。推测,较高RSV使Mo/HZSM-5与CH4接触更加充分,芳烃产品的扩散阻力减小,加之传热改善,积炭失活过程也更为平缓。本文以推动MDA技术进一步放大为导向,着力探究流化床（系统）工艺中Mo/HZSM-5微球催化剂磨损的原因、可能机理及催化影响,并针对小试中芳构化效果不稳定问题进行工艺参数优化、验证和放大效应研究,为该技术未来的反应器设计和规模化实践提供了理论和技术支撑。
卢鹏飞[5]（2021）在《Fe3O4/Ni-分子筛串联催化CO2加氢制高碳烃反应性能及机理研究》文中认为我国碳排放任务艰巨,CO2资源化利用具有重要的现实意义和广阔的应用前景,其中,CO2加氢制高附加值产品是CO2利用的有效途径之一。CO2加氢制甲烷、甲醇、甲酸和低碳烯烃等短链产物的研究已取得一系列进展。然而,由于CO2的高热力学稳定性及C-C偶联能垒,其选择性转化制高碳烃仍是一个巨大的挑战。耦合“金属催化剂”与“分子筛”,可使“金属催化剂”上得到的初级产物进一步在“分子筛”上发生反应,进而提高产物中高碳烃的含量。然而,CO2分子C-O键断裂和C-C键形成等关键机理、不同活性中心协同作用机制有待进一步研究。本研究针对以上问题,设计了一种K-Fe3O4/Ni改性分子筛（ZSM-5、β、MCM-22）串联催化剂,耦合CO2加氢在金属氧化物上合成低碳烯烃和低碳烯烃在分子筛上发生齐聚、异构、芳构化等反应两个过程,以实现CO2加氢选择性制取高碳烃。结合XRD,SEM-Mapping,ICP-OES,BET,H2-TPR,CO2-TPD,NH3-TPD,Py-IR,XPS,TPSR-MS,In situ DRIFTS,GC-MS等表征手段,对串联催化剂的CO2加氢反应性能及F-T反应初级产物在Ni改性分子筛上的反应机理进行研究,主要研究内容和结果如下。1.采用溶剂热法制备了形貌均一的Fe3O4催化剂。研究表明,在CO2加氢反应中,采用适量碱性助剂K修饰Fe3O4催化CO2加氢提高了CO2转化率和低碳烯烃选择性,获得了34.3%的CO2转化率和27.9%的C2-3烯烃选择性,且催化性能稳定,在反应100h后未发生失活现象。2.串联了 Fe3O4催化剂与Ni改性分子筛,考察了反应温度、分子筛拓扑结构、Ni担载量、分子筛硅铝比、Ni负载方法、两种材料结合方式等对CO2加氢催化性能的影响。结果表明:（1）分子筛的酸性性质对其催化性能影响显着。Ni改性削弱了分子筛Br（?）nsted酸活性中心的裂解能力,提高了 Lewis酸中心的脱氢芳构性能,在K-Fe3O4/1%Ni-ZSM-5（100）催化剂上,C4+选择性从51.9%提升至74.7%,CH4转化率从15.2%降低至10%,CO2转化率为38.2%。（2）串联催化剂两活性中心相接近时不利于CO2的转化和高碳烃的生成,将催化剂两种活性中心分别填装至串联的反应器中能防止两组分间产生影响并更好地控制串联反应中每步反应的最佳工艺条件。3.采用TPSR-MS、In situ DRIFTS、GC-MS手段对CO2-FTS初级产物（富含H2的低碳烯烃）在分子筛上的反应机理和规律进行了探究。结果表明:（1）TPSR-MS实验表明,担载Ni提高了低碳烯烃齐聚、异构化、芳构化活性及氢转移速率。增大压力会加快传质效率,增加原料转化率,有利于低碳烯烃发生齐聚反应生成高碳产物。（2）In situ DRIFTS实验研究了低碳烃向芳烃转化的过程,即低碳烃作为反应中间体,经过低碳烃齐聚、环化和脱氢芳构化反应生成甲苯、二甲苯等芳烃。（3）GC-MS 表明,K-Fe3O4 串联 Ni-ZSM-5（27,ie）或 Ni-ZSM-5（100）催化 CO2 加氢反应所得液态产物中芳烃含量较高,分别达到60.78%和69.09%。K-Fe3O4/Ni-ZSM-5（27,ie）催化所得芳烃中轻质芳烃占50.48%。K-Fe3O4/Ni-ZSM-5（100）催化所得芳烃以重质芳烃为主,占芳烃总量的73%。
刘静[6]（2021）在《混合碳四烷基化催化剂及工艺的研究》文中指出石化行业中催化裂化、延迟焦化、蒸汽裂解、甲醇制烃等装置均会副产大量的碳四,利用碳四烷基化技术生产无硫、无烯烃、无芳烃的高辛烷值汽油调和组分,一方面可以解决市场对高辛烷值清洁汽油不断增大的需求量,另一方面通过制定混合碳四的综合利用路线,提高其利用价值。为此,本文开展了混合碳四间接烷基化（异丁烯叠合）和直接烷基化工艺及催化剂制备技术的详细研究。针对混合碳四组分的特性,制定了混合碳四的综合利用路线:混合碳四先经过间接烷基化,消耗掉大部分异丁烯,保留1-丁烯,得到高品质的叠合油及以异丁烷和正丁烯为主的碳四,随后经过直接烷基化得到高品质烷基化油。以纯异丁烯、催化裂化副产碳四及配制的混合碳四为原料,大孔磺酸树脂为催化剂,开展了间接烷基化工艺技术的研究,考察了工艺条件、树脂酸容量、抑制剂及原料组成对反应的影响,并基于密度泛函理论,采用B3LYP/6-31G（d,p）的计算方法,对乙醇-混合碳四叠合体系进行了理论研究;以异丁烷和1-丁烯为原料,开展了直接烷基化固体催化剂制备和工艺技术的研究,制备得到了改性HUSY和SZ/HUSY复合型固体酸催化剂,其具有优良的烷基化性能。结果表明,在间接烷基化技术中,以纯异丁烯为原料时,当树脂酸容量降低、温度降低及空速增大时,异丁烯转化率降低,C8=（C8烯烃）选择性提高,当树脂酸容量≤2.45 mmol H+/g,温度为50℃,空速为2h-1时,C8=选择性达到95%以上,当树脂酸容量≤2.91 mmolH+/g时,C8=中2,4,4-TMP=（2,4,4-三甲基戊烯）的含量接近100%。以FCC混合碳四为原料时,利用醇类的强极性,添加乙醇或叔丁醇抑制剂,抑制多聚反应及1-丁烯的转化,提高了 C8=选择性及C8=中TMP=的占比。以配制的混合碳四为原料时,随着醇烯比（乙醇/异丁烯摩尔比）的增大,异丁烯和1-丁烯转化率降低,ETBE（乙基叔丁基醚）的收率增大,聚合物和2-丁烯的收率减小,聚合物中C8=及C8=中TMP=的占比均增大;随着温度的升高,1-丁烯转化率逐渐增加,异丁烯转化率先逐渐增加然后趋于平缓,ETBE的收率减小,聚合物和2-丁烯的收率增大,醇烯比不同时温度对聚合物中C8=占比的影响不同,但乙醇可以降低C8=中TMP=含量受温度的影响;空速对转化率及产物分布的影响规律与醇烯比相似,但空速的影响相对较小。密度泛函理论计算结果表明,异丁烯、1-丁烯和乙醇在树脂上的吸附顺序为:乙醇>异丁烯>1-丁烯,醚化反应的能垒低于异丁烯叠合,1-丁烯双键异构的能垒低于异丁烯和1-丁烯的共二聚。乙醇主要是通过减少树脂上有效活性中心的数目、降低树脂的酸强度以及降低异丁烯的实际浓度来抑制异丁烯和1-丁烯的转化,从而降低1-丁烯的转化率并提高二聚体的选择性。对于直接烷基化固体酸催化剂,首先采用氟化铵改性、柠檬酸改性和La3+金属离子交换三种方法对HUSY进行后处理,对改性后HUSY的物化性质进行表征分析,并评价其直接烷基化反应性能。结果表明,三种改性方法均可改善HUSY的烷基化反应性能,HUSY-5F,HUSY-0.1CA 及 HUSY-0.2La 上的 C8 选择性最高分别为 74.5%,72.8%,71.2%,较HUSY母体分别提高了 15.6%,13.9%,12.3%。将改性前后分子筛的结构和酸性质及其评价结果相关联,可知较大的B/L及中强B酸/总B酸有利于抑制聚合并提高负氢转移速率,从而改善C8选择性,充足的B酸中心有利于维持催化剂稳定性;改性过程中产生的次级孔结构有助于反应物及产物的扩散,降低多烷基化的可能性,改善催化剂的烷基化反应性能。其次,采用原位沉淀法制备了 SZ/HUSY复合型固体酸催化剂,考察了ZrO2负载量、硫酸化试剂种类及水洗处理对催化剂物化性质及反应性能的影响。结果表明,HUSY上负载SZ后,其烷基化反应性能明显改善,其中5SZ/HUSY的C8选择性最高为72.9%,较HUSY母体提高了 14%。SZ引入后催化剂上形成了新的酸性中心,中强B酸在总酸中的占比提高,负氢转移速率提高,有利于烷基化反应的进行;以硫酸为硫酸化试剂的SZ/HUSY-H和以硫酸铵为硫酸化试剂SZ/HUSY-N上初始C8选择性相近,但SZ/HUSY-H的稳定性优于SZ/HUSY-N;经过水洗处理后SZ/HUSY的烷基化反应活性显着降低,水洗处理使催化剂上部分硫物种流失,SZ形成的酸中心减少,烷基化反应活性降低;机械混合法所制备的SZ/HUSY的烷基化性能较原位沉淀法差,可能是因为后者的SZ在HUSY上呈高度且均匀分散的状态,可以充分发挥SZ固体超强酸的作用,更好的改善催化剂的酸性质。然后,以效果较好的HUSY-5F为催化剂,考察了工艺条件对异丁烷/1-丁烯烷基化反应的影响。结果表明,温度较低时,聚合反应速率较快,温度较高时,裂解反应速率较快,较低的温度有利于高辛烷值组分TMP的生成,在温度为80℃时,催化剂有较长的寿命以及较高的C8选择性;空速对反应稳定阶段的C8选择性影响较小,但对催化剂的寿命具有较大的影响。对不同在线反应时间及失活后的催化剂的物化性质进行表征分析,N2吸附脱附和NH3-TPD的分析结果表明催化剂的比表面积、孔容及酸量随反应时间均逐渐减少,但完全失活的催化剂仍具有一定的孔道结构及酸中心;TG分析表明催化剂的表面或孔道内有积碳沉积物不断累积,所提取积碳的GC-MS分析表明沉积物主要以长链烷烃的形式存在,空气气氛下原位红外结果也证明了沉积物主要是烃类物质,而且可以通过高温燃烧的方式脱除。将失活催化剂在520℃空气气氛下再生300 min后烷基化活性可基本恢复,催化剂具有较好的再生性能。
黄飞[7]（2021）在《纳米碳负载原子级分散金属催化剂的精准制备及乙炔加氢催化性能研究》文中认为乙烯是生产聚乙烯产品的重要单体。由石油工业生产的乙烯原料气中通常含有少量的乙炔（～1 vol.%）,微量的乙炔会严重毒化下游乙烯聚合催化剂,降低聚乙烯产品的质量。利用炔烃选择性加氢反应将乙烯原料中残留的乙炔选择性地加氢到乙烯,同时避免乙烯过度加氢生成乙烷,是一种简单、高效的乙烯原料提纯方法,具有重要的基础研究意义和工业应用价值。目前,负载型金属钯（Pd）催化剂被认为是乙炔选择性加氢最有效的催化剂。然而,纯Pd纳米粒子催化剂在乙炔高转化率下乙烯的选择性较差。为此,采用乙酸铅、喹啉（例如林德拉催化剂）对纯Pd纳米粒子催化剂进行表面修饰改性,可提高催化剂乙炔加氢反应的选择性。然而,这些改性催化剂通常具有毒性,并且会产生大量的环境污染物（如铅或含硫化合物）。目前,最常用的工业催化剂是由Ag修饰的负载型Pd催化剂。虽然Pd-Ag催化剂避免了有毒修饰剂的使用,但是随着贵金属价格的逐年攀升,Pd、Ag的使用显着增加了催化剂的成本。因此,设计具有低成本、无毒且易于获得等特点的高选择性加氢催化剂在催化领域仍然是一个挑战。围绕上述挑战,本论文从提高原子利用率角度出发,以纳米金刚石衍生制备的富缺陷石墨烯（ND@G）为载体,通过富缺陷石墨烯容易与金属形成金属碳键,在纳米碳材料上精准构建原子级分散金属催化剂,并考察乙炔选择性加氢性能。结合多种表征手段与理论计算,深入理解纳米碳负载原子级分散金属催化剂的乙炔加氢结构-性能关系,为设计高效乙炔选择性加氢催化剂奠定坚实的理论基础。主要研究内容如下:（1）提出一种构建原子级分散金属Pd催化剂的新策略,并实现其高效催化乙炔选择性加氢制乙烯。利用纳米金刚石衍生制备的富缺陷石墨烯（ND@G）为载体,在其表面实现原子级分散Pd催化剂（Pd1/ND@G）的可控制备。Pd1/ND@G催化剂中的Pd物种与富缺陷石墨烯载体的表面形成Pd-C键。由于活性中心为原子级分散的孤立Pd原子,消除了传统Pd纳米颗粒催化剂次表面氢（β-H）物种的产生,在加氢反应动力学上,显着抑制了乙烯进一步加氢生成乙烷。此外,Pd1/ND@G催化剂中原子级分散孤立Pd原子的独特电子结构促使其表面的C2H4*物种易于解吸,在热力学上提高了乙烯选择性。β-H的有效消除和乙烯产物的高效脱附,是Pd1/ND@G催化剂具有优异乙烯选择性的主要原因。（2）构建了原子级分散非贵金属Cu催化剂高效催化乙炔选择性加氢制乙烯。以富缺陷石墨烯为载体,利用沉积沉淀法,成功制备富缺陷石墨烯负载的原子级分散Cu催化剂（Cu1/ND@G）。Cu1/ND@G催化剂与相同载体负载的Cu团簇催化剂（Cun/ND@G）相比,乙炔加氢反应活性显着增加。球差电镜、XAFS等表征结果证明,在Cu1/ND@G催化剂中,孤立的铜原子锚定在富缺陷ND@G载体表面。DFT计算表明,H2裂解为该反应的决速步骤。Cu1催化剂上决速步能垒远低于在Cu团簇催化剂上的能垒,使得Cu1催化剂表现出更高的加氢活性。此外,在Cu1催化剂上C2H4*中间物种易于解吸,使得Cu1具有优异的乙烯选择性。综上,Cu1/ND@G上单原子Cu的结构和电子性质有利于氢气的活化和乙烯解吸,这是原子级分散孤立Cu原子实现高效乙炔选择性加氢反应的主要原因。（3）考察配位环境对原子级分散Cu催化剂的电子结构调控和乙炔加氢性能影响。通过对ND@G载体进行氮掺杂,得到了表面氮掺杂的富缺陷石墨烯载体（ND@NG）。采用静电吸附法,制备了两种不同配位结构的单原子Cu催化剂:Cu1/ND@G,活性中心以Cu-3C配位结构为主;Cu1/ND@NG,活性中心以Cu-3N配位结构为主。在乙炔选择性加氢反应中,Cu1/ND@G表现出更加优异的乙炔加氢催化活性。球差电镜、XAFS、EPR以及H2-D2置换实验等表征及实验结果表明,通过Cu-3C键合在ND@G载体上的孤立Cu原子比通过Cu-3N键合在ND@NG载体上的孤立Cu原子具有更高的表面电子密度,有利于反应决速步-氢气裂解的发生,同时促进了乙炔分子的活化,提升了乙炔加氢反应催化活性。（4）初步探索原子级分散双金属催化剂的可控制备及乙炔选择性加氢性能。结合静电吸附和沉积沉淀法,在单原子Cu催化剂中引入少量第二组分金属Pd,制备了一种原子级分散PdCu双金属催化剂。在乙炔加氢反应中,PdCu双金属催化剂表现出比相同负载量单原子Pd催化剂和单原子Cu催化剂更加优异的催化活性,并同时保持了优异的乙烯选择性。球差电镜和XAFS表征结果证明,在原子级分散PdCu双金属催化剂中,存在Pd-Cu双原子对。Pd-Cu双原子对作为新的活性中心,有利于双分子吸附乙炔加氢反应过程中氢分子裂解和乙炔的活化。此外,PdCu双金属催化剂表面存在的氢溢流效应也同时提高了 Cu原子的加氢活性。
刘琦[8]（2020）在《Au/ZSM-5催化剂的制备及其催化裂化增产丙烯性能的研究》文中研究指明丙烯被广泛用作制备各种化学品的基本原料。丙烯的生产可通过催化裂化大分子烃类实现。Au/ZSM-5催化剂可在降低催化裂化反应温度的同时,提高反应物转化率、丙烯选择性和微反活性。因此,本论文以ZSM-5分子筛为载体负载Au纳米粒子,并用于催化裂化正辛烷和轻柴油反应,考察了不同系列催化剂在不同反应温度下的转化率、丙烯选择性和微反活性,揭示了在高温反应体系下Au纳米粒子的稳定性、Au纳米粒子尺寸及Au物种与催化性能的关系。分别得出以下结果:（1）采用改进的沉积沉淀法制备了La负载量不同的0.5%Au/x%La-ZSM-5催化剂,0.3 wt.%La可有效提升Au纳米粒子的分散性,并在反应过程中表现出了稳定Au纳米粒子的作用,防止Au纳米粒子发生团聚。与0.5%Au/ZSM-5催化剂相比,0.5%Au/0.3%La-ZSM-5催化剂表现出更优异的催化裂化性能,其在实现正辛烷完全转化的同时,丙烯选择性从51.7%提高到52.9%,并且反应稳定性也明显提高。催化裂化轻柴油实验结果表明,0.5%Au/0.3%La-ZSM-5催化剂在360oC下的转化率、微反活性和丙烯选择性分别从71.6%、72.2%和48.4%升高到76.6%、77.1%和49.2%;在460oC下的转化率、微反活性和丙烯选择性分别从69.4%、70.0%和55.2%升高到72.1%、72.7%和57.1%。此外,0.5%Au/0.3%La-ZSM-5催化剂表现出更少的积碳,这也表明催化剂具有很好的稳定性。（2）采用尿素沉淀法,通过改变催化剂的制备时间、制备温度和尿素用量,得到了不同Au纳米粒子尺寸的0.5%Au/ZSM-5-S系列催化剂。不同尺寸的Au纳米粒子对正辛烷、轻柴油的催化裂化反应表现出不同的催化活性,具有小尺寸Au纳米粒子的催化剂表现出更优异的催化性能。Au纳米粒子尺寸为6.9 nm的0.5%Au/ZSM-5-S1催化剂显示了最高的正辛烷转化率和丙烯选择性,其在410oC下的正辛烷转化率高达98.6%,丙烯选择性为47.8%,而在460oC下实现正辛烷完全转化的同时,丙烯选择性高达58.6%。此外,Au纳米粒子的尺寸对催化裂化轻柴油增产丙烯影响更大。当Au纳米粒子尺寸从8.6 nm减小到6.9 nm时,催化剂在260oC下的转化率和微反活性分别从59.0%、59.7%提高到77.9%、78.4%,而在460oC下的丙烯选择性从51.6%提高到61.8%。（3）采用尿素沉淀法,通过改变焙烧温度制备了具有不同Au物种的0.5%Au/ZSM-5-T系列催化剂。带有更多正价Au的0.5%Au/ZSM-5-uncalcined和0.5%Au/ZSM-5-200°C催化剂,在260°C下的正辛烷转化率仅为12.0%和18.0%,丙烯选择性仅为4.3%和11.6%。与之相比,主要含有0价Au的0.5%Au/ZSM-5-400°C和0.5%Au/ZSM-5-600°C催化剂的正辛烷转化率高达70.8%和89.6%,丙烯选择性高达33.6%和32.7%。此外,0价Au不利于副产物（C4烷烃和芳族化合物）的生成。在260°C下催化裂化轻柴油实验结果表明,与带有更多正价Au的0.5%Au/ZSM-5-200°C催化剂相比,带有更多0价Au的0.5%Au/ZSM-5-600°C催化剂的转化率、微反活性和丙烯选择性分别从63.1%、63.8%、25.8%提高到89.3%、89.5%、28.4%。这表明正价Au不利于此反应的进行,而0价Au对催化性能的提高有积极作用。
刘玉洁[9]（2020）在《航空煤油烷烃分子裂解与热沉特性的HP Py-GC-MS/FID研究》文中进行了进一步梳理吸热型碳氢燃料燃烧前的裂解过程可以吸收额外热量,被认为是有效的冷却剂并广泛应用于先进飞行器的推进系统。在吸热型碳氢燃料的使用过程中,其各项性质从根本上取决于燃料的组成和结构。目前对航空燃料分子结构与裂解特性及热沉鲜有研究。本文采用HP Py-GC-MS/FID研究了多种航空煤油烷烃分子的高压裂解和热沉特性,为吸热型碳氢燃料的组分筛选和优化提供了数据支撑和理论基础。在3.0 MPa,500-750℃条件分析了31种航空煤油烷烃的热裂解特性,以探究烃类分子结构对裂解性质的影响。研究表明主（侧）碳链增长、取代基数量增多、取代基向中心碳原子转移等因素均会促进烷烃的裂解。多取代和2位取代的异构烷烃更倾向生成C3、C4产物。本文提出热沉指数（HSI）及结焦指数（PCI）来定量描述不同烷烃热沉及结焦趋势差异。同碳数烷烃的HSI大致遵循如下规律:单乙基取代烷烃>取代基位于碳链中央的单甲基取代烷烃>正构烷烃>2-甲基取代烷烃>多取代烷烃>双取代环烷烃>单取代环烷烃>双环烷烃。同碳数烷烃中,环烷烃具有最高的PCI,其次为异构烷烃、正构烷烃。高碳数正构烷烃、单取代烷烃以及正烷基取代环己烷具有较高的HSI和较低的PCI,更符合高热沉吸热型碳氢燃料的设计要求。为进一步探究烃分子的混合裂解和热沉特性,在3.0 MPa,700℃条件下进行了18种不同组分与配比的混合烃热裂解实验。受反应体系中自由基浓度影响,正构烷烃混合物裂解具协同促进效应,异构烷烃混合物的相互作用并不明显,环烷烃混合物、正/异构、正构/环烷烃以及异构/环烷烃混合物均表现出促进-抑制的混合效应。多取代烷烃和十氢萘的加入在降低混合物热沉的同时使其结焦前驱体含量明显升高。上述烃类结构/组成与裂解性质关系的研究为高热沉碳氢燃料的理论设计提供重要研究基础。
周微[10]（2019）在《Fe、Sn助剂对载铂Zn/HZSM-5纳米沸石丙烷芳构化催化剂的调变作用研究》文中提出苯、甲苯和二甲苯（BTX）是非常重要的基础化工原料。利用低碳烷烃芳构化技术路线增产BTX具有重要意义。本文针对Zn/HZSM-5芳构化催化剂存在的芳烃选择性低、甲烷乙烷干气生成量大的问题,开展了 Zn/HZSM-5芳构化催化剂的载铂研究,旨在通过低载量、高分散Pt的促进作用,加速Zn/HZSM-5芳构化催化剂中Zn物种上脱氢产生的表面氢原子的重组脱附,从而减少低碳烷烃的氢解副反应,达到降低干气生成量和提高芳烃选择性的目的。主要内容和结果如下:首先,用浸渍法制备了不同Zn负载量的Znx/HZSM-5纳米沸石基础催化剂（x=0.1～8.0 wt.%）,并采用脉冲微反和小型固定床反应器对基础催化剂的丙烷芳构化性能进行了评价。在此基础上,尝试在基础催化剂上直接负载Pt来提高其芳烃选择性。结果表明,Zn改性能明显提高HZSM-5纳米沸石的丙烷芳构化性能,但在所考察的Zn负载量范围内,Zn/HZSM-5的芳烃选择性最高值（Zn负载量6.0 wt.%）未超过35%,而甲烷乙烷总选择性的最低值仍高于65%。用氯铂酸直接浸渍Zn/HZSM-5时负载的Pt分散性差,达不到提高其芳烃选择性的目的。因此,尝试先用Fe助剂预处理Znx/HZSM-5纳米沸石基础催化剂来改善载Pt效果。结果表明,在用氯铂酸浸渍Znx/HZSM-5之前,先采用硝酸铁溶液对其进行预浸渍,可以显着改善Pt的分散性。在优化Zn、Fe负载量的基础上研制出的Zn1.0Fe0.3Pt0.1/HZSM-5纳米沸石催化剂,金属平均粒径约为2 nm。该催化剂在T=550℃,P=0.1 MPa,WHSV=0.55 h-1的固定床反应条件下丙烷转化率接近50%,芳烃选择性超过51%,甲烷乙烷选择性低于36%,显示出较好的脱氢芳构化性能。然而,Zn1.0Fe0.3Pt0.1/HZSM-5纳米沸石催化剂抗积碳失活能力不佳,在连续反应时间超过900 h后明显失活。为了克服Zn1.0Fe0.3Pt0.1/HZSM-5的缺点,本文又尝试用Sn助剂预处理Znx/HZSM-5。结果表明,在用氯铂酸浸渍Znx/HZSM-5之前,先采用氯化亚锡溶液对其进行预浸渍,也可以显着提高Pt的分散性。在优化Zn、Sn负载量的基础上研制出的Zn6.0Sn0.2Pt0.1/HZSM-5纳米沸石催化剂,金属平均粒径在2 nm左右。该催化剂的丙烷转化率接近70%,芳烃选择性（≥46%）比基础催化剂Zn6.0/HZSM-5提高14个百分点。其与Zn1.0Fe0.3Pt0.1/HZSM-5相比,虽然芳烃选择性稍差,但催化活性高、抗积碳失活能力强,连续反应3000 h未见活性下降。在上述工作的基础上,通过自建的双光束FT-IR光谱仪对ZnSn（Fe）Pt/HZSM-5纳米沸石催化剂开展了丙烷芳构化反应的原位FT-IR光谱研究。结合催化剂的表征结果及在线质谱产物分析数据,探讨了 ZnSn（Fe）Pt/HZSM-5纳米沸石催化剂上丙烷脱氢芳构化的反应机理。结果表明,丙烷在ZnSn（Fe）Pt/HZSM-5纳米沸石催化剂上发生的脱氢芳构化反应,仍然符合Bronsted酸-Lewis酸协同催化机理。但是,与Pt相关的金属活性中心（SnPt或FePt）为催化剂提供了脱氢反应的金属活性中心,同时也为Lewis酸中心上氢原子的重组脱附提供了协助作用。原位光谱研究揭示出的ZnSn（Fe）Pt/HZSM-5上Zn甲基表面物种吸收带（2983 cm-1）明显弱于参比催化剂的事实,有力地支持了 FePt或SnPt金属活性中心通过协同作用促进Lewis酸中心（[Zn-O-Zn]2+）上氢原子重组脱附的推测。
二、C_4烯烃催化裂解微反应评价工艺的改进（论文开题报告）
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、C_4烯烃催化裂解微反应评价工艺的改进（论文提纲范文）
（1）离子液体催化烷基化反应的动力学与量子化学研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 异丁烷与烯烃的烷基化 |
| 1.2 离子液体 |
| 1.2.1 离子液体的基本特点 |
| 1.2.2 离子液体的一般制备方法 |
| 1.3 离子液体在烷基化反应中的应用 |
| 1.3.1 Lewis酸离子液体作为烷基化反应的催化剂 |
| 1.3.2 复合金属盐离子液体 |
| 1.3.3 Br?nsted酸/Lewis酸离子液体 |
| 1.3.4 ILs催化烷基化技术展望 |
| 1.4 计算化学在烷基化领域的应用 |
| 1.4.1 宏观动力学在烷基化方面的研究 |
| 1.4.2 密度泛函理论在烷基化方面的应用 |
| 1.4.3 经典分子动力学在烷基化方面的探索 |
| 1.4.4 波函数分析在烷基化方面的应用研究 |
| 1.5 本论文的研究思路与研究内容 |
| 第二章 实验设备与计算程序 |
| 2.1 烷基化反应装置与试剂 |
| 2.1.1 烷基化反应装置与过程 |
| 2.1.2 烷基化反应评价方法 |
| 2.1.3 烷基化反应试剂 |
| 2.2 实验 |
| 2.2.1 催化剂的制备 |
| 2.2.2 离子液体制备装置 |
| 2.3 离子液体表征设备 |
| 2.4 计算模拟程序 |
| 2.4.1 Gaussian09与Gauss View5.09 |
| 2.4.2 ORCA4.2.1 |
| 2.4.3 GROMACS 2018.4 |
| 2.4.4 CP2K7.1 |
| 2.4.5 Mulitwfn3.8 |
| 2.4.6 Molclus |
| 2.4.7 XTB |
| 2.4.8 MOPAC 2018 |
| 2.4.9 PACKMOL |
| 2.4.10 Amber Tools |
| 2.4.11 PSI4 |
| 2.5 其他程序与运行系统 |
| 2.5.1 MATLAB R2018a |
| 2.5.2 Ubuntu2018.4 |
| 2.5.3 可视化程序VMD1.9.3 |
| 第三章 复合离子液体催化异丁烷-氘代2-丁烯的宏观动力学研究 |
| 3.1 静态混合器中的烷基化反应 |
| 3.2 氘化产物分析 |
| 3.3 反应时间与关键成分 |
| 3.4 动力学模型的建立 |
| 3.5 异丁烷的溶解度与扩散系数 |
| 3.6 动力学模型的可靠性 |
| 3.7 动力学参数与I/O比 |
| 3.8 本章小结 |
| 第四章 芳烃对离子液体C_4烷基化反应的影响 |
| 4.1 离子液体中的C_4烷基化反应 |
| 4.1.1 C_4烷基化反应 |
| 4.1.2 产品分析 |
| 4.1.3 放大反应器的催化性能 |
| 4.2 离子液体[BMIm][AlCl_4]经典分子动力学模拟 |
| 4.2.1 1-丁基-3-甲基咪唑四氯铝酸盐[BMIm][AlCl_4]的量子化学计算 |
| 4.2.2 纯离子液体[BMIm][AlCl_4]的经典分子动力学模拟 |
| 4.2.3 纯离子液体RDF的计算与分析 |
| 4.3 丁烯与丁烷在IL界面的经典分子动力学模拟 |
| 4.3.1 离子液体真空界面模拟 |
| 4.3.2 气液界面的分子动力学模拟 |
| 4.4 复合离子液体[BMIm][AlCl_4][CuCl]的经典分子动力学模拟 |
| 4.4.1 复合离子液体的量子化学计算 |
| 4.4.2 复合离子液体动力学模拟 |
| 4.4.3 复合离子液体的RDF的计算与分析 |
| 4.5 丁烯与丁烷在复合离子液体界面的经典分子动力学模拟 |
| 4.5.1 复合离子液体的真空界面模拟 |
| 4.5.2 复合离子液体气液界面模拟 |
| 4.5.3 烃-酸界面的模拟 |
| 4.6 离子液体与助剂苯的经典动力学模拟 |
| 4.6.1 添加助剂苯的IL真空界面模拟 |
| 4.6.2 添加助剂苯的IL气液界面模拟 |
| 4.7 苯、ILs、异丁烷和2-丁烯的经典分子动力学模拟 |
| 4.7.1 模拟细节 |
| 4.7.2 径向分布函数的计算 |
| 4.7.3 密度分布、界面宽度与组分分析 |
| 4.7.4 界面处片段取向分析 |
| 4.7.5 生存概率与自扩散系数 |
| 4.7.6 表面张力 |
| 4.7.7 烷基化性能与MD结果的关系 |
| 4.8 芳烃对离子液体C_4烷基化性能的影响 |
| 4.8.1 分子动力学模拟细节 |
| 4.8.2 氯铝酸离子液体/添加剂的烷基化性能以及芳烃的富集 |
| 4.8.3 理论计算的见解 |
| 4.9 本章小结 |
| 第五章 苯/离子液体催化烷基化反应的电子结构分析 |
| 5.1 计算模拟过程 |
| 5.1.1 分子模拟细节 |
| 5.1.2 molclus+MOPAC预优化 |
| 5.1.3 molclus+Gaussian09 优化几何结构 |
| 5.1.4 高精度单点能的计算 |
| 5.2 电子结构表征 |
| 5.2.1 分子表面静电势分析 |
| 5.2.2 电荷转移分析 |
| 5.2.3 前线轨道分析 |
| 5.2.4 DOS分析 |
| 5.2.5 非共价相互作用指数分析(NCI)分析 |
| 5.2.6 AIM拓扑分析 |
| 5.2.7 能量分解分析(EDA) |
| 5.2.8 轨道重叠分析 |
| 5.2.9 从头算分子动力学分析 |
| 5.3 本章小结 |
| 第六章 全文总结与展望 |
| 6.1 总结 |
| 6.2 展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 硕士期间论文发表情况 |
（2）合成气费托路线制芳烃的反应机理研究及选择性调控（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第一章 文献综述 |
| 1.1 引言 |
| 1.2 费托合成概述 |
| 1.2.1 费托合成反应机理 |
| 1.2.2 ASF分布 |
| 1.2.3 Fe基费托催化剂中助剂和物相对催化性能的影响 |
| 1.3 合成芳烃的非石油路线 |
| 1.3.1 甲烷无氧芳构化(MDA) |
| 1.3.2 甲醇芳构化 |
| 1.3.3 轻烃芳构化 |
| 1.3.4 生物质原料芳构化 |
| 1.4 合成气制芳烃路径概述 |
| 1.4.1 合成气经含氧中间体制芳烃 |
| 1.4.2 合成气经费托合成路线制芳烃 |
| 1.5 对二甲苯的研究进展 |
| 1.6 本文研究意义和主要内容 |
| 第二章 实验部分 |
| 2.1 实验试剂与仪器 |
| 2.2 催化剂的制备 |
| 2.2.1 沉淀法 |
| 2.2.2 等体积浸渍法 |
| 2.2.3 水热合成法制ZSM-5@Si |
| 2.3 催化剂评价装置 |
| 2.4 催化测试 |
| 2.5 产物分析及计算方法 |
| 2.5.1 产物分析方法 |
| 2.5.2 性能评价计算方法 |
| 2.6 催化剂的表征 |
| 2.6.1 全自动比表面积及微孔物理吸附仪(BET) |
| 2.6.2 X射线衍射(XRD) |
| 2.6.3 透射电子显微镜(TEM)和高分辨率透射电子显微镜(HRTEM) |
| 2.6.4 高角度环形暗场扫描TEM和能量色散X射线光谱(EDX) |
| 2.6.5 扫描电镜(SEM/SEM-EDS) |
| 2.6.6 H_2程序升温还原(H_2-TPR) |
| 2.6.7 一氧化碳程序升温脱附(CO-TPD) |
| 2.6.8 氨气程序升温脱附(NH_3-TPD) |
| 2.6.9 热重分析(TGA) |
| 2.6.10 X射线光电子能谱(XPS) |
| 2.6.11 穆斯堡尔谱(M?ssbauer spectrum) |
| 2.6.12 吡啶(Pyridine-FTIR)和2,6-二叔丁基吡啶红外(2,6-DTBPy-FTIR) |
| 2.6.13 DFT理论计算 |
| 第三章 一氧化碳加氢直接制对二甲苯的催化剂合成及性能研究 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 催化剂的制备 |
| 3.2.1 FeMn催化剂的制备 |
| 3.2.2 5Zn/ZSM-5催化剂的制备 |
| 3.2.3 ZSM-5@Si和 Zn/ZSM-5@Si催化剂的制备 |
| 3.3 催化剂的表征 |
| 3.3.1 XRD |
| 3.3.2 TEM和SEM-EDS |
| 3.3.3 DTBPy-和pyridine-FTIR |
| 3.3.4 H_2-TPR |
| 3.4 反应条件对合成气直接转化制对二甲苯的影响 |
| 3.4.1 Zn改性和硅壳层包覆的HZSM-5分子筛对于PX选择性的影响 |
| 3.4.2 反应空速对于PX选择性的影响 |
| 3.5 本章小结 |
| 第四章 费托路线下芳烃形成机理及产物调控研究 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 催化剂填装方式对于芳烃形成以及产物调控的影响 |
| 4.2.1 催化剂分层/分段填装对芳烃形成影响探究 |
| 4.2.2 FeMn催化剂和HZSM-5分子筛的分层填装对芳烃分布影响探究 |
| 4.3 模型分子阐明费托反应条件下芳烃形成机理 |
| 4.3.1 乙烯和丙烯模型分子在费托反应条件下芳烃形成机理研究 |
| 4.3.2 H_2O和CO_2对于芳构化反应的促进机理 |
| 4.3.3 庚烷作为模型分子研究反应气氛对于芳构化的影响 |
| 4.4 HZSM-5分子筛酸性对于费托催化剂活性影响机制探究 |
| 4.5 本章小结 |
| 第五章 Na调节的FeNi双金属费托催化剂设计与催化性能研究 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 催化剂的制备 |
| 5.3 催化剂的表征 |
| 5.3.1 XRD |
| 5.3.2 HRTEM |
| 5.3.3 TEM和HAADF-STEM |
| 5.3.4 H_2-TPR、CO-TPD和XPS |
| 5.3.5 穆斯堡尔谱(M?ssbauer spectrum) |
| 5.3.6 热重分析(TG) |
| 5.4 Na对FeNi合金形成和Fe_3C含量的影响 |
| 5.5 Ni含量对FeNi催化剂结构演变的影响 |
| 5.6 Na调节的FeNi和FeMn催化剂上产物选择性和碳数分布的比较 |
| 5.7 Ni和 Na对 Fe基催化剂电子性质的影响及产品选择性调控机理探究 |
| 5.8 本章小结 |
| 第六章 合成气经Na调节FeNi和FeMn催化剂制芳烃性能研究 |
| 6.1 引言 |
| 6.2 催化剂表征 |
| 6.2.1 SEM和SEM-EDS |
| 6.2.2 NH_3-TPD |
| 6.2.3 2,6-二叔丁基吡啶红外(2,6-DTBPy-IR) |
| 6.3 FeNi和FeMn催化剂与HZSM-5分子筛耦合制芳烃的催化性能 |
| 6.3.1 不同费托合成催化剂与HZSM-5分子筛耦合对催化活性的影响 |
| 6.3.2 不同费托催化剂与HZSM-5分子筛耦合对芳烃选择性以及分布的影响 |
| 6.4 FeNi和FeMn催化剂与HZSM-5分子筛耦合制芳烃稳定性研究 |
| 6.5 本章小结 |
| 第七章 结论与展望 |
| 7.1 结论 |
| 7.2 展望 |
| 主要创新点 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 附录:作者在攻读博士学位期间取得的科研成果 |
（3）多级孔分子筛催化裂解正庚烷增产低碳烯烃研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 文献综述 |
| 1.1 蒸汽裂解制低碳烯烃工业现状 |
| 1.2 催化裂解制低碳烯烃研究现状 |
| 1.2.1 催化裂解制低碳烯烃工艺 |
| 1.2.2 催化裂解制低碳烯烃反应机理 |
| 1.2.3 催化裂解制低碳烯烃常见催化剂 |
| 1.3 ZSM-5和β分子筛的结构及催化裂解应用 |
| 1.3.1 ZSM-5的结构及催化裂解应用 |
| 1.3.2 β分子筛的结构及催化裂解应用 |
| 1.3.3 传统微孔分子筛的局限性及解决办法 |
| 1.4 多级孔分子筛的合成方法 |
| 1.4.1 后处理合成法 |
| 1.4.2 硬模板合成法 |
| 1.4.3 软模板合成法 |
| 1.4.4 生长动力学控制合成法 |
| 1.5 研究思路与内容 |
| 1.5.1 课题的研究思路 |
| 1.5.2 主要研究内容 |
| 第2章 实验部分 |
| 2.1 原料与试剂 |
| 2.2 仪器与设备 |
| 2.3 实验步骤 |
| 2.3.1 溶剂挥发自组装法合成多级孔β-HTS和ZSM-5-HTS分子筛 |
| 2.3.2 普通水热合成微孔β和ZSM-5分子筛的合成 |
| 2.3.3 晶种诱导法合成短b轴ZSM-5分子筛 |
| 2.3.4 正庚烷催化裂解性能评价 |
| 2.4 分析测试方法 |
| 2.4.1 产物组成分析 |
| 2.4.2 X射线衍射分析(XRD) |
| 2.4.3 元素分析(ICP-AES) |
| 2.4.4 扫描电子显微镜(SEM) |
| 2.4.5 微结构分析 |
| 2.4.6 吡啶红外(Py-IR) |
| 2.4.7 氨程序升温脱附(NH_3-TPD) |
| 2.4.8 热重分析(TG) |
| 第3章 溶剂挥发自组装法合成分子筛及其催化裂解性能 |
| 3.1 催化剂的理化性质 |
| 3.1.1 XRD表征 |
| 3.1.2 SEM表征 |
| 3.1.3 微结构分析 |
| 3.1.4 吡啶红外表征 |
| 3.2 正庚烷催化裂解制低碳烯烃反应条件优化 |
| 3.2.1 反应温度对正庚烷催化裂解反应的影响 |
| 3.2.2 空速对正庚烷催化裂解反应的影响 |
| 3.3 反应稳定性考评和积碳分析 |
| 3.3.1 反应稳定性考评 |
| 3.3.2 积碳分析 |
| 3.4 小结 |
| 第4章 晶种诱导法合成ZSM-5-P分子筛及其催化裂解性能研究 |
| 4.1 合成方法及表征 |
| 4.1.1 合成方法 |
| 4.1.2 XRD表征 |
| 4.1.3 SEM表征 |
| 4.1.4 微结构分析 |
| 4.2 硅铝比对ZSM-5-P理化性质和催化性能的影响 |
| 4.2.1 硅铝比对理化性能的影响 |
| 4.2.2 硅铝比对催化裂解性能影响 |
| 4.3 与ZSM-5-HTS分子筛催化裂解性能对比 |
| 4.3.1 理化性质差异 |
| 4.3.2 裂解性能差异 |
| 4.3.3 积碳量差异 |
| 4.4 小结 |
| 第5章 多级孔β-Hier分子筛的改性及其催化裂解性能研究 |
| 5.1 合成与改性方法 |
| 5.1.1 取向连接生长法合成多级孔β-Hier分子筛 |
| 5.1.2 磷修饰处理 |
| 5.1.3 水蒸气稳定处理 |
| 5.1.4 镧修饰处理 |
| 5.2 理化性质 |
| 5.2.1 XRD表征 |
| 5.2.2 SEM表征 |
| 5.2.3 微结构分析 |
| 5.2.4 NH3-TPD表征结果 |
| 5.3 催化裂解性能评价 |
| 5.3.1 催化裂解性能与氢转移活性 |
| 5.3.2 催化剂反应寿命考察 |
| 5.4 小结 |
| 第6章 结论 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 攻读硕士期间发表的论文 |
（4）Mo/HZSM-5微球的流化磨损及其甲烷无氧芳构化流化床工艺优化（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第一章 文献综述 |
| 1.1 引言 |
| 1.1.1 甲烷与天然气 |
| 1.1.2 天然气化工转化 |
| 1.1.3 我国天然气利用政策分析 |
| 1.2 甲烷无氧芳构化(MDA)过程 |
| 1.2.1 反应机理 |
| 1.2.2 热力学研究 |
| 1.2.3 动力学研究 |
| 1.2.4 催化剂积炭 |
| 1.2.5 生产工艺及设备 |
| 1.3 固体催化剂的机械强度 |
| 1.3.1 固体催化剂质量损失及其原因 |
| 1.3.2 固体催化剂颗粒的磨损机制 |
| 1.3.3 固体催化剂机械强度的测定 |
| 1.3.4 固体催化剂机械强度的改善 |
| 1.4 选题意义及主要研究内容 |
| 第二章 实验部分 |
| 2.1 催化剂准备 |
| 2.1.1 主要原料及设备 |
| 2.1.2 制备过程 |
| 2.2 催化剂的工艺反应处理 |
| 2.2.1 活化反应处理 |
| 2.2.2 芳构化反应处理 |
| 2.2.3 再生反应处理 |
| 2.3 催化剂流化磨损测试 |
| 2.3.1 磨损测试装置 |
| 2.3.2 测试过程及评价指标 |
| 2.4 催化剂甲烷无氧芳构化(MDA)评价 |
| 2.4.1 评价装置设计及搭建 |
| 2.4.2 主要消耗品及系统组件 |
| 2.4.3 评价过程主要步骤 |
| 2.4.4 在线分析及评价指标 |
| 2.5 催化剂的物化表征 |
| 2.5.1 比表面积和孔体积(N_2物理吸附/脱附) |
| 2.5.2 粒径分布(PSD) |
| 2.5.3 Mo含量（ICP-OES） |
| 2.5.4 碳物质含量(TG/DTG) |
| 2.5.5 积碳类型（TPO） |
| 2.5.6 微观形貌(SEM) |
| 第三章 Mo/HZSM-5 催化剂的流化磨损 |
| 3.1 系统温度的影响 |
| 3.2 运行时间的影响 |
| 3.3 工艺因素的影响 |
| 3.3.1 催化剂样品的PSMD变化 |
| 3.3.2 催化剂样品的PSD变化 |
| 3.3.3 流化磨损测试 |
| 3.3.4 催化剂样品积碳分析 |
| 3.4 小结 |
| 第四章 Mo/HZSM-5 催化剂的粒径-芳构化性能关系 |
| 4.1 固定床反应中Mo/HZSM-5 的粒径效应 |
| 4.1.1 催化剂样品及反应工艺参数 |
| 4.1.2 催化剂粒径对反应性能的影响 |
| 4.1.3 失活催化剂的积碳分析 |
| 4.2 流化床反应中Mo/HZSM-5 的粒径效应 |
| 4.2.1 催化剂颗粒流化状态确认 |
| 4.2.2 流化床反应空速(RSV)优化 |
| 4.2.3 催化剂样品及反应工艺参数 |
| 4.2.4 催化剂粒径对反应性能的影响 |
| 4.2.5 催化剂的粒径效应分析 |
| 4.3 固定床和流化床粒径效应差异 |
| 4.4 磨损Mo/HZSM-5 的粒径效应 |
| 4.4.1 磨损催化剂颗粒的微观形貌 |
| 4.4.2 磨损Mo/HZSM-5 的催化反应性能 |
| 4.5 小结 |
| 第五章 Mo/HZSM-5 催化MDA流化床(系统)工艺优化 |
| 5.1 8 mm流化床工艺优化 |
| 5.2 15 mm流化床工艺优化 |
| 5.2.1 质量流量计校正 |
| 5.2.2 升温气氛优化 |
| 5.3 50 mm流化床工艺优化 |
| 5.3.1 反应空速(RSV)优化 |
| 5.3.2 催化剂粒径优化 |
| 5.3.3 升温气氛优化 |
| 5.3.4 再生强度优化 |
| 5.4 35 mm流化床连续反应-再生工艺优化 |
| 5.4.1 实验装置改进 |
| 5.4.2 再生H_2温度优化 |
| 5.4.3 催化剂循环速度优化 |
| 5.4.4 再生H_2强度优化 |
| 5.4.5 反应空速(RSV)优化 |
| 5.5 50 mm流化床连续反应-再生工艺优化 |
| 5.5.1 反应空速(RSV)优化 |
| 5.5.2 催化剂循环速度优化 |
| 5.5.3 催化剂粒径优化 |
| 5.6 小结 |
| 第六章 Mo/HZSM-5 催化性能的反应器放大效应 |
| 6.1 较低反应空速(RSV)下流化床的放大效应 |
| 6.2 较高反应空速(RSV)下流化床的放大效应 |
| 6.3 流化床连续反应-再生效果分析 |
| 6.4 流化床连续反应-再生系统的放大效应 |
| 6.5 小结 |
| 结论及展望 |
| 结论 |
| 论文创新点 |
| 展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 攻读博士学位期间取得的科研成果 |
| 作者简介 |
（5）Fe3O4/Ni-分子筛串联催化CO2加氢制高碳烃反应性能及机理研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 研究背景 |
| 1.2 CO_2的转化利用 |
| 1.3 CO_2加氢制取高附加值化学产品 |
| 1.4 串联催化CO_2加氢制高附加化学产品研究进展 |
| 1.5 Ni改性分子筛催化烯烃齐聚制高碳烃研究进展 |
| 1.6 串联催化剂各组分组合方式 |
| 1.7 研究内容和思路 |
| 第二章 实验部分 |
| 2.1 实验材料及设备 |
| 2.2 催化剂制备方法 |
| 2.3 催化剂表征 |
| 2.4 催化剂评价 |
| 第三章 Fe3O_4/分子筛催化CO_2加氢行为 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 Fe_3O_4催化CO_2加氢制低碳烯烃性能 |
| 3.3 Fe_3O_4/Ni分子筛串联催化CO_2加氢制高碳烃反应性能 |
| 第四章 FT初级产物在分子筛上的反应机理研究 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 TPSR-MS(程序升温表面反应-质谱联用) |
| 4.3 In-situ DRIFTS |
| 4.4 GC-MS |
| 4.5 小结 |
| 第五章 总结 |
| 5.1 结论 |
| 5.2 创新点 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 附录 |
| 个人简介 |
（6）混合碳四烷基化催化剂及工艺的研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 研究背景及意义 |
| 1.2 间接烷基化工艺(异丁烯叠合) |
| 1.2.1 异丁烯叠合及磺酸树脂简介 |
| 1.2.2 异丁烯叠合催化剂的研究 |
| 1.2.3 叠合-醚化工艺研究 |
| 1.3 异丁烷/丁烯直接烷基化工艺 |
| 1.3.1 异丁烷/丁烯直接烷基化反应过程 |
| 1.3.2 典型的固体酸烷基化工艺 |
| 1.3.3 固体酸催化剂在直接烷基化中的研究 |
| 1.3.4 分子筛的改性研究 |
| 1.4 研究目的、研究路线及研究内容 |
| 1.4.1 研究目的 |
| 1.4.2 研究路线 |
| 1.4.3 研究内容 |
| 第2章 实验部分 |
| 2.1 实验试剂与仪器 |
| 2.1.1 实验试剂 |
| 2.1.2 实验仪器 |
| 2.2 异丁烯叠合反应催化剂的预处理与改性 |
| 2.2.1 催化剂的预处理 |
| 2.2.2 催化剂的改性 |
| 2.3 异丁烷/1-丁烯烷基化反应催化剂的制备 |
| 2.3.1 氟化铵改性HUSY |
| 2.3.2 柠檬酸改性HUSY |
| 2.3.3 La离子交换改性HUSY |
| 2.3.4 SZ/HUSY复合型固体酸催化剂的制备 |
| 2.4 催化剂的反应性能评价 |
| 2.4.1 异丁烯叠合反应评价 |
| 2.4.2 异丁烷/1-丁烯直接烷基化反应评价 |
| 2.5 催化剂表征方法 |
| 2.5.1 X射线衍射分析(XRD) |
| 2.5.2 孔结构参数分析 |
| 2.5.3 傅立叶红外分析(FT-IR) |
| 2.5.4 扫描电镜分析(SEM-EDS) |
| 2.5.5 热重分析(TG) |
| 2.5.6 氨气程序升温脱附分析(NH_3-TPD) |
| 2.5.7 吡啶红外分析(Py-IR) |
| 2.5.8 电感耦合等离子发射光谱分析(ICP-AES) |
| 2.5.9 酸容量测定 |
| 第3章 磺酸树脂催化异丁烯叠合反应研究 |
| 3.1 催化剂的表征 |
| 3.1.1 孔结构分析 |
| 3.1.2 热重分析 |
| 3.1.3 傅立叶红外光谱分析 |
| 3.1.4 SEM-EDS分析 |
| 3.2 纯异丁烯叠合反应研究 |
| 3.2.1 酸容量的影响 |
| 3.2.2 反应温度的影响 |
| 3.2.3 空速的影响 |
| 3.2.4 反应前后树脂性能的比较 |
| 3.3 混合碳四叠合反应的影响 |
| 3.3.1 反应温度的影响 |
| 3.3.2 抑制剂的影响 |
| 3.4 本章小结 |
| 第4章 添加乙醇时混合碳四叠合反应研究 |
| 4.1 原料组成及反应网络 |
| 4.2 工艺条件的影响 |
| 4.2.1 醇烯比的影响 |
| 4.2.2 反应温度的影响 |
| 4.2.3 空速的影响 |
| 4.3 催化剂的稳定性 |
| 4.4 添加乙醇时混合碳四叠合反应体系的理论计算 |
| 4.4.1 磺酸树脂模型的建立 |
| 4.4.2 醚化反应与异丁烯叠合反应对比 |
| 4.4.3 1-丁烯双键异构反应与二聚反应对比 |
| 4.4.4 不同物质在磺酸基上的吸附能力的对比 |
| 4.4.5 乙醇的作用机理分析 |
| 4.5 本章小结 |
| 第5章 HUSY的改性及其直接烷基化反应性能研究 |
| 5.1 异丁烷/1-丁烯直接烷基化体系的产物分布 |
| 5.2 氟化铵改性HUSY |
| 5.2.1 催化剂的表征 |
| 5.2.2 异丁烷/1-丁烯烷基化反应性能评价 |
| 5.2.3 氟化铵的改性机理 |
| 5.3 柠檬酸改性HUSY |
| 5.3.1 催化剂的表征 |
| 5.3.2 异丁烷/1-丁烯烷基化反应性能评价 |
| 5.3.3 柠檬酸的改性机理 |
| 5.4 La~(3+)离子交换改性HUSY |
| 5.4.1 催化剂的表征 |
| 5.4.2 异丁烷/1-丁烯烷基化反应性能评价 |
| 5.4.3 La~(3+)的改性机理 |
| 5.5 本章小结 |
| 第6章 SZ/HUSY复合型固体酸催化剂的制备及其直接烷基化反应性能研究 |
| 6.1 氧化锆负载量的影响 |
| 6.1.1 氧化锆负载量对催化剂物化性质的影响 |
| 6.1.2 氧化锆负载量对异丁烷/1-丁烯烷基化反应性能的影响 |
| 6.2 水洗处理的影响 |
| 6.2.1 水洗处理对催化剂物化性质的影响 |
| 6.2.2 水洗处理对异丁烷/1-丁烯烷基化反应性能的影响 |
| 6.3 硫酸化试剂的影响 |
| 6.4 SZ/HUSY制备方法对比 |
| 6.5 本章小结 |
| 第7章 直接烷基化工艺条件的考察及催化剂的失活与再生 |
| 7.1 工艺条件的影响 |
| 7.1.1 反应温度的影响 |
| 7.1.2 空速的影响 |
| 7.2 异丁烷/1-丁烯烷基化反应机理研究 |
| 7.2.1 热力学计算与分析 |
| 7.2.2 C_8组成随反应时间的变化规律 |
| 7.3 催化剂的失活研究 |
| 7.3.1 反应前后催化剂的性能对比 |
| 7.3.2 催化剂的失活过程分析 |
| 7.4 催化剂的再生性能研究 |
| 7.5 本章小结 |
| 第8章 结论与展望 |
| 8.1 结论 |
| 8.2 创新点 |
| 8.3 展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 博士期间的主要学术成果 |
（7）纳米碳负载原子级分散金属催化剂的精准制备及乙炔加氢催化性能研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 研究背景 |
| 1.2 乙炔加氢反应 |
| 1.2.1 反应工艺 |
| 1.2.2 反应热力学 |
| 1.2.3 反应动力学 |
| 1.3 乙炔选择性加氢工业催化剂发展 |
| 1.4 乙炔选择性加氢催化剂研究进展 |
| 1.4.1 载体 |
| 1.4.2 活性组分 |
| 1.5 本论文的研究内容和意义 |
| 第2章 实验材料、表征手段与计算方法 |
| 2.1 实验试剂及设备 |
| 2.1.1 化学试剂及材料 |
| 2.1.2 实验用气体 |
| 2.1.3 实验用设备 |
| 2.2 材料结构表征 |
| 2.2.1 比表面孔分布分析 |
| 2.2.2 透射电子显微镜分析 |
| 2.2.3 X射线衍射分析 |
| 2.2.4 X射线光电子能谱分析 |
| 2.2.5 拉曼光谱分析 |
| 2.2.6 X射线吸收光谱分析 |
| 2.2.7 电子顺磁(自旋)共振波谱分析 |
| 2.2.8 电感耦合等离子发射光谱分析 |
| 2.2.9 Zeta电位分析 |
| 2.2.10 程序升温脱附、程序升温还原分析、N_2O滴定、H_2-D_2置换 |
| 2.3 催化性能测试 |
| 2.3.1 固定床反应装置及操作 |
| 2.3.2 气相色谱检测参数及操作 |
| 2.3.3 催化活性及选择性计算方法 |
| 2.3.4 催化剂稳定性测试方法 |
| 2.3.5 动力学测定及表观活化能计算方法 |
| 2.4 计算方法 |
| 第3章 ND@G负载原子级分散Pd催化乙炔加氢 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 实验方法 |
| 3.2.1 材料的制备 |
| 3.2.2 材料的表征 |
| 3.2.3 Pd_1/ND@G结构模型讨论 |
| 3.2.4 催化性能的测试 |
| 3.3 催化机理研究 |
| 3.4 结果讨论 |
| 3.5 本章小结 |
| 第4章 ND@G负载原子级分散Cu催化乙炔加氢 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 实验方法 |
| 4.2.1 材料的制备 |
| 4.2.2 材料的表征 |
| 4.2.3 催化性能的测试 |
| 4.3 催化机理研究 |
| 4.4 结果讨论 |
| 4.5 本章小结 |
| 第5章 配位环境对单原子Cu乙炔加氢活性的影响 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 实验方法 |
| 5.2.1 材料的制备 |
| 5.2.2 材料的表征 |
| 5.2.3 催化性能的测试 |
| 5.3 结果讨论 |
| 5.4 本章小结 |
| 第6章 ND@G负载双金属催化剂乙炔加氢性能初步探索 |
| 6.1 引言 |
| 6.2 实验方法 |
| 6.2.1 材料的制备 |
| 6.2.2 材料的表征 |
| 6.2.3 催化性能的测试 |
| 6.3 结果讨论 |
| 6.4 本章小结 |
| 第7章 全文总结与展望 |
| 7.1 主要结论及创新点 |
| 7.2 展望 |
| 参考文献 |
| 在读期间发表的论文与取得的其他研究成果 |
| 致谢 |
（8）Au/ZSM-5催化剂的制备及其催化裂化增产丙烯性能的研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 序言 |
| 1.2 丙烯供需现状及预测 |
| 1.3 丙烯生产研究进展 |
| 1.3.1 丙烯生产工艺 |
| 1.3.2 分子筛催化裂化生产丙烯 |
| 1.3.3 改性ZSM-5分子筛 |
| 1.3.4 催化裂化反应机理 |
| 1.4 金催化研究进展 |
| 1.5 选题依据及主要研究内容 |
| 2 实验部分 |
| 2.1 实验设备及试剂 |
| 2.1.1 实验设备 |
| 2.1.2 实验试剂 |
| 2.2 催化剂的表征 |
| 2.3 催化剂性能评价 |
| 3 Au/La-ZSM-5 催化剂的制备及其催化裂化性能 |
| 3.1 前言 |
| 3.2 催化剂的制备 |
| 3.3 结果与讨论 |
| 3.3.1 催化剂的表征 |
| 3.3.2 催化剂的催化活性 |
| 3.4 本章小结 |
| 4 Au纳米粒子尺寸及Au物种对催化裂化性能的影响 |
| 4.1 前言 |
| 4.2 Au纳米粒子尺寸对催化裂化性能的影响 |
| 4.2.1 Au/ZSM-5-S系列催化剂的制备 |
| 4.2.2 Au/ZSM-5-S系列催化剂的表征 |
| 4.2.3 Au/ZSM-5-S系列催化剂的催化活性 |
| 4.3 Au物种对催化裂化性能的影响 |
| 4.3.1 Au/ZSM-5-T系列催化剂的制备 |
| 4.3.2 Au/ZSM-5-T系列催化剂的表征 |
| 4.3.3 Au/ZSM-5-T系列催化剂的催化活性 |
| 4.4 本章小结 |
| 4.4.1 Au纳米粒子尺寸对催化性能的影响 |
| 4.4.2 Au物种对催化性能的影响 |
| 5 结论与展望 |
| 5.1 结论 |
| 5.2 展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 作者简介 |
| 攻读学位期间发表的学术论文 |
（9）航空煤油烷烃分子裂解与热沉特性的HP Py-GC-MS/FID研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第1章 文献综述 |
| 1.1 吸热型碳氢燃料 |
| 1.1.1 吸热型碳氢燃料概念 |
| 1.1.2 吸热型碳氢燃料的热裂解研究 |
| 1.2 航空煤油烃分子热裂解特性 |
| 1.2.1 单体烃结构与热裂解关系 |
| 1.2.2 混合烃结构与热裂解关系 |
| 1.2.3 燃料分子结构与热裂解研究现存问题 |
| 1.3 研究的目的与内容 |
| 第2章 实验部分 |
| 2.1 实验原料 |
| 2.2 实验方法 |
| 2.2.1 实验装置 |
| 2.2.2 实验步骤 |
| 2.3 分析方法 |
| 2.3.1 定性分析 |
| 2.3.2 定量分析 |
| 2.3.3 转化率及收率计算 |
| 2.4 烃分子热沉 |
| 2.5 烃分子结焦特性与评价 |
| 第3章 链烷烃热裂解与热沉特性研究 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 正构烷烃结构与热裂解特性关系 |
| 3.2.1 正癸烷热裂解特性 |
| 3.2.2 链长的影响 |
| 3.3 异构烷烃结构与热裂解特性关系 |
| 3.3.1 2-甲基壬烷热裂解特性分析 |
| 3.3.2 取代基位置的影响 |
| 3.3.3 取代基数量的影响 |
| 3.3.4 取代基类型的影响 |
| 3.3.5 主链长度的影响 |
| 3.4 链烷烃热沉及结焦特性 |
| 3.4.1 正癸烷及2-甲基壬烷热沉/结焦特性 |
| 3.4.2 结构变化对热沉及结焦性能的影响 |
| 3.4.3 链烷烃热沉与结焦特性关系 |
| 3.5 本章小结 |
| 第4章 环烷烃热裂解与热沉特性研究 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 烷基取代环己烷热裂解特性 |
| 4.2.1 正丁基环己烷热裂解特性 |
| 4.2.2 取代基长度的影响 |
| 4.2.3 C_(10)环烷烃结构变化的影响 |
| 4.3 烷基取代环己烷热沉及结焦特性 |
| 4.3.1 正丁基环己烷热沉/结焦特性 |
| 4.3.2 结构变化对热沉及结焦性能的影响 |
| 4.3.3 环烷烃热沉与结焦特性关系 |
| 4.4 本章小结 |
| 第5章 混合烃热裂解及热沉研究 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 混合烃与热裂解热裂解特性关系 |
| 5.2.1 正构烷烃混合物的热裂解特性 |
| 5.2.2 异构烷烃混合物的热裂解特性 |
| 5.2.3 环烷烃混合物的热裂解特性 |
| 5.2.4 正、异构烷烃混合物的热裂解特性 |
| 5.2.5 正构、环烷烃混合物的热裂解特性 |
| 5.2.6 异构、环烷烃混合物的热裂解特性 |
| 5.3 混合物热沉及结焦特性 |
| 5.3.1 混合物热沉 |
| 5.3.2 混合物结焦趋势 |
| 5.4 本章小结 |
| 第6章 结论与展望 |
| 6.1 研究结论 |
| 6.2 创新点 |
| 6.3 研究展望 |
| 参考文献 |
| 发表论文和参加科研情况说明 |
| 附录 A 实验原料稀释比 |
| 附录 B 碳平衡与氢平衡计算 |
| 附录 C 可靠性分析 |
| 附录 D 烷烃热裂解产物分布 |
| 致谢 |
（10）Fe、Sn助剂对载铂Zn/HZSM-5纳米沸石丙烷芳构化催化剂的调变作用研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 主要符号表 |
| 1 绪论 |
| 1.1 研究背景与意义 |
| 1.2 低碳烷烃芳构化催化剂研究的概况 |
| 1.3 HZSM-5型沸石分子筛的低碳烷烃芳构化性能 |
| 1.4 Zn改性HZSM-5沸石的低碳烷烃芳构化性能 |
| 1.4.1 Zn/HZSM-5沸石的制备方法 |
| 1.4.2 Zn/HZSM-5沸石上活性物种的表征 |
| 1.5 Ga改性HZSM-5沸石的低碳烷烃芳构化性能 |
| 1.5.1 Ga/HZSM-5沸石的制备方法 |
| 1.5.2 Ga/HZSM-5沸石上的活性物种的表征 |
| 1.6 低碳烷烃在Zn(Ga)/HZSM-5沸石上芳构化的反应机理 |
| 1.7 Zn(Ga)/HZSM-5芳构化催化剂存在的问题以及主要挑战 |
| 1.8 Pt改性HZSM-5沸石的低碳烷烃芳构化性能 |
| 1.8.1 Pt/HZSM-5上的副反应以及失活原因 |
| 1.8.2 GaPt/HZSM-5沸石的低碳烷烃芳构化性能 |
| 1.9 本文的研究内容和工作重点 |
| 2 实验部分 |
| 2.1 化学试剂与反应原料 |
| 2.2 催化剂制备 |
| 2.2.1 氢型ZSM-5纳米沸石 |
| 2.2.2 改性HZSM-5纳米沸石 |
| 2.3 催化剂表征 |
| 2.3.1 元素组成测定 |
| 2.3.2 晶相表征 |
| 2.3.3 比表面积和孔容的测定 |
| 2.3.4 酸性表征 |
| 2.3.5 金属分散性的表征 |
| 2.3.6 金属间相互作用表征 |
| 2.3.7 积碳分析 |
| 2.3.8 丙烷芳构化双光束红外光谱实验 |
| 2.4 反应装置以及催化剂反应性能的评价 |
| 2.4.1 实验装置 |
| 2.4.2 催化剂的评价方法及评价指标 |
| 3 Zn/HZSM-5、ZnPt/HZSM-5纳米沸石催化剂上丙烷芳构化反应的研究 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 催化剂制备、表征及反应性能评价 |
| 3.2.1 催化剂的制备 |
| 3.2.2 催化剂的表征 |
| 3.2.3 丙烷芳构化反应性能的评价 |
| 3.3 结果与讨论 |
| 3.3.1 Zn/HZSM-5纳米沸石催化剂上丙烷芳构化的脉冲微反研究 |
| 3.3.2 Zn/HZSM-5纳米沸石催化剂上丙烷芳构化的固定床反应研究 |
| 3.3.3 在Zn/HZSM-5纳米沸石催化剂上直接负载Pt对丙烷芳构化反应的影响 |
| 3.3.4 载铂Zn/HZSM-5纳米沸石催化剂的表征 |
| 3.4 本章小结 |
| 4 Fe助剂对ZnPt/HZSM-5丙烷芳构化催化剂的调变作用 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 催化剂的制备、表征及反应的评价 |
| 4.2.1 催化剂的制备 |
| 4.2.2 催化剂的表征 |
| 4.2.3 反应的评价 |
| 4.3 结果与讨论 |
| 4.3.1 不同Zn含量ZnFePt/HZSM-5纳米沸石催化剂的催化性能 |
| 4.3.2 不同Fe含量ZnFePt/HZSM-5纳米沸石催化剂的催化性能 |
| 4.3.3 反应条件对ZnFePt/HZSM-5纳米沸石催化剂催化性能的影响 |
| 4.3.4 Fe助剂对ZnPt/HZSM-5纳米沸石催化剂物化性质的影响 |
| 4.3.5 ZnFet/HZSM-5丙烷芳构化催化剂的优势和缺点 |
| 4.4 本章小结 |
| 5 Sn助剂对ZnPt/HZSM-5丙烷芳构化催化剂的调变作用 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 催化剂的制备、表征及反应的评价 |
| 5.2.1 催化剂的制备 |
| 5.2.2 催化剂的表征 |
| 5.2.3 丙烷芳构化反应的评价 |
| 5.3 结果与讨论 |
| 5.3.1 不同Zn含量ZnSnPt/HZSM-5纳米沸石催化剂的催化性能 |
| 5.3.2 不同Sn含量ZnSnPt/HZSM-5纳米沸石催化剂的催化性能 |
| 5.3.3 金属负载顺序对ZnSnPt/HZSM-5纳米沸石催化剂催化性能的影响 |
| 5.3.4 反应条件对ZnSnPt/HZSM-5纳米沸石催化剂催化性能的影响 |
| 5.3.5 Sn助剂对ZnPt/HZSM-5纳米沸石催化剂物化性质的影响 |
| 5.3.6 ZnSnPt/HZSM-5丙烷芳构化催化剂的特点 |
| 5.4 本章小结 |
| 6 ZnSn(Fe)Pt/HZSM-5上丙烷脱氢芳构化反应机理的初步探讨 |
| 6.1 引言 |
| 6.2 催化剂的制备、表征及反应的评价 |
| 6.2.1 催化剂的制备 |
| 6.2.2 催化剂的表征 |
| 6.2.3 反应的评价 |
| 6.3 结果与讨论 |
| 6.3.1 ZnFePt/HZSM-5纳米沸石催化剂中Fe助剂与Zn、Pt的相互作用 |
| 6.3.2 ZnSnPt/HZSM-5纳米沸石催化剂中Sn助剂与Zn、Pt的相互作用 |
| 6.3.3 Br(?)nsted酸中心在丙烷芳构化反应中的作用 |
| 6.3.4 丙烷在ZnSn(Fe)Pt/HZSM-5纳米沸石催化剂上芳构化反应的原位FT-IR光谱实验—不同活性中心间协同作用的研究 |
| 6.3.5 金属中心和酸中心(Br(?)nsted酸Lewis酸)结合方式对催化剂丙烷芳构化性能的影响 |
| 6.3.6 丙烷在ZnSn(Fe)Pt/HZSM-5纳米沸石催化剂上脱氢芳构化的反应机理 |
| 6.4 本章小结 |
| 7 结论与展望 |
| 7.1 结论 |
| 7.2 创新点 |
| 7.3 展望 |
| 参考文献 |
| 攻读博士学位期间科研项目及科研成果 |
| 致谢 |
| 作者简介 |
四、C_4烯烃催化裂解微反应评价工艺的改进（论文参考文献）
- [1]离子液体催化烷基化反应的动力学与量子化学研究[D]. 吴国卿. 内蒙古大学, 2021(12)
- [2]合成气费托路线制芳烃的反应机理研究及选择性调控[D]. 王廷. 江南大学, 2021(01)
- [3]多级孔分子筛催化裂解正庚烷增产低碳烯烃研究[D]. 欧苏慧. 华东理工大学, 2021(08)
- [4]Mo/HZSM-5微球的流化磨损及其甲烷无氧芳构化流化床工艺优化[D]. 张新庄. 西北大学, 2021(10)
- [5]Fe3O4/Ni-分子筛串联催化CO2加氢制高碳烃反应性能及机理研究[D]. 卢鹏飞. 宁夏大学, 2021
- [6]混合碳四烷基化催化剂及工艺的研究[D]. 刘静. 华东理工大学, 2021(08)
- [7]纳米碳负载原子级分散金属催化剂的精准制备及乙炔加氢催化性能研究[D]. 黄飞. 中国科学技术大学, 2021
- [8]Au/ZSM-5催化剂的制备及其催化裂化增产丙烯性能的研究[D]. 刘琦. 烟台大学, 2020(02)
- [9]航空煤油烷烃分子裂解与热沉特性的HP Py-GC-MS/FID研究[D]. 刘玉洁. 天津大学, 2020(02)
- [10]Fe、Sn助剂对载铂Zn/HZSM-5纳米沸石丙烷芳构化催化剂的调变作用研究[D]. 周微. 大连理工大学, 2019(08)