高分散負(fù)載型貴金屬催化劑及其應(yīng)用研究課件

高分散負(fù)載型貴金屬催化劑及其應(yīng)用研究匯報(bào)人：孫一峰2011.11.30Contents項(xiàng)目背景項(xiàng)目研究任務(wù)關(guān)鍵技術(shù)總結(jié)課題成果經(jīng)費(fèi)使用情況驗(yàn)收總結(jié)1.項(xiàng)目背景負(fù)載型催化劑占催化劑使用量的70％以上。貴重金屬為活性組分的催化劑在負(fù)載型催化劑總量中占了相當(dāng)大的比例，消耗貴重金屬的量十分驚人。負(fù)載型催化劑存在金屬分散度低，結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性差等問題。采用不同方法和技術(shù)提高催化劑的金屬分散度和穩(wěn)定性成為現(xiàn)階段催化劑研究的熱點(diǎn)方向。2.項(xiàng)目研究任務(wù)突破貴金屬鈀活性組分在載體表面的均勻分散與穩(wěn)定化技術(shù)等共性關(guān)鍵工程化技術(shù)、關(guān)鍵裝備制造技術(shù)和催化劑應(yīng)用技術(shù)。實(shí)現(xiàn)百噸級高分散負(fù)載型貴金屬催化劑工程化制備。完成鈀系催化劑在幾類重要石油化工選擇性加氫過程。2.1課題研究目標(biāo)及計(jì)劃執(zhí)行情況加氫反應(yīng)轉(zhuǎn)化率≥95％CHDM選擇性≥90%催化草酸酯加氫轉(zhuǎn)化率≥95％乙二醇選擇性≥90%金屬組分分散度≥80％金屬組分用量降低50％乙炔轉(zhuǎn)化率≥80％乙烯選擇性≥60％課題研究目標(biāo)計(jì)劃執(zhí)行情況申報(bào)國家發(fā)明專利6項(xiàng)申報(bào)國際發(fā)明專利2項(xiàng)建成高分散負(fù)載型金屬催化劑制備裝置金屬組分分散度≥50％金屬組分用量降低40％乙炔轉(zhuǎn)化率≥50％乙烯選擇性≥40％申報(bào)國家發(fā)明專利20項(xiàng)申報(bào)國際發(fā)明專利2項(xiàng)授權(quán)國家發(fā)明專利5項(xiàng)在江蘇和北京建成高分散負(fù)載型催化劑和本體復(fù)合金屬氧化物催化劑制備裝置各一套加氫反應(yīng)的轉(zhuǎn)化率≥98％CHDM選擇性≥95%催化草酸酯加氫反應(yīng)轉(zhuǎn)化率≥95％乙二醇選擇性≥90%選擇鈀系貴金屬催化劑材料作為工作重點(diǎn)原前驅(qū)體中其它組分起隔離劑和助催化劑的作用采用創(chuàng)新的負(fù)載型金屬催化劑制備技術(shù)原位生長技術(shù)關(guān)鍵技術(shù)總結(jié)在催化劑載體表面原位合成含活性組分的層狀前驅(qū)體，經(jīng)還原后活性組分以微小的晶粒尺寸在載體上高度分散。3.關(guān)鍵技術(shù)總結(jié)3.1傳統(tǒng)浸漬法金屬活性中心不定位，分散沒有規(guī)律，催化活性下降；金屬用量大，資源浪費(fèi)嚴(yán)重；催化劑壽命短，再生頻繁、能耗高。關(guān)鍵技術(shù)之一：單分散成核技術(shù)在氧化鋁載體表面，通過有效激活表面鋁原子來合成包含活性金屬原子的配合物前驅(qū)體?；钚越M分原子與激活原子相互高度分散成核。關(guān)鍵技術(shù)之二：晶格定位技術(shù)在載體表面，活性金屬原子與配位原子呈規(guī)則排列，取向定位生長，從而使得活性組分高度均勻分散，而惰性組分則起到隔離和助催化作用。關(guān)鍵技術(shù)之三：程序升溫均勻分解技術(shù)基于層狀材料特殊的結(jié)構(gòu)“結(jié)構(gòu)記憶”效應(yīng)，通過控制程序升溫焙燒，使得活性金屬與配位原子轉(zhuǎn)變成對應(yīng)的氧化物，不同種類的氧化物之間相互均勻分散，從而控制活性組分高度均勻分散。關(guān)鍵技術(shù)之四：網(wǎng)阱限域技術(shù)通過控制制備條件，在催化劑表面構(gòu)筑網(wǎng)阱陣列結(jié)構(gòu)?；钚越饘傥⒕挥诠鹊?，相鄰微晶由凸峰隔離，且構(gòu)成凸峰的氧化物起隔離劑和助催化劑的作用。這種表面網(wǎng)阱結(jié)構(gòu)形成了高穩(wěn)定結(jié)合態(tài)，使得活性組份不易流失、催化劑壽命延長。2突破了4項(xiàng)高分散 化劑的共性關(guān)鍵工程化制備技術(shù)。研發(fā)了2類（負(fù)載型和本體

化劑）4種（負(fù)載型鈀銀系、負(fù)載型鈀鎂系、負(fù)載型銅系和本體銅鋅系 化劑）高分散

化劑材料。發(fā)表SCI學(xué)術(shù)論文16篇；出版科技著作1部。1345.課題成果培養(yǎng)博士生8名，碩士生24名。5.1課題成果目前的應(yīng)用、轉(zhuǎn)化情況本成果突破鈀活性組分在載體表面的均勻分散與穩(wěn)定化技術(shù)關(guān)鍵工程

化技術(shù)，分別在江蘇江陰和北京建成了百噸級規(guī)模高分散負(fù)載型貴金

屬催化劑和本體復(fù)合金屬氧化物催化劑材料的工程化制備裝置各一套。實(shí)現(xiàn)了高分散負(fù)載型鈀系貴金屬催化劑的規(guī)模生產(chǎn)。100噸/年高分散負(fù)載型金屬催化劑制備裝置（江蘇江陰）100噸/年高分散本體復(fù)合金屬氧化物催化劑制備裝置（北京）社會效益經(jīng)濟(jì)效益促進(jìn)我國催化劑研發(fā)“產(chǎn)、學(xué)、研”聯(lián)動。調(diào)動學(xué)校、科研、企業(yè)等單位的積極性。推動催化科技成果向生產(chǎn)力轉(zhuǎn)化。促進(jìn)催化化學(xué)、材料化學(xué)、化學(xué)工程等學(xué)科的發(fā)展。203251655.2社會效益與經(jīng)濟(jì)效益本課題研究的高分散負(fù)載型貴金屬催化劑已在石油化工過程中獲得實(shí)際應(yīng)用。6.經(jīng)費(fèi)使用情況科目專項(xiàng)經(jīng)費(fèi)合計(jì)（萬元）自籌經(jīng)費(fèi)合計(jì)（萬元）共計(jì)（萬元）1.設(shè)備費(fèi)73.48454.19527.67（1）購置設(shè)備費(fèi)29.49402.81432.30（2）試制設(shè)備費(fèi)43.99043.99（3）設(shè)備改造與租賃費(fèi)051.3851.382.材料費(fèi)262.480262.483.測試化驗(yàn)加工費(fèi)80.98080.984.燃料動力費(fèi)045.5045.505.差旅費(fèi)9.9809.986.會議費(fèi)6.1406.147.國際合作與交流費(fèi)3.0903.098.出版/文獻(xiàn)/信息傳播/知識產(chǎn)權(quán)事務(wù)費(fèi)3.0003.009.勞務(wù)費(fèi)17.85017.8510.專家咨詢費(fèi)2.9202.9211.管理費(fèi)26.48026.48經(jīng)費(fèi)支出合計(jì)486.40499.69986.09本課題預(yù)算批復(fù)經(jīng)費(fèi)為998萬元，其中國撥經(jīng)費(fèi)498萬元，自籌經(jīng)費(fèi)500萬元。實(shí)際支出經(jīng)費(fèi)986.09萬元，經(jīng)費(fèi)使用無結(jié)余。7.驗(yàn)收總結(jié)存在問題深入進(jìn)行催化劑表征和性能評價(jià)研究，探