工业催化 2021年 29卷

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1. 加氢反应催化剂中银组分功能综述
白旭峰, 任亭, 毛璟博, 李慎敏, 尹静梅, 周锦霞
工业催化    2021, 29 (1): 1-6.   DOI: 10.3969/j.issn.1008-1143.2021.01.001
摘要294)   HTML    PDF(pc) (660KB)(83)    收藏
贵金属中的廉价金属Ag以其独特的物理化学性质在催化领域发挥了重要作用。在加氢反应中,Ag自身是一种性能优异的催化剂加氢活性组分,其显著特性是对反应物分子中含有多种加氢活性位点或者从炔烃到烯烃的部分加氢反应,能够控制加氢程度,实现选择性加氢。Ag作为催化剂助剂组分,能够提高Pt、Au和Ni催化剂选择性加氢性能、催化活性或稳定性。此外,Ag作为助剂能够降低Cu、Ni催化剂的还原温度,甚至能免除催化剂预还原步骤,还能够抑制催化剂中金属组分在酸催化体系中析出。综述单金属Ag催化剂和含Ag多金属催化剂在加氢反应中的研究进展,重点阐述Ag作为主组分或者助剂在催化剂中发挥的特殊功能。
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2. 金属有机骨架用于CO2的吸附和转化
张传磊, 钱建磊
工业催化    2021, 29 (1): 7-15.   DOI: 10.3969/j.issn.1008-1143.2021.01.002
摘要237)   HTML    PDF(pc) (1054KB)(94)    收藏
近年来,大气中CO2的迅速增加威胁着人类社会和自然环境。通过催化剂将CO2转化为高附加值化学品的碳转化技术是解决该问题的有效途径。金属有机骨架(metal-organic framework,MOF)是一种比表面积大,孔结构高度有序,拓扑类型多样,稳定性好的材料。MOF材料的特性使其具有广阔的应用前景,包括气体吸附、存储与分离,传感,药物传递,荧光和催化等。综述MOF用于CO2吸附与转化的结构优势,包括柔性的骨架、路易斯活性位点、可调的孔径以及缺陷结构等。
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3. 二氧化钛光催化剂固载化研究进展
徐丽亚, 周梦莹, 张峰, 陈小攀, 易佳玲, 黄瀚坤, 胡雨聪
工业催化    2021, 29 (1): 16-22.   DOI: 10.3969/j.issn.1008-1143.2021.01.003
摘要324)   HTML    PDF(pc) (684KB)(126)    收藏
二氧化钛固载后具有便于回收利用,可提高光催化活性等优点。主要介绍了溶胶-凝胶法、化学气相沉积、电沉积、粘结法等二氧化钛的固载方法,还讨论了玻璃、塑料、金属类、天然矿物类、吸附剂类、陶瓷类等多种二氧化钛的载体。
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4. 乙炔氢氯化反应贵金属无汞催化剂研究进展
祝航, 吴广文, 王波, 杨尧
工业催化    2021, 29 (1): 23-27.   DOI: 10.3969/j.issn.1008-1143.2021.01.004
摘要252)   HTML    PDF(pc) (478KB)(70)    收藏
概述近年来国内外乙炔氢氯化反应贵金属无汞催化剂的研究进展,主要探讨了催化剂的活性组分、载体及其对催化活性的影响,简要介绍催化剂失活原因与再生手段。多种贵金属的协同催化、载体处理方法的多样化、制备过程的条件优化是贵金属无汞催化剂未来的发展方向。
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5. 整装式铝泡沫负载Pd催化剂Pd/AlOOH/Al-foam及其催化甲烷燃烧性能
朱春山, 李金风, 张巧飞
工业催化    2021, 29 (1): 28-37.   DOI: 10.3969/j.issn.1008-1143.2021.01.005
摘要246)   HTML    PDF(pc) (1858KB)(58)    收藏
以三维网络结构的铝泡沫板作为骨架基体和铝源,利用水热氧化法制备整装式拟薄水铝石(AlOOH/Al-foam)纳米阵列,随后通过丙酮辅助-初湿浸渍法,制备出整装式铝泡沫负载Pd催化剂Pd/AlOOH/Al-foam,用于低浓度甲烷催化燃烧反应。在制备条件优化过程中,发现催化剂性能受到纳米阵列的形貌特征、物相组成以及焙烧温度等因素的影响。其中,表面富含羟基的拟薄水铝石可促进Pd颗粒的均匀分散,也增强载体和Pd之间的相互作用,进而提高甲烷燃烧的低温活性。稳定性测试初期活性下降较快,主要原因是表层Al2O3纳米阵列载体和Pd 纳米颗粒自身的不稳定性导致的Pd颗粒烧结。
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6. 无机铝源合成有序介孔氧化铝的影响因素研究
申志兵, 任朝阳, 吴晓辉, 刘峰, 梁生荣, 张君涛, 武瑞瑞
工业催化    2021, 29 (1): 38-43.   DOI: 10.3969/j.issn.1008-1143.2021.01.006
摘要224)   HTML    PDF(pc) (909KB)(57)    收藏
有序介孔氧化铝具有较大的比表面积、均匀且窄的孔径分布、有序的孔结构等特点,在多相催化反应及吸附分离过程中具有十分重要的应用价值,研究其合成及应用具有重要意义。以廉价的无机铝盐为铝源,结合模板剂,利用溶胶-凝胶法,通过改变模板剂的种类、老化时间和温度等影响因素,制备有序介孔氧化铝。采用多种测试技术对其结构进行表征,探讨不同反应条件对合成有序介孔氧化铝结构的影响规律。结果表明,以二正丙胺为模板剂,在40 ℃条件下老化48 h,可合成比表面积为324.80 m2·g-1,孔容为0.62 cm3·g-1,平均孔径为6.07 nm的介孔氧化铝,且孔径分布较窄,孔道有序性良好。
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7. 沉淀温度及pH值对Cu-Zn-Al-Mg甲醇合成催化剂性能的影响
周菊发, 郑天平, 孙晨, 张可羡, 蔡洪城, 贺安平, 蒋莉萍, 钟红, 赵安民
工业催化    2021, 29 (1): 44-49.   DOI: 10.3969/j.issn.1008-1143.2021.01.007
摘要221)   HTML    PDF(pc) (959KB)(56)    收藏
采用两步共沉淀法制备了pH值7.0、沉淀温度分别为70 ℃、80 ℃、90 ℃及沉淀温度为70 ℃,pH值8.0的合成甲醇催化剂。考察了沉淀温度及pH值对催化剂性能的影响。采用X射线衍射、N2吸附-脱附、同步热分析及H2-程序升温还原对催化剂样品进行表征。结果表明,当沉淀pH值为7.0时,随着沉淀温度的降低,有利于前驱体中Zn2+取代率增加,有利于第一步形成锌铝水滑石结构的前驱体,有利于提高催化活性;略低的沉淀pH值可以提高催化剂的高温稳定性。
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8. 导向剂陈化时间及晶化温度对NaY分子筛质量的影响
姜山, 李朝昕, 蔡智军
工业催化    2021, 29 (1): 50-52.   DOI: 10.3969/j.issn.1008-1143.2021.01.008
摘要209)   HTML    PDF(pc) (306KB)(50)    收藏
研究一种陈化时间短、有效性较高的导向剂,并以现有的工业原材料通过水热合成法在较高温度、一定压力下制备NaY分子筛。结果表明,陈化时间对导向剂的有效性具有显著影响,(16~24) h为最佳陈化时间。采用最佳陈化时间导向剂、在晶化温度(110~115) ℃条件下合成的NaY分子筛相对结晶度可达到91%。
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9. 柴油加氢精制剂失活研究
张萍, 辛靖, 范文轩, 韩龙年
工业催化    2021, 29 (1): 53-58.   DOI: 10.3969/j.issn.1008-1143.2021.01.009
摘要186)   HTML    PDF(pc) (1394KB)(53)    收藏
收集了某炼厂加氢裂化单元卸出的加氢精制催化剂,采用X射线衍射、X射线荧光光谱、硫-碳分析、热重分析、N2吸附-脱附、扫描电镜等手段对催化剂进行表征。分析结果表明,该加氢精制催化剂失活的主要原因是催化剂的外表面沉积了大量的Si、P、Fe、Ca、As元素,沉积物覆盖催化剂表面、堵塞催化剂孔道,导致催化剂比表面积及孔容大幅下降,经再生过程也无法恢复活性,属永久性失活。在操作中应尽可能的避免原油中的杂质沉积在主催化剂上,从而减轻原油中的杂质对催化剂性能的影响。
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10. Co-Mo/TiO2-Al2O3废润滑油加氢精制催化剂研究
袁岚, 吴鹏, 卞雯, 张芳, 吕宏安, 何观伟
工业催化    2021, 29 (1): 59-62.   DOI: 10.3969/j.issn.1008-1143.2021.01.010
摘要164)   HTML    PDF(pc) (353KB)(44)    收藏
制备Co-Mo/TiO2-Al2O3催化剂并用于废润滑油加氢精制。结果表明,在反应温度340 ℃、反应压力7.0 MPa、体积空速1.2 h-1、氢油体积比600∶1的反应条件下,加氢精制油品的粘度指数提高了21,S含量14.4 μg·g-1,N含量8.0 μg·g-1,Cl含量<0.1 μg·g-1,色度0.4,收率96.5%。
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11. 两种催化裂化实验室评价装置的反应特性差异
方文超
工业催化    2021, 29 (1): 63-67.   DOI: 10.3969/j.issn.1008-1143.2021.01.011
摘要251)   HTML    PDF(pc) (536KB)(42)    收藏
以大庆减压蜡油为原料,对比研究不同工艺条件下ACE装置和FFB装置的产物分布特点。结果表明,不同反应条件下,ACE装置与FFB装置的裂化反应产物分布规律及随着反应条件的变化规律较为相似,但又各具特征。从产物分布来看,FFB装置的反应转化率高于ACE装置,主要表现在气体和焦炭产率较高,汽油产率低。从汽油烃组成来看,FFB装置上汽油中异构烷烃含量高,烯烃含量低,导致产物分布和汽油性质差异的可能原因在于反应器内流化状态和反应环境的不同。
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12. 催化裂化再生烟气颗粒物浓度及粒度测量分析
王国刚, 王振南, 张金庆, 孙志强
工业催化    2021, 29 (1): 68-71.   DOI: 10.3969/j.issn.1008-1143.2021.01.012
摘要200)   HTML    PDF(pc) (494KB)(38)    收藏
催化裂化再生烟气中颗粒物的浓度和粒度检测分析对于能量回收系统的正常运行是至关重要的。针对再生烟气高温带压的现场条件,预测流速法是非常合适的检测方法,通过对再生烟气的检测可以对三旋、烟机的运行情况做出一定的反馈和技术指导,保证设备的平稳运行。测定烟气中粉尘含量及粉尘粒度分布,并计算三旋分离效率。结果表明,三旋入口催化剂的标况下湿基浓度为1 025 mg·Nm-3,Dv(50)=29.713 μm ,出口催化剂标况下湿基浓度为309 mg·Nm-3,Dv(50)=2.660 μm,三旋总分离效率为69.85%。
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13. N-乙基哌嗪合成催化剂及工艺
高明明, 程杰, 张力, 林涛, 赵卓然, 张炳亮, 万克柔
工业催化    2021, 29 (1): 72-76.   DOI: 10.3969/j.issn.1008-1143.2021.01.013
摘要201)   HTML    PDF(pc) (671KB)(53)    收藏
采用共沉淀法制备CuZnAl复合催化剂,借助N2吸附-脱附、TG-DTA、XRD和H2-TPR对催化剂进行表征分析,在固定床反应器中考察反应条件对催化剂性能的影响以及在优选条件下的催化剂活性稳定性。结果表明,CuZnAl复合催化剂具有介孔特征,比表面积和孔径较大,前驱体经500 ℃活化,阴离子基团分解完全,晶体成型,热稳定性好,主活性组分以CuO和CuAl2O4尖晶石形式存在,250 ℃条件下经H2还原为活性相Cu0粒子。合成N-乙基哌嗪的适宜条件为:反应温度180 ℃,反应压力2.5 MPa,空速0.5 h-1,在此条件下连续运行32 d,哌嗪转化率大于85%,N-乙基哌嗪选择性大于95%。
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14. 硅锰炉尾气净化脱硫催化剂研究
李楠, 肖峰, 杜霞茹, 肖菲, 李宏涛
工业催化    2021, 29 (1): 77-80.   DOI: 10.3969/j.issn.1008-1143.2021.01.014
摘要234)   HTML    PDF(pc) (473KB)(35)    收藏
大连凯特利催化工程技术有限公司针对富含CO工业尾气中硫化物的脱除进行研究,改进原有脱硫剂,开发出一步法催化氧化脱硫剂S-8419,用于硅锰炉尾气、电石炉尾气等富含CO工业尾气中的复杂硫化物的一步脱除。通过模拟硅锰炉尾气研究入口硫浓度、空速、温度、湿度等对脱硫剂性能的影响。结果表明,在总硫体积分数1×10-3,空速200 h-1,反应温度50 ℃,增湿温度25 ℃时,S-8419脱硫剂的穿透硫容达到10.82%。在3个月的锰石炉硅锰炉尾气工业侧线实验中,S-8419脱硫剂的脱硫效果完全满足净化指标。
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15. CO2与胺/H2(氢硅烷)催化转化为N-甲酰胺和N-甲基胺催化剂研究
王静, 刘建芳, 冉真真, 季生福
工业催化    2021, 29 (10): 1-11.   DOI: 10.3969/j.issn.1008-1143.2021.10.001
摘要225)   HTML    PDF(pc) (1248KB)(64)    收藏
随着工业化发展,大量的温室气体CO2被排入大气,对大气环境的影响越来越严重。但CO2也是一种廉价的碳源,在高效催化剂作用下,可以将CO2催化转化为高附加值化学品,对CO2减排和资源化具有重要意义。对近年来CO2和胺/H2(氢硅烷)催化转化为N-甲酰胺和N-甲基胺的催化剂体系、反应工艺和反应机理等方面的研究进展进行归纳、总结和评述,并对研究工作的发展趋势进行展望。
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16. 铁基费-托合成催化剂研究进展
贾留洋, 郭中山, 王峰, 李正甲, 杨林颜, 岑洁, 姚楠
工业催化    2021, 29 (10): 12-18.   DOI: 10.3969/j.issn.1008-1143.2021.10.002
摘要369)   HTML    PDF(pc) (620KB)(161)    收藏
铁基费-托合成催化剂具有价格低、CH4选择性低和水气变换活性高等优点,在高温费-托合成工艺中具有较好的应用前景。主要从铁基费-托催化剂的活性晶相及其调变因素角度出发,综述近年来铁基催化剂的研究进展。在此基础上,进一步介绍合成铁基催化剂的主要方法。
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17. 微波在油砂、油页岩和石油加工中的应用研究
张战军, 郭群辉, 温丽瑗
工业催化    2021, 29 (10): 19-24.   DOI: 10.3969/j.issn.1008-1143.2021.10.003
摘要132)   HTML    PDF(pc) (684KB)(115)    收藏
介绍了微波在油砂、油页岩及石油加工中的应用,包括微波辅助油砂分选、微波辅助油砂或油页岩提取、微波辐射油水乳状液分离、微波辐射脱除环烷酸、微波辅助加氢脱硫脱氮、微波辅助重油裂解、微波辅助稠油降黏等,以及未来微波技术的挑战及应用前景。
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18. 高浓度有机废水资源化处理中的催化技术
李竹琬, 母丹丹, 刘永, 於思瑜, 耿豪杰, 刘社田
工业催化    2021, 29 (10): 25-31.   DOI: 10.3969/j.issn.1008-1143.2021.10.004
摘要156)   HTML    PDF(pc) (780KB)(159)    收藏
如何高效资源化处理能源和化学品生产过程中产生的高浓度有机废水成为污水处理行业亟待解决的难题之一。此类废水化学成分复杂、化学需氧量(COD)高、难生物降解,且含多种毒害物质,因此在处理过程中会涉及到较为严苛的水热反应环境和所使用固体催化剂的稳定性问题。围绕现有处理方法面临的诸多挑战以及未来废水资源化利用技术的发展趋势进行相关论述和展望。
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19. 含硅滤液处置方式对硅铝胶合成NaY分子筛的影响
单高峰, 袁海亮, 常玮
工业催化    2021, 29 (10): 32-37.   DOI: 10.3969/j.issn.1008-1143.2021.10.005
摘要150)   HTML    PDF(pc) (693KB)(24)    收藏
采用硅循环技术回收NaY含硅滤液中的硅制备硅铝胶回用于NaY分子筛合成过程。考察NaY含硅滤液放置时间、悬浮物含量、硅铝胶回用NaY合成比例、硅铝胶放置时间对制备硅铝胶质量及硅铝胶合成NaY分子筛物化性质的影响。结果表明,在滤液悬浮物(300~3 200) mg·L-1时,60 ℃恒温放置不超过11 h,滤液中无P型杂晶产生;滤液夹带悬浮物能促进Y型晶体加速增长;放置(11~23) h滤液中悬浮物开始产生P型杂晶,不利于Y型晶体增长,滤液放置时间对制备硅铝胶的物化性质无明显影响。制备硅铝胶回用于合成NaY,随着硅铝胶回用比例提高(20%~35%),NaY晶体增长速率先快后慢,当硅铝胶回用比例27%时,NaY晶体增长速率最快。硅铝胶机搅(96~120) h,回用于硅铝胶合成NaY后不能制备合格的NaY分子筛。
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20. 焦化蜡油两段提升管催化裂化工艺进料位置研究
张金庆, 林瀚, 王国刚, 孙志强, 范大申, 徐英志
工业催化    2021, 29 (10): 38-42.   DOI: 10.3969/j.issn.1008-1143.2021.10.006
摘要176)   HTML    PDF(pc) (481KB)(27)    收藏
以减压蜡油(VGO)和减压渣油(VR)为催化原料,掺炼焦化蜡油(CGO),利用两段提升管催化裂化工艺(TSRFCC),在中型提升管催化裂化实验装置上考察CGO分别进入第一段反应(一反)和第二段反应(二反)时对催化装置整体产品分布的影响。同时,考察CGO进一反不同进料位置时的差别。结果表明,CGO进一反与CGO进二反相比较,轻质油收率(汽油收率+柴油收率)和总液收(液化气收率+汽油收率+柴油收率)更高,在提高转化率方面优势明显,而CGO进二反适合多产液化气。此外,CGO单独进一反提升管上段生焦率更低,整体选择性优于混合进料。
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21. 3.0 Mt·a-1渣油加氢装置第五周期催化剂运行分析
何明川, 张新昇
工业催化    2021, 29 (10): 43-50.   DOI: 10.3969/j.issn.1008-1143.2021.10.007
摘要127)   HTML    PDF(pc) (4206KB)(51)    收藏
3.0 Mt·a-1渣油加氢装置第五运转周期,一系列运行348天,二系列393天。两系列均使用标准公司催化剂,催化剂运行末期,一系列压降2.0 MPa,二系列压降2.04 MPa,为历史最高且超出设计值,装置被迫停工。从加工原油特点、催化剂装填、加氢原料性质、主要操作参数和废催化剂等几个方面着手,对第五周期催化剂运行情况进行分析。
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22. 液相低碳烯烃中羰基硫转化吸收双功能脱硫剂的性能
李选志, 曹晓玲, 潘喜强
工业催化    2021, 29 (10): 51-54.   DOI: 10.3969/j.issn.1008-1143.2021.10.008
摘要157)   HTML    PDF(pc) (446KB)(40)    收藏
制备了K2O-CuO-NiO/γ-Al2O3羰基硫(COS)转化吸收双功能脱硫剂,并以丙烯为原料,考察脱硫剂在不同条件下脱除液态丙烯中COS的性能,结果表明,与传统的水解-脱硫工艺相比,该脱硫剂可一步脱除烯烃中的COS,具有脱硫净化度高、硫容大和工艺简单等优点。
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23. 磁性二氧化钛的磺化改性及其催化合成乙酰丙酸酯性能
施菁欣, 汪娅琴, 涂烁, 刘贤响
工业催化    2021, 29 (10): 55-58.   DOI: 10.3969/j.issn.1008-1143.2021.10.009
摘要122)   HTML    PDF(pc) (517KB)(40)    收藏
采用水热法合成TiO2纳米管(TNTs),FeCl2·4H2O和稀氨水为原料原位合成磁性钛纳米管(TNTs/Fe3O4),通过氯磺酸对其表面进行改性制备了一类新型的磁性钛纳米管磺酸催化剂(TNTs-SO3H/Fe3O4)。采用FT-IR和TG等对催化剂表面官能团及热稳定性能进行表征。研究该催化剂在乙酰丙酸与正丁醇酯化反应中的催化性能。结果表明,在n(乙酰丙酸)∶n(正丁醇)=1∶4、反应温度118 ℃、反应时间6 h和催化剂用量为乙酰丙酸质量的8%时,乙酰丙酸正丁酯收率达95.8%。该催化剂即使在使用5次后仍具有强酸性位和高稳定性,因此具有工业应用潜力。催化剂可通过外加磁场实现回收再利用。
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24. 常温液相法制备非晶红磷纳米颗粒用于高性能锂离子电池负极材料
潘学平, 汤涛, 许叶飞
工业催化    2021, 29 (10): 59-63.   DOI: 10.3969/j.issn.1008-1143.2021.10.010
摘要148)   HTML    PDF(pc) (1179KB)(70)    收藏
较大的体积膨胀导致材料粉碎以及倍率性能差,严重限制了红磷在储能应用中的电化学性能。实现纳米尺寸红磷的制备被认为是解决这些问题的有效处理方法。化学合成实现制备纳米尺寸红磷一直是巨大的挑战。通过异丙胺在室温下将白磷溶解重组形成棕红色溶液,将溶液在去离子水中进行处理制备非晶红磷纳米颗粒。由于颗粒的纳米化,制备的非晶红磷展现出色的长循环稳定性和倍率性能。2 A·g-1电流密度下,非晶红磷800次循环后比容量为760.3 mAh·g-1,20 A·g-1电流密度下,比容量为1 208.7 mAh·g-1
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25. 合成尿素CO2原料气氢氧复合脱除H2催化剂的研究
肖菲, 安勋, 吴熠, 李宏涛, 徐卫, 侯蕾, 杜霞茹, 李楠, 于志日, 徐尚君
工业催化    2021, 29 (10): 64-66.   DOI: 10.3969/j.issn.1008-1143.2021.10.011
摘要130)   HTML    PDF(pc) (427KB)(50)    收藏
针对合成尿素CO2原料气脱除杂质H2的需求,大连凯特利催化工程技术有限公司开发了适用于CO2原料气氢氧复合脱H2催化剂H-845。考察床层高径比、空速和压力等因素对脱氢催化剂性能的影响。500 h催化剂稳定性测试结果显示,该催化剂可以有效脱除CO2中的H2,满足尿素合成指标。
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26. TiO2/MoS2材料的制备及其催化降解甲基橙的研究
焦玉荣, 刘丹, 张亚, 弓莹, 刘侠, 相玉琳, 韩志萍, 高雯雯, 余波
工业催化    2021, 29 (10): 67-72.   DOI: 10.3969/j.issn.1008-1143.2021.10.012
摘要132)   HTML    PDF(pc) (933KB)(78)    收藏
以钛酸丁酯为钛源,MoS2为负载剂,通过溶胶-凝胶法和水热法制备TiO2/MoS2复合光催化剂。通过FT-IR、XRD、DRS、SEM、ERS和N2吸附-脱附等对催化剂组成、形貌及结构进行分析,并且以降解率为评价指标通过光催化甲基橙有机污染物来评价其催化活性。对负载量、复合催化剂用量和pH等进行优化研究。研究发现,TiO2/MoS2复合催化剂稳定性高、催化活性强。0.50 g TiO2/MoS2复合催化剂常温矿化降解50 mL的5 mg·L-1甲基橙溶液的降解率达97.53%。此外,复合材料催化降解甲基橙溶液这一过程符合一级反应动力学L-H方程。
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27. SSZ-13分子筛快速合成及其在SCR催化剂中的应用
李凯祥, 任晓宁, 李振国, 王建海, 邵元凯, 贾凌峰
工业催化    2021, 29 (10): 73-80.   DOI: 10.3969/j.issn.1008-1143.2021.10.013
摘要130)   HTML    PDF(pc) (1644KB)(114)    收藏
采用快速合成法,引入促进剂,160 ℃晶化7 h制备形貌规整、结晶度高的微米级SSZ-13分子筛,考察其铜基分子筛催化剂高温水热老化、硫老化和碳氢老化前后的性能。结果表明,水热晶化(6~7) h是SSZ-13分子筛快速合成的关键时期,新鲜样Cu/SSZ-13-f的NOx起燃温度T50=145 ℃,活性温度窗口T90=(180~550) ℃。高温水汽环境驱动下铜物种脱离分子筛交换位迁移聚集生长成氧化铜簇,导致高温性能明显劣化。硫中毒形成的硫酸盐/亚硫酸盐随着温度升高而分解,Cu/SSZ-13-s在达到活性温度窗口(250~325) ℃后,催化活性逐渐恢复并在450 ℃后接近新鲜样。碳氢化合物对该催化剂影响较低,Cu/SSZ-13-hcT50=155 ℃、T90=(165~525) ℃,催化活性没有明显劣化。发动机台架测试结果显示,自制SCR样件在WHSC和WHTC循环工况下NOx排放量分别为0.19 g·(kW·h)-1和0.23 g·(kW·h)-1,满足GB17691-2018相关限值要求。
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28. 酸碱双功能水滑石催化剂及其烷基化反应性能
杜晓倩, 冉真真, 季生福
工业催化    2021, 29 (11): 1-10.   DOI: 10.3969/j.issn.1008-1143.2021.11.001
摘要167)   HTML    PDF(pc) (1276KB)(82)    收藏
烷基化反应是一类非常重要的有机合成反应,将烷基化剂引入到芳香族化合物的C、N、O等原子上,可获得生产各种工业品的中间产物。在烷基化反应的工艺中,高效环保的催化剂是关键。近年来,水滑石作为一种固体酸碱双功能催化剂,制备方法简单,催化性能优异,易于回收和分离,引起了研究者高度关注。对近年来酸碱双功能水滑石催化剂对芳香族化合物的C-烷基化、N-烷基化、O-烷基化反应的催化性能和反应机理等方面的研究进展进行归纳和评述,并对水滑石的应用前景以及进一步的研究工作进行展望。
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29. 用于催化裂解的分子筛催化剂成型研究进展
郝鹏波, 张国霞, 焦念明, 王红岩, 王慧
工业催化    2021, 29 (11): 11-16.   DOI: 10.3969/j.issn.1008-1143.2021.11.002
摘要208)   HTML    PDF(pc) (883KB)(132)    收藏
原油直接裂解制化学品是石化行业的发展趋势,分子筛催化剂在该过程中起着重要作用。成型是制备工业用分子筛催化剂的必须环节,与催化剂机械强度、流化性能、粒径分布等性质密切相关。综述分子筛催化剂成型过程中的关键因素,包括成型添加剂种类、含量以及喷雾干燥条件对催化剂物化性质的影响规律,并对分子筛喷雾干燥成型过程的发展趋势进行展望,可为分子筛成型提供参考。
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30. TiO2/CeO2复合材料的制备及光催化耦合芬顿氧化处理模拟油田返排液
俞金发, 崔晓峰, 刘淑燕, 王钧伟, 秦伟, 张建利
工业催化    2021, 29 (11): 17-23.   DOI: 10.3969/j.issn.1008-1143.2021.11.003
摘要122)   HTML    PDF(pc) (1382KB)(44)    收藏
采用溶胶-凝胶法制备TiO2/CeO2复合半导体光催化剂。通过XRD、TEM表征证明成功制备出TiO2/CeO2催化剂。TiO2/CeO2复合光催化剂与纯TiO2相比,其吸收边向可见光红移,光响应性能更好。用瓜尔胶溶液模拟油田压裂返排液研究所制备的催化剂在光催化和光催化耦合芬顿氧化反应中的催化性能。实验表明,当氧化铈质量分数占复合光催剂的10.19%时(TiO2/CeO2-10.19%),所制备的复合光催化剂催化效率最好。耦合反应中,TiO2/CeO2-10.19%催化剂在4 h内的降解效果远大于纯光催化剂。稳态荧光测试表明,复合CeO2之后,催化剂的荧光强度下降,归因于形成的异质结降低了光生载流子的复合效率。活性物质捕获测试表明,羟基自由基是光催化和耦合反应的主要活性物种。
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31. 第二种金属对MCuSAPO-34分子筛低温水热稳定性的影响
张强, 于梦云, 周洲, 田梦阳
工业催化    2021, 29 (11): 24-29.   DOI: 10.3969/j.issn.1008-1143.2021.11.004
摘要163)   HTML    PDF(pc) (784KB)(29)    收藏
CuSAPO-34分子筛在氨气选择性催化还原氮氧化物(NH3-SCR)反应中具有高的脱硝活性和高温稳定性,但其低温水热稳定性欠佳。采用原位一步法制备MCuSAPO-34双金属分子筛,第二金属分别为Ce、Fe、Ni。利用XRD、BET、TPD、TPR和微反评价装置等表征催化剂的结构和活性。结果表明,与CuSAPO-34分子筛相比,双金属分子筛具有略低的结晶度和较高的比表面积,酸性变化与金属的种类密切相关。其中,双金属分子筛CeCuSAPO-34具有最高的酸性、活性铜离子的数量、脱硝活性和低温水热稳定性,150 ℃条件下,含水烟气脱硝率从82%提高到88%。
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32. 助剂对CuO-ZnO-Al2O3甲醇合成催化剂性能的影响
蔡洪城, 周菊发, 孙晨, 张可羡, 贺安平, 黄晨, 丁明月, 蒋莉萍, 赵安民
工业催化    2021, 29 (11): 30-35.   DOI: 10.3969/j.issn.1008-1143.2021.11.005
摘要154)   HTML    PDF(pc) (1048KB)(32)    收藏
采用共沉淀法分别制备含助剂MgO、Ga2O3、ZrO2和CeO2的CuO-ZnO-Al2O3甲醇合成催化剂,考察助剂对催化剂性能的影响,并采用XRD、TPR、SEM、TG-DTG、N2低温吸附-脱附对催化剂进行表征。结果表明,助剂ZrO2增加了催化剂的比表面积,改善活性组分Cu的分散度,促进了铜锌之间的相互协同作用,从而提高了催化剂的活性和热稳定性。在反应温度235 ℃、反应压力5 MPa、空速10 000 h-1、H2与C体积比为4.0条件下,甲醇时空收率达1.54 g·(h·mL)-1,老化后甲醇时空收率达1.42 g·(h·mL)-1
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33. 4-甲基吡啶合成4-甲基哌啶用Ru-Pt/C催化剂的催化加氢性能
翟康, 王昭文, 张磊, 方礼理, 谢祥, 万克柔, 李岳锋
工业催化    2021, 29 (11): 36-39.   DOI: 10.3969/j.issn.1008-1143.2021.11.006
摘要155)   HTML    PDF(pc) (425KB)(77)    收藏
以4-甲基吡啶为原料催化加氢合成4-甲基哌啶属于含氮杂环双键加氢反应。研究其在Ru-Pt/C催化剂作用下的反应性能。用浸渍法制备Ru-Pt/C催化剂,并对其进行表征和分析。考察制备的Ru-Pt/C催化剂在4-甲基吡啶催化加氢反应中的性能,结果发现,采用Ru与Pt质量比为3:2的Ru-Pt/C催化剂,在反应压力2.5 MPa、反应温度90 ℃、投料比为0.5%时,4-甲基吡啶加氢反应性能最佳。
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34. 单段反应器碳二加氢催化剂工业侧线试验与工业运行
谭都平, 温翯, 沈立军, 关东义, 张琳琳, 刘真源, 韩伟, 车春霞
工业催化    2021, 29 (11): 40-43.   DOI: 10.3969/j.issn.1008-1143.2021.11.007
摘要152)   HTML    PDF(pc) (502KB)(37)    收藏
在工业侧线评价装置上,对单段床级配碳二加氢催化剂PEC-251进行级配比例和长周期稳定性试验。碳二加氢催化剂PEC-251在中国石油吉林石化公司有机合成厂150 kt·a-1装置运行后,第一周期连续运行14个月,反应器出口乙炔含量一直为0,达到装置低于2 μL·L-1的要求;平均氢与炔体积比小于1.8,低于常规末端氢与炔体积比≤3.0的要求。
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35. 多功能丙烯助剂的开发及在MIP工艺的工业应用
杨大伟, 谭卫东
工业催化    2021, 29 (11): 44-49.   DOI: 10.3969/j.issn.1008-1143.2021.11.008
摘要139)   HTML    PDF(pc) (648KB)(41)    收藏
在以硝酸铝和碳酸铵为基础原料制得有序介孔活性γ-Al2O3和采用磷、镧对ZSM-5分子筛进行改性的基础上,将改性ZSM-5分子筛、高岭土、γ-Al2O3及铝溶胶按照一定比例混合制得JFCP-01多功能丙烯助剂。分别在ACE试验装置和MIP工艺的FCC装置上对JFCP-01多功能丙烯助剂进行试验评价和工业应用。ACE试验结果表明,丙烯收率提高了2.62个百分点,油浆产率减少1.11个百分点,焦炭产率下降0.97个百分点;工业应用结果表明,丙烯收率提高了1.01个百分点,油浆产率减少0.89个百分点。
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36. Pd/SiO2催化剂上DCP缩合顶液加氢制异丙苯
严盛宏, 任杰, 孙晓雪, 王德举
工业催化    2021, 29 (11): 50-54.   DOI: 10.3969/j.issn.1008-1143.2021.11.009
摘要201)   HTML    PDF(pc) (574KB)(48)    收藏
采用Pd/SiO2催化剂开展DCP缩合顶液加氢制备异丙苯的研究。考察催化剂类型、反应温度、空速以及反应压力对DCP缩合顶液加氢制备异丙苯反应中α,α-二甲基苄醇和α-甲基苯乙烯转化率的影响。研究结果表明,采用Pd/SiO2催化剂在入口温度(150~160) ℃、反应压力(1.8~2.2) MPa、空速4.8 h-1条件下,α,α-二甲基苄醇接近完全转化,α-甲基苯乙烯残余≤0.03%。1200 h的稳定性实验结果表明,催化剂稳定性优良,具有良好的工业应用前景。
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37. 丝光沸石改性对二甲醚羰基化反应的影响
高珠, 刘鹏翔, 赵玲芳, 堵俊俊, 张伟康, 苏海兰, 高丽
工业催化    2021, 29 (11): 55-62.   DOI: 10.3969/j.issn.1008-1143.2021.11.010
摘要134)   HTML    PDF(pc) (1196KB)(81)    收藏
对比研究氢型丝光沸石以及对其通过水热处理、铜离子交换改性、吡啶吸附预处理等方法制备的丝光沸石催化剂,考察不同改性方法对二甲醚气相羰基化制乙酸甲酯反应行为的影响。结果表明,丝光沸石通过铜离子交换改性后,表面酸性位发生变化,形成更多的活性中心,同时催化剂的积炭形态发生转变,提高了羰基化反应的活性。吡啶吸附预处理改性后,催化剂的二甲醚羰基化活性和稳定性均显著提高;HMOR和ZSM-35混合后的催化剂稳定性好,寿命长。
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38. 丙酮加氢反应制异丙醇催化性能研究
钟源, 刘俊涛
工业催化    2021, 29 (11): 63-66.   DOI: 10.3969/j.issn.1008-1143.2021.11.011
摘要186)   HTML    PDF(pc) (679KB)(110)    收藏
以丙酮、氢气为原料,采用固定床反应器对Ni&Cu/MOR催化剂在丙酮加氢反应不同条件下的催化性能进行研究,探讨反应温度、氢与酮物质的量比、空速、反应压力对加氢反应的影响。最终确定最优的反应工艺条件为:反应温度120 ℃,氢与酮物质的量比3,空速(1~2) h-1,反应压力(2~3) MPa。在此条件下,丙酮加氢反应转化率和选择性分别达到99.92%和89.42%。
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39. 基于二维相关光谱结合化学计量法的药品检测仪器操作研究
马正伟
工业催化    2021, 29 (11): 67-71.   DOI: 10.3969/j.issn.1008-1143.2021.11.012
摘要128)   HTML    PDF(pc) (882KB)(35)    收藏
采用二维相关光谱技术和化学计量相结合的方法,检测减肥类药品中对人体有害的低浓度麻黄碱与伪麻黄碱。结果表明,与一维红外光谱及二维相关光谱相比,使用二维相关光谱技术和化学计量相结合的方法更容易检验出混合在药品中的低浓度麻黄碱与伪麻黄碱。此外,一维红外光谱和原始二维相关光谱检测法在低浓度混合药品中检测不到的特征峰信息,使用二维相关光谱技术和化学计量相结合的方法可以将其检测出来,该方法为药物领域的快速检测提供了新的解决方案。
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40. 陶瓷纤维催化滤管制备及在玻璃窑炉中的脱硝应用
黄丽明
工业催化    2021, 29 (11): 72-76.   DOI: 10.3969/j.issn.1008-1143.2021.11.013
摘要136)   HTML    PDF(pc) (632KB)(43)    收藏
针对本公司自主开发的陶瓷纤维滤管,以纳米钒钛催化剂为浆料,采用真空浸渍的方式制备具有除尘、脱硝双功能的陶瓷纤维催化滤管,考察了催化剂负载率、过滤面速度和粉尘对脱硝性能及压降的影响。结果表明,催化剂负载率与过滤面速度增加均导致滤管压降增加,而NOx转化效率呈现相反变化趋势。在除尘脱硝一体化实验中,脱硝效率随着反复清灰过程在96%~99%之间变化,压降随玻璃灰添加时间的延长而增加。催化剂负载率9.01%及过滤面速度0.5 m·min-1条件下,在(250~400) ℃范围内脱硝效率超过90%,显示了优良的工业应用前景。
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