2024年, 第32卷, 第8期 刊出日期:2024-08-15
  

  • 全选
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    综述与展望
  • 张乐, 黎玉婷, 胡海峰, 吕新虎, 段林海, 高雄厚
    工业催化. 2024, 32(8): 1-8. DOI:10.3969/j.issn.1008-1143.2024.08.001
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    液体燃料(柴油和汽油)中存在的含硫化合物造成的空气污染,已成为当前社会各界关注的热点,绿色燃料对可持续发展和清洁环境至关重要。有效、完全地脱除燃料油中的含硫化合物是制备新型催化脱硫催化剂的技术关键。介绍分子筛在催化脱硫领域中的应用与研究,对现有主要的分子筛催化脱硫技术进行总结和分析,着重讨论分子筛在脱硫过程中的作用机制,阐述分子筛催化脱硫在石油加工领域中的应用现状,并对其发展前景进行展望。

  • 史琪, 王妍, 高照, 解则安, 赵震
    工业催化. 2024, 32(8): 9-16. DOI:10.3969/j.issn.1008-1143.2024.08.002
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    近年来Co基催化剂应用于丙烷脱氢反应展现出高于传统贵金属Pt基催化剂的催化活性,且逐渐成为研究热点。由于Co物种的多价态和多种配位的复杂性,导致其活性位结构和反应机理的认识不统一,尤其是在高温和还原性气氛(丙烷及其衍生物)条件下,CoOx活性位通常被不同程度地还原,容易转变为高度分散的Co2+物种或超小金属Co,通常被认为是高效的活性位点。根据催化剂载体不同,对Co基丙烷脱氢催化剂进行分类,总结不同配位环境、分散度、价态的Co物种及对丙烷脱氢C-H活化、丙烯选择性和催化剂稳定性的影响,为进一步设计高效的Co基丙烷脱氢催化剂提供参考。

  • 张丹, 苏海兰, 刘禹秋, 张宇航, 周扬
    工业催化. 2024, 32(8): 17-23. DOI:10.3969/j.issn.1008-1143.2024.08.003
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    甲烷干重整(DRM)可将CH4和CO2两种温室气体转化为合成气,实现大规模降碳,对我国实现“碳达峰、碳中和”的目标具有重要意义。钙钛矿材料具有可调的晶体结构及可控的晶格氧,表现出良好的抗积炭和抗烧结性能,有助于抑制催化剂积炭,实现甲烷干重整催化剂的工业化应用。介绍抑制甲烷干重整催化剂积炭的方法、钙钛矿材料的结构特点和钙钛矿催化剂的制备方法,总结钙钛矿催化剂在甲烷干重整过程中的应用及改性方法,在此基础上,对钙钛矿催化剂的改性手段进行总结与展望。

  • 催化剂制备与研究
  • 刘加帅, 王楠, 郑辉东, 范立海, 吴丹
    工业催化. 2024, 32(8): 24-30. DOI:10.3969/j.issn.1008-1143.2024.08.004
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    制备Pd负载在氮掺杂碳纳米管(NCNTs)载体上的Pd/NCNTs催化剂,并将其用于间二硝基苯催化加氢生成间苯二胺的反应。研究NCNTs的不同制备方法对Pd/NCNTs催化剂催化性能的影响。结果表明,Pd纳米颗粒可以更均匀地分散在NCNTs载体上,可与载体形成强相互作用。当NCNTs中的氮含量越高且吡啶氮占比较高时,Pd/NCNTs催化剂的加氢活性越高。在间二硝基苯催化加氢反应中,Pd/NCNTs催化剂相较于Pd/CNTs催化剂的加氢活性提高了69%。

  • 朱金剑, 宋国良, 李子涵, 曲晓龙, 董科军
    工业催化. 2024, 32(8): 31-35. DOI:10.3969/j.issn.1008-1143.2024.08.005
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    以硝酸钴和七钼酸铵为原料配制钴-钼浸渍液,将酒石酸、柠檬酸和乙二胺四乙酸按照比例添加到浸渍液中,再浸渍到含介孔硅的载体上制备系列催化剂。通过孔结构、HRTEM、H2-TPR和NH3-TPD等对其进行表征,表明添加络合剂可以降低活性金属与载体间的作用力,更有利于形成高活性Ⅱ类活性相,且片晶长度更长,片晶层数更多,同时又具有较大的比表面积和孔容,酸量及中强酸也得到增加。因此,添加络合剂的催化剂具有更高的转化率和硫醇选择性。

  • 丁炳伟, 李红良, 刘自力
    工业催化. 2024, 32(8): 36-39. DOI:10.3969/j.issn.1008-1143.2024.08.006
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    以过氧化氢为氧化剂,98%硫酸为催化剂,水为溶剂,原材料化学计量比为n(二硫化碳)∶n(氢氧化钠)∶n(过氧化氢)∶n(二苄胺)=1.05∶1.0∶1.2∶1.0,采用二步法制得高熔点和高性能的超速级橡胶硫化促进剂二硫化四苄基秋兰姆(TBzTD),该工艺路线的投资小,能耗低,反应可控性强,目标产物收率和纯度高,是一种环境友好的清洁生产工艺,工业应用前景广阔。目的产物进行FT-IR、UV-vis、HPLC、XRD和1HNMR分析检测,揭示TBzTD的微观结构,为开拓其性能和应用提供了基础实验数据。

  • 刘明龙
    工业催化. 2024, 32(8): 40-45. DOI:10.3969/j.issn.1008-1143.2024.08.007
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    汽车尾气中氮氧化物(NOx)是大气污染的主要污染物之一。选择催化还原消除NOx是一种具有较好应用前景的技术。ZSM-5分子筛用于C2H2-SCR反应消除NOx过程出现的扩散控制问题。通过用NaOH溶液处理微孔NaZSM-5分子筛制备微孔/介孔复合的ZSM-5分子筛催化剂,并用XRD、SEM、N2吸附-脱附和FT-IR等对催化剂进行表征,对1 mol·L-1的NaOH溶液65 ℃下处理90 min的样品进行水热处理疏通孔道,研究表明,介孔的存在可以明显提高ZSM-5分子筛C2H2-SCR的活性。

  • 黄丽明, 杨广华
    工业催化. 2024, 32(8): 46-52. DOI:10.3969/j.issn.1008-1143.2024.08.008
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    为了考察陶瓷纤维催化滤管失活原因并进行再生效果探索,分别采用乙二胺四甲叉磷酸钠(EDTMPS)、羟基乙叉二膦酸(HEDP)和氨基三亚甲基膦酸(ATMP)配置的清洗剂清洗失活的陶瓷纤维催化滤管,并对新鲜样、失活样和各清洗后的样品进行脱硝性能、显气孔率、XRF、XRD、BET和SEM等测试分析。结果表明,清洗后的样品在(250~400) ℃时脱硝性能得到明显恢复,清洗后降低了失活催化滤管中的K、Na和Ca元素含量,清除了大部分表面覆盖和浸入纤维毛细孔道内的粉尘,减弱了板结现象,纤维上催化剂形貌得到恢复,但深层的覆盖和堵塞现象恢复程度不是很理想,其中HEDP配置的清洗剂效果最佳。若要进一步提升催化滤管的脱硝性能,需要补充催化剂。

  • 李鑫, 李基宇, 包沙日勒敖都
    工业催化. 2024, 32(8): 53-57. DOI:10.3969/j.issn.1008-1143.2024.08.009
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    电催化氧化还原反应(ORR)有两电子(2e-)和四电子(4e-)两种反应, 通常利用2e- ORR氧化还原反应制备过氧化氢(H2O2),而利用4e- ORR氧化还原反应获得水(H2O),一般而言,4e- ORR反应更容易进行,而2e- ORR反应的产物更有价值。因此探究具有优异2e- ORR选择能力的电催化剂具有重大意义。过渡金属钴(Co)化合物,具有优异的电催化氧还原活性,可催化诱导碳纳米管的生成。以稀土钐(Sm)、铕(Eu)、钆(Gd)、钴(Co)和氮化碳(g-C3N4)为前驱体,通过高温固相合成稀土-钴双金属碳纳米管催化剂CoSm-CNTs、CoEu-CNTs和CoGd-CNTs,结果表明,CoGd-CNTs呈现出最佳的氧还原活性,而CoEu-CNTs展现出优异的H2O2选择性。

  • 石油化工与催化
  • 王瑞浦, 刘宗强, 贾鸣春, 张忠东, 李艳萍, 王剑
    工业催化. 2024, 32(8): 58-63. DOI:10.3969/j.issn.1008-1143.2024.08.010
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    基于国内炼油厂由传统炼油向化工转型的技术需求,中国石油石油化工研究院开发催化裂解多产低碳烯烃CTP技术,并针对大庆宏伟庆化石油化工有限公司500 kt·a-1重油催化裂解装置增产低碳烯烃的技术需求,开发CTP技术专用催化剂LPS-67D。LPS-67D催化剂在该催化裂解装置上的工业应用结果表明,在催化原料和工艺条件相近的条件下,LPS-67D催化剂展现出优异的催化裂解增产低碳烯烃反应性能。与对比催化剂相比,LPS-67D催化剂在确保装置稳定和产品分布相当的前提下,实现丙烯(对重油)收率提高1.57个百分点,液态烃收率提高2.23个百分点,柴油收率降低2.52个百分点,总液体收率提高0.99个百分点,完成了催化剂的使用目标。

  • 谢恒, 张振莉, 陈军, 崔文广, 姜健, 白吉云, 胡清勋
    工业催化. 2024, 32(8): 64-67. DOI:10.3969/j.issn.1008-1143.2024.08.011
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    介绍LPC-65催化裂化催化剂在中国石油兰州石化公司1.20 Mt·a-1重油催化裂化装置上的工业应用。结果表明,当LPC-65催化剂加入量达到系统藏量的50%时,与空白标定期相比,重油转化率和汽油收率分别增加1.24和0.62个百分点,柴油收率降低1.24个百分点,汽油烯烃下降4.09个百分点,异构烷烃和芳烃分别上升4.09个百分点和0.67个百分点。表明使用LPC-65催化剂后,重油转化能力增加,汽油降烯烃效果显著。

  • 能源化工与催化
  • 王家兴, 王敏, 郭石开, 解冠宇, 丁芸, 张志鹏
    工业催化. 2024, 32(8): 68-73. DOI:10.3969/j.issn.1008-1143.2024.08.012
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    新能源利用在减少碳排放中扮演着重要的角色,生物质能的利用与转化已经成为其中重要的一环,生物质催化燃烧可以很好地降低着火点,促进燃烧效率,为改进生物质直燃提供了新的思路。针对生物质催化燃烧反应器,以秸秆生物质作为燃料,利用离散单元模型,探究秸秆生物质燃料与催化颗粒间的混合流化行为,分析生物质长径比对颗料混合行为的影响机制。结果表明,在气泡周围生物质与催化颗粒的混合程度较大。在床中心区域,气固相间作用力对颗粒混合行为的影响增强。随着生物质长径比的增大,床层中颗粒混合程度减弱,非均匀分布增强。本研究为流化床生物质催化燃烧的过程调控提供了理论依据。

  • 精细化工与催化
  • 晁哲, 郑金欣, 王雷, 程杰, 范嘉煊, 马晓云, 高明明, 林涛, 张炳亮, 李国斌, 张力
    工业催化. 2024, 32(8): 74-80. DOI:10.3969/j.issn.1008-1143.2024.08.013
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    以3,4-二甲基硝基苯、3-戊酮和氢气为原料,通过自制自动化固定床反应器进行连续加氢和烷基化反应,探索N-(1-乙基丙基)-3,4-二甲基苯胺连续化生产的新工艺,系统考察Sn改性及活性组分铂前驱体对催化剂性能的影响,同时考察反应条件对原料转化率和产物选择性的影响。研究表明,Sn掺杂改性及通过使用氯铂酸钾作为活性组分前驱体可使PtSn/C催化剂活性增加,稳定性增强。在反应温度70 ℃、反应压力1.5 MPa和氢气原料物质的量比为10条件下,3,4-二甲基硝基苯转化率和N-(1-乙基丙基)-3,4-二甲基苯胺选择性最高,连续运行50 d产物收率均稳定在99%以上。本研究为绿色除草剂二甲戊灵的应用提供了技术支持。