2022年, 第30卷, 第3期 刊出日期:2022-03-15
  

  • 全选
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    综述与展望
  • 赵江, 王云康, 王建友, 李强, 李健, 刘娜, 刘艳丽, 赵俞, 刘浪
    工业催化. 2022, 30(3): 1-7. DOI:10.3969/j.issn.1008-1143.2022.03.001
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    陕西省榆林市是我国煤炭资源富集区和国家级煤化工基地,同时也是拟建的国家级大宗固体废弃物综合利用基地之一,因此厘清榆林市固体废弃物现状及研究进展具有重要的现实指导意义。鉴于此,通过资料查阅、野外调研和统计分析相结合的研究方法,系统剖析榆林市五种典型固体废弃物即气化渣、电石渣、粉煤灰、金属镁渣、煤矸石的来源、现状、性质和主要应用途径。发现目前该区域固体废弃物的研究路径具有利用率低、成本高、规模化效应差的特点,建议基于固体废弃物全产业链理念和资源化利用思路,在体制机制创新基础上,探索工业固体废弃物处置无害化+消纳本地化相结合、低值规模化+高值精细化相结合、环境效应跟踪监测+综合利用装备系统研发相结合的综合利用路径。期望为大宗固体废弃物综合利用基地高质量建设与发展提供支撑。

  • 宁昕, 吕宏安
    工业催化. 2022, 30(3): 8-14. DOI:10.3969/j.issn.1008-1143.2022.03.002
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    综述合成气一步法制低碳烯烃工艺及催化剂的研究进展,总结一步法制低碳烯烃的不同种类催化剂,包括铁基催化剂、钴基催化剂和双功能OX-ZEO金属氧化物-分子筛催化剂。对催化剂活性组分、载体、助剂等的相互作用关系进行分析,介绍目前两项最新完成的工业侧线试验结果。

  • 孙育滨, 陈景
    工业催化. 2022, 30(3): 15-20. DOI:10.3969/j.issn.1008-1143.2022.03.003
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    苯、甲苯和二甲苯(BTX)等芳烃是重要的化工原料,近年来我国芳烃消费量快速增长,苯与合成气制芳烃技术能充分利用我国丰富的煤炭资源,兼具流程短和成本低的优势,逐渐成为研究热点。综述苯与合成气烷基化制芳烃近年来的研究进展,详细介绍复合催化剂催化合成气与苯生成芳烃的可能反应路径,探讨金属/金属氧化物和ZSM-5分子筛的协同耦合作用以及反应条件的影响,为下一步研究方向提供建议。

  • 催化剂制备与研究
  • 韦慧, 张凡, 蒋复国, 马琳鸽, 李永龙
    工业催化. 2022, 30(3): 21-27. DOI:10.3969/j.issn.1008-1143.2022.03.004
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    通过共沉淀法制备多组添加TiO2助剂改性的Cu-ZnO-Al2O3(CZA)基甲醇合成催化剂(TiO2掺杂CZA,即TiO2/CZA,TiO2/CZA=0/10,0.5/10,1.0/10,2.0/10和3.0/10),采用氮气吸脱附BET、H2-TPR、NH3-TPD和SEM等技术对其进行表征,并考察不同助剂添加量对合成气制甲醇催化性能的影响。结果表明,TiO2助剂可以调变催化剂活性组分铜物种的分散度、比表面积、晶粒大小和形貌结构等。其中TiO2/CZA比低于0.5/10时,催化剂具有粒度小、颗粒分布均匀的特点,能够促进Cu物种分散,使催化剂表面酸性降低,有利于催化剂表面对CO和H2的吸附和活化,促进CO转化和甲醇的生成。当TiO2/CZA比为0.5/10时,催化剂比表面积为102.20 m2·g-1,CO转化率为64.2%,催化剂活性最好;而当TiO2/CZA比高于0.5/10时,过量助剂可能占据催化剂孔道和覆盖表面活性位,降低活性组分分散性,造成CuO与H2有效接触减少,催化活性下降。因此,添加适量TiO2助剂可促进CO加氢反应合成甲醇,增强CZA催化剂的耐热稳定性。

  • 赵润秋, 党欣语, 祁金阳, 史燚威, 王敏
    工业催化. 2022, 30(3): 28-32. DOI:10.3969/j.issn.1008-1143.2022.03.005
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    以对甲苯磺酸铜和介孔分子筛MCM-41为原料,通过浸渍法在碱性条件下将对甲基苯磺酸铜[Cu(TBS)2]负载到用水热法合成的介孔分子筛MCM-41上,通过IR、TG、X射线粉末衍射技术对其进行表征,以Biginelli反应为探针研究其催化性能。结果表明,当反应原料n(苯甲醛)∶n(乙酰乙酸乙酯)∶n(N-甲基脲)=1∶1∶1.2时,催化剂Cu(TBS)2/MCM-41(0.4 mmol)的催化效果较好,反应时间13 min,产率达到87.3%。

  • 景媛媛, 董炳利
    工业催化. 2022, 30(3): 33-37. DOI:10.3969/j.issn.1008-1143.2022.03.006
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    采用自主技术制备的三元高效Cr系丁烷脱氢L-1催化剂,以炼油厂碳四为原料,在固定床微反评价装置对其丁烷催化脱氢反应的催化性能进行评价。结果显示,反应温度590 ℃,空速750 h-1条件下,反应在1 h内,丁烷转化率60%~69%、选择性90%~95%、丁烯收率为59%~66%。催化剂再生后试验结果表明,再生催化剂,反应在1 h内,丁烷转化率约65%,丁烯选择性约95%,丁烯收率保持高于60%,连续再生性能表明催化剂具有良好的稳定性,催化剂的性能较优。

  • 孙霞, 吴玉, 侯朝鹏
    工业催化. 2022, 30(3): 38-42. DOI:10.3969/j.issn.1008-1143.2022.03.007
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    考察不同水热条件对Al2O3载体、Co/Al2O3催化剂稳定性的影响。表征结果表明,在苛刻水热条件下,即使高温焙烧的Al2O3载体也存在水热不稳定性现象。在接近工业固定床费托合成条件下运行,蛋壳型Co/Al2O3催化剂水热稳定性好。少量Co、Si改性能明显提高载体水热稳定性。

  • 裴佩, 温宇慧, 赵晴, 郭军军, 崔洪
    工业催化. 2022, 30(3): 43-48. DOI:10.3969/j.issn.1008-1143.2022.03.008
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    按照ASC浸渍炭的生产工艺,在活性炭上进行了单组分和多组分的浸渍,并对所制备的浸渍炭进行“氨味”逸出评价。实验结果表明,浸渍组分中的氨水、碳酸氢铵、碱式碳酸铜对“氨味”逸出程度的影响不显著。浸渍组分铬酸酐与氨水形成的铬酸铵是氨味释放的主要来源。通过提高焙烧温度、水洗等措施可以促进浸渍炭表面残留铬酸铵的分解和消除,但也会造成浸渍炭对氯化氰(相对湿度RH为0~50%)防护性能的下降。

  • 李慧胜, 徐景东, 艾子龙
    工业催化. 2022, 30(3): 49-52. DOI:10.3969/j.issn.1008-1143.2022.03.009
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    通过调变合成条件,制备多种不同孔结构和机械强度的球形氧化铝载体。结果表明,随着酸含量的增加,载体的吸水率不断下降,机械强度先增大后减小,适宜的酸质量分数为2.5%;提高水粉质量比可使载体的吸水率提高,而强度先增大后减小,水粉质量比控制1.3为宜;两种原料混合可制备出性能更佳的球形氧化铝载体;适当提高载体的焙烧温度可扩大载体的孔径。

  • 石油化工与催化
  • 宋小利, 庞亚明, 付玉秀, 高立国
    工业催化. 2022, 30(3): 53-61. DOI:10.3969/j.issn.1008-1143.2022.03.010
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    以杏壳活性炭为原料,分别经过10%和37%的硝酸以及盐酸改性后得到10%HNO3-GAC、37%HNO3-GAC、10%HCl-GAC、37%HCl-GAC;通过负载钴离子得到Co/GAC。采用SEM和FT-IR对改性活性炭的成分和结构进行分析表征,并以苯并噻吩为溶质、正己烷为溶剂配制硫质量分数为0.1%的模型油。将多种活性炭在相同的条件下对模型油进行脱硫并选取最佳脱除剂,结果表明,Co/GAC的脱硫效果最好。通过单因素分析得Co/GAC单变量情况下的最佳条件,选择Co/GAC作为脱除剂采用响应面法优化脱除柴油中的硫化物,在脱除时间、剂油比、pH值的单因素基础上,以响应面实验模型验证的方法,确定工艺优化参数。其最优条件是:脱除时间3.4 h,剂油比0.08,pH=3.5。在此条件下,脱硫率为55.4%。选取Freundlich模型和Langmuir模型两种吸附等温线对298 K条件下Co/GAC吸附模型油中硫过程中的数据进行拟合,拟合结果表明,Langmuir模型可以更好的描述Co/GAC吸附模型油脱硫过程。

  • 崔瑞利, 牛贵峰, 张涛, 姚远, 赵愉生
    工业催化. 2022, 30(3): 62-65. DOI:10.3969/j.issn.1008-1143.2022.03.011
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    采用ICP、元素分析、BET等多种技术手段,对工业渣油加氢装置运转后催化剂进行研究。研究结果表明,由于金属沉积和积炭生成,各催化剂堆积密度有不同程度的增加,孔容有不同程度减少,沿着反应物流方向,催化剂孔容损失率先降低后增加;金属Ni、V沉积量沿着反应物流方向逐渐减少,说明脱金属剂对原料油中Ni、V的脱除起到了关键作用;沿着反应物流方向催化剂上积炭量先是减少,然后再逐渐增多,其中脱残炭剂上积炭量最大。

  • 精细化工与催化
  • 王丽洁, 曲文娟, 刘嘉鑫, 李少香, 李厚为
    工业催化. 2022, 30(3): 66-73. DOI:10.3969/j.issn.1008-1143.2022.03.012
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    通过选取植物源天然抗菌剂甘草、茶多酚、肉豆蔻、肉桂油等制备一系列抗菌型淀粉接枝苯丙乳液。通过傅里叶变换红外光谱(FT-IR)对抗菌型淀粉接枝苯丙乳液的结构进行表征,利用激光粒度分析仪对乳液的粒径分布进行分析,通过热重分析对乳液的热稳定性进行表征,研究系列抗菌型淀粉接枝苯丙乳液对大肠杆菌、金黄色葡萄球菌的抗菌性能。结果表明,天然抗菌剂的用量对乳液的稳定性和单体转化率影响较小,乳液的热稳定性较好,乳液粒径(70~95) nm;乳液粒径为纳米尺寸且粒度分布较窄时,乳液性能优良。当天然抗菌剂在乳液中浓度为5%时,乳液抗菌性能较好,节约成本。对不同种类抗菌剂的乳液横向比较表明,天然抗菌剂茶多酚制备的乳液对大肠杆菌的抑菌作用最强,天然抗菌剂肉桂油制备的乳液对金黄色葡萄球菌的抑菌作用最强。

  • 环境保护与催化
  • 张鲁湘
    工业催化. 2022, 30(3): 74-76. DOI:10.3969/j.issn.1008-1143.2022.03.013
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    采用HCl+H2O2混合溶液浸泡废旧含钯催化剂Pd/α-Al2O3,滤掉氧化铝球颗粒,在滤液中加入水合肼还原,形成Pd单质沉淀,过滤,加弱酸除去杂质,再过滤,滤饼在N2保护下80 ℃烘干,得到高纯单质Pd。该方法成本低,相对于王水法更环保、高效,Pd回收率>99.99%,纯度>99.5%。