2023年, 第31卷, 第4期　刊出日期：2023-04-15

  

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综述与展望
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  废塑料催化热解技术及其催化剂研究进展

  翟好山, 王学涛, 邢利利, 李浩杰, 刘梦杰

  工业催化. 2023, 31(4): 1-8. DOI:10.3969/j.issn.1008-1143.2023.04.001

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  根据废弃塑料回收利用的不同方式及应用现状,阐述了目前废塑料常用物理和化学回收法技术方案及其特点。具体论述了废塑料催化裂解回收利用技术的影响因素和应用现状,如反应条件、塑料种类、引入催化剂,并讨论了废塑料催化裂解所需催化剂的影响因素,如制备方法、催化剂载体、活性组分。最后针对废塑料催化热裂解技术存在的问题,指出废塑料催化裂解技术机理的探究、设备的改良和催化剂的优化将是未来废塑料回收领域的研究重点。

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  对苯二甲酸加氢制备1,4-环己烷二甲醇催化剂研究进展

  张瑞杰, 靳海波, 郭晓燕, 何广湘, 马磊, 杨索和

  工业催化. 2023, 31(4): 9-15. DOI:10.3969/j.issn.1008-1143.2023.04.002

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  1,4-环己烷二甲醇是一种重要的聚酯生产原料,主要用来合成不饱和树脂、聚酯树脂、聚酯多元醇等,也可以用来制备线性聚酯纤维,需求量日益增大。介绍了以对苯二甲酸为原料,催化加氢制备1,4-环己烷二甲醇的研究进展。对苯二甲酸加氢主要包括苯环加氢和羧基加氢,详细总结了单金属催化剂、双金属催化剂、三金属催化剂及多金属催化剂对催化活性的影响,研究了加氢反应机理以及不同金属之间的相互作用。

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  催化燃烧贵金属催化剂抗中毒性能研究进展

  程彦虎, 彭召静, 朱举贤, 隋然, 王学明, 王涛, 张明, 张龙龙, 刘保锋, 翟强

  工业催化. 2023, 31(4): 16-22. DOI:10.3969/j.issn.1008-1143.2023.04.003

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  介绍了近年来用于催化燃烧的贵金属系列催化剂在抗氯、耐硫和抗水性能方面的研究现状,主要从载体和贵金属两个方面分别进行梳理,分析总结负载型贵金属催化剂结构设计和组份优化以提高其抗中毒性能的思路,并对具有抗中毒能力的高品质贵金属燃烧催化剂未来发展趋势进行展望。

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  光催化剂抑制海水藻类富营养化的机理及应用

  金晓杰, 孙珊, 张娟, 王立明, 李佳蕙, 于潇潇, 于皓

  工业催化. 2023, 31(4): 23-30. DOI:10.3969/j.issn.1008-1143.2023.04.004

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  作为海洋水系统中的初级生产者,藻类维持着生态系统能量流动、物质循环和信息传递的平衡。但藻类过度繁殖引起的海洋富营养化对海水造成一定程度的污染,破坏生态平衡。采用光催化技术能有效控制海洋富营养化。因此,深入了解光催化剂对藻类的生物效应及其潜在机制至关重要。系统综述了光催化剂对海水藻类的影响及其抑制机理。机械损伤、光屏蔽效应、抑制酶活性和诱导活性氧生成是光催化抑藻的主要机制。汇总了各种光催化剂抑制不同藻类富营养化的效果,对目前光催化抑藻方面存在的问题进行了分析与展望,为探究光催化剂和藻类相互作用的环境影响及实际应用提供一定的信息支撑。

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  双金属催化剂催化氧化VOCs的研究进展

  葛奋飞, 冯向港, 张印民, 张永锋

  工业催化. 2023, 31(4): 31-36. DOI:10.3969/j.issn.1008-1143.2023.04.005

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  挥发性有机物(VOCs)是一类对环境和人体健康产生威胁的有毒有机化合物。催化氧化法因其高效、环保和去除率高等优点被认为是目前最有效的VOCs消除方法之一,负载双金属催化剂由于良好的催化性能被应用于挥发性有机物的去除。综述了近年来负载双贵金属、双非贵金属和混合金属催化剂对VOCs的催化性能,分析典型催化剂对 VOCs氧化催化性能的影响,并展望VOCs催化氧化的未来发展趋势。

催化剂制备与研究
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  Cs/CuAl-LDO@X催化剂制备及甲苯侧链烷基化反应性能

  邵欣昕, 冉真真, 季生福

  工业催化. 2023, 31(4): 37-41. DOI:10.3969/j.issn.1008-1143.2023.04.006

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  以X分子筛为载体,在其表面生长CuAl-LDH层状氢氧化物,浸渍Cs后焙烧,制备了一系列不同CuAl-LDO含量的Cs/CuAl-LDO@X催化剂。采用XRD、SEM、NH₃-TPD和CO₂-TPD手段对催化剂结构进行了表征,并在固定床微反应器上评价了催化剂的甲苯侧链烷基化一步制苯乙烯的反应性能。结果表明,在Cs/CuAl-LDO@X催化剂中,X分子筛表面的CuAl-LDO呈现花簇状二维层状结构;随着CuAl-LDO含量的增加,催化剂的酸、碱活性中心有一定量的增加;不同CuAl-LDO含量的催化剂对甲苯侧链烷基化反应都具有良好的催化性能,其中CuAl-LDO含量为16.6%(质量分数)的Cs/CuAl-LDO-3@X催化剂具有最好的催化性能,在甲苯转化率为4.78%时,苯乙烯选择性为46.91%.

石油化工与催化
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  原料性质对渣油加氢催化剂反应活性的影响

  徐景东, 王娇红, 李慧胜, 徐人威, 车晓瑞, 曾晓霖, 艾子龙

  工业催化. 2023, 31(4): 42-45. DOI:10.3969/j.issn.1008-1143.2023.04.007

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  采用相同级配渣油加氢系列催化剂在相同反应条件下对两种不同性质的渣油原料进行加氢处理,考察了原料油性质对催化剂加氢反应活性的影响。结果表明,不同原料油在加氢处理过程中均表现出较高的硫脱除率,而氮脱除率、残炭转化率相对较低;不同来源的渣油原料性质差异大,加氢反应活性不同,对于低硫、高氮和高Ni/V原子比的原料油,其金属脱除率、氮脱除率、残炭转化率均较低。

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  RSS-2催化剂在航煤加氢装置上的工业应用

  翟玉娟, 王立波

  工业催化. 2023, 31(4): 46-51. DOI:10.3969/j.issn.1008-1143.2023.04.008

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  RSS-2催化剂是由中国石化石油化工科学研究院有限公司研发、中国石化催化剂有限公司长岭分公司生产,于2012年首次应用于中国石油化工股份有限公司石家庄炼化分公司航煤加氢装置,装置于2012年11月投入生产。截止2021年8月装置停工检修,催化剂连续运行8年8个月。催化剂进入使用末期,活性和选择性有所下降,但通过加氢催化剂床层温度控制仍然保持良好的活性满足生产需要。本文介绍了RSS-2加氢催化剂的物性参数、加氢反应原理,分析总结了该剂在航煤加氢装置上的应用情况。

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  MCT悬浮床加氢复合催化剂应用分析

  胡红辉, 李春桃

  工业催化. 2023, 31(4): 52-56. DOI:10.3969/j.issn.1008-1143.2023.04.009

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  介绍了北京海新能源科技股份有限公司自主研发的复合催化剂HS的合成及其在鹤壁华石联合能源科技有限公司MCT悬浮床加氢装置的工业应用情况。通过工业试验获得该催化剂在不同添加量、反应温度、原料及催化剂配比条件下的加氢活性,考察复合催化剂的加氢、抗结焦等性能。结果表明,悬浮床加工渣油时最佳操作条件为催化剂配比(1.0±0.2)%,该比例下可以最大量产出目的产物;悬浮床反应器内反应床层温度控制在(450~455) ℃;悬浮床加工煤焦油时各项目标产物指标优于渣油;悬浮床加工渣油时选用HS复合催化剂最佳配比,粒径在(10~100)μm时,可以实现装置的平稳、安全生产,节约生产成本,提高设备、管道的使用寿命。

精细化工与催化
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  环戊二烯选择加氢催化剂性能研究

  陈宗杰, 王泽, 金建涛, 田曼, 张先茂, 王国兴

  工业催化. 2023, 31(4): 57-60. DOI:10.3969/j.issn.1008-1143.2023.04.010

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  采用固定床反应器,以Ni/Al₂O₃为催化剂,研究了镍盐种类、载体焙烧温度、改性剂和钝化剂在环戊二烯选择加氢反应中对催化剂性能的影响。结果表明,X镍盐改性液作为活性组分,A物质作为钝化剂,经过T+200温度下焙烧的载体具有较好的催化活性,将载体进一步改性后,催化剂性能得到较大提升。将催化剂进行200 h长周期实验,结果表明催化剂具有较高的稳定性,环戊烯选择性保持在94%左右,环戊二烯转化率约在76%。

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  醋酸甲羟孕酮合成用钯炭催化剂研究

  翟康, 张磊, 王昭文, 李岳锋

  工业催化. 2023, 31(4): 61-64. DOI:10.3969/j.issn.1008-1143.2023.04.011

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  以6-甲基孕酮乙酸酯为原料,在Pd/C催化剂和助剂等作用下合成醋酸甲羟孕酮。考察不同Pd含量催化剂及其用量、反应时间、反应温度、反应器转速对反应效果的影响。结果表明,制备的3%Pd/C和5%Pd/C催化剂均能实现醋酸甲羟孕酮的合成,3%Pd/C催化剂具有明显的性能和成本优势。在3%Pd/C催化剂用量1.0 g、反应温度100 ℃、反应时间90 min和反应器转速600 r·min^-1的条件下合成的醋酸甲羟孕酮纯度最优,对应粗品中F杂质最低。

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  2,6-二甲基苯酚异构化反应研究

  雷东卫, 赵志利, 惠悦, 鲁阳阳, 王琨

  工业催化. 2023, 31(4): 65-69. DOI:10.3969/j.issn.1008-1143.2023.04.012

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  研究了三氯化铝催化2,6-二甲基酚的异构化反应,结果表明2,6-二甲基苯酚异构化合成附加值较高的二甲基苯酚混合物(包括2,5-二甲基苯酚、3,5-二甲基苯酚、2,3-二甲基苯酚、3,4-二甲基苯酚)是可行的,催化剂三氯化铝活性高,原料转化率>99%。主要考察了三氯化铝催化2,6-二甲基苯酚异构化反应合成2,5-二甲基苯酚、2,3-二甲基苯酚的效果,其中2,5-二甲基苯酚选择性可达95%以上,且2,6-二甲基苯酚转化率>83.5%。

环境保护与催化
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  银/分子筛催化臭氧氧化降解含硅间甲酚废水

  武春艳, 赵颖, 王亚俐, 王盛哲, 姚晨星, 卫皇曌, 孙承林

  工业催化. 2023, 31(4): 70-76. DOI:10.3969/j.issn.1008-1143.2023.04.013

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  制备了银(Ag)/不同硅铝比的分子筛催化剂,其中Ag/β(40)催化剂在催化臭氧氧化抗硅除酚反应体系中表现出良好的抗硅性能和活性。考察Ag负载量、H₂还原温度对Ag/β(40)催化剂活性的影响,在最佳制备条件下吸硅率为5.4%,TOC去除率为74.3%,间甲酚转化率96.1%。通过H₂-TPR、粉末X射线衍射、扫描电子显微镜,透射电子显微镜、氮气物理吸附-脱附对Ag/β(40)进行表征,并与其他催化剂进行活性和抗硅性能对比,表明500 ℃下还原的1Ag/β(40)-H500催化剂有较高的抗硅性及活性,Si的存在对其活性影响不大。