2015年, 第23卷, 第9期　刊出日期：2015-09-15

  

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综述与展望
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  浆态床渣油加氢催化剂研究进展

  王明进，童凤丫

  工业催化. 2015, 23(9): 659-665. DOI:10.3969/j.issn.10081143.2015.09.001

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  渣油加氢技术主要有固定床、沸腾床、移动床和浆态床。浆态床技术不存在催化剂的失活问题，几乎能处理各种性质的原料，是近年来的研究热点。浆态床技术通过加入催化剂达到劣质渣油改质的目的，使用的催化剂可分为不具有加氢活性的添加剂和具有加氢活性的催化剂两大类，添加剂的作用在渣油高转化率下较明显，所起的作用是阻隔生焦中间相的聚集以减少生焦；催化剂主要通过提供活性氢抑制大分子自由基的缩合和生焦并改质劣质渣油。对浆态床渣油加氢催化剂和添加剂的使用情况与机理进行总结，对未来发展进行展望，认为低成本有加氢活性的催化剂是未来浆态床渣油加氢催化剂的研究重点。
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  重芳烃轻质化研究进展

  范景新，臧甲忠，于海斌，赵训志，李滨

  工业催化. 2015, 23(9): 666-673. DOI:10.3969/j.issn.1008-1143.2015.09.002

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  综述重芳烃轻质化技术的研究进展，重芳烃轻质化技术包括针对侧链的脱烷基技术、烷基转移技术和针对双环芳烃的选择性加氢开环技术，介绍脱烷基和烷基转移催化剂与工艺及选择性加氢开环催化剂，分析贵金属和非贵金属催化剂各自的优势与不足。概述各种轻质化工艺及组合工艺，未来重芳烃轻质化工艺技术发展应针对单环芳烃和双环芳烃的不同加工路线，对单环和双环芳烃选择分离，采用多种轻质化技术配套形成高效组合工艺，提高重芳烃综合利用效益。
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  CO₂制备甲醇催化剂研究进展

  韩睿，唐家鹏，何平笙，郭新宇

  工业催化. 2015, 23(9): 677-681. DOI:10.3969/j.issn.1008-1143.2015.09.004

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  通过将CO₂有效转化为甲醇，真正实现“跨越油气时代”进入“甲醇时代”。通常CO₂加氢合成甲醇所用催化剂主要是铜基催化剂，添加其他金属元素或助剂以提高铜基催化剂催化性能。介绍CO₂制备甲醇催化剂早期的研究，综述近年来有关CO₂制备甲醇催化剂研究进展，新研发的镍-镓结构催化剂可在低压（常压）下将CO₂转化为甲醇，比传统的铜-锌-铝催化剂更有效，更多产甲醇。介绍CO₂与水反应合成甲醇反应所用催化剂以及光催化还原CO₂生成甲醇的新思路和新途径。
催化剂制备与研究
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  碱金属K、Li对Ru/γ-Al₂O₃催化剂上CO选择性氧化的助催化作用

  陈喜蓉，陈早明，刘小军，林维明

  工业催化. 2015, 23(9): 682-685. DOI:10.3969/j.issn.1008-1143.2015.09.005

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  以Ru为活性组分，碱金属氧化物K₂O和Li₂O为助剂，采用浸渍法制备Ru/γ-Al₂O₃、Ru₁K₁₀O_y/Al₂O₃和Ru₁Li₁₀O_y/Al₂O₃催化剂，对制备的催化剂进行TPR、XRD和SEM表征，采用固定床石英反应器考察催化剂的CO氧化性能。结果表明，碱金属助剂的引入对Ru/γ-Al₂O₃的催化性能有一定影响，K₂O和Li₂O的掺杂，显著降低Ru/γ-Al₂O₃催化剂上CO选择性氧化温度。Ru₁K₁₀O_y/Al₂O₃和Ru₁Li₁₀O_y/Al₂O₃催化剂低温具有较高的CO转化率和选择性，随着反应温度的升高，提高CO转化率的同时，存在更多的氢气消耗，导致CO选择性降低。
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  富氧条件下Rh/Co₃O₄催化剂对C₃H₆还原NO性能的影响

  肖益鸿，丁作斌，王冬梅，钟富兰，蔡国辉，郑勇

  工业催化. 2015, 23(9): 686-692. DOI:10.3969/j.issn.1008-1143.2015.09.006

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  采用液相沉淀法制备Co₃O₄氧化物，并以其为载体制备负载型Rh催化剂。考察不同焙烧温度制备的载体和催化剂的结构、织构、氧化还原性能及其对C₃H₆催化还原NO性能的影响。结果发现，经600 ℃焙烧的载体制备的Rh/Co₃O₄催化剂中Rh与Co₃O₄的相互作用较强，促进对N—O键的削弱作用，提高对C₃H₆还原NO的还原能力。在相同实验条件下，当体系中C₃H₆为500×10^-6、NO为500×10^-6和O₂体积分数为5%时，NO转化率50%，催化性能优于Rh/Al₂O₃催化剂。
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  新型铬钴复合氧化物中低温选择性催化NOx还原及原位机理研究

  薛隆毅，邓志毅，陈定盛，唐志雄，陈雄波，方平，岑超平，陈志航

  工业催化. 2015, 23(9): 693-697. DOI:10.3969/j.issn.1008-1143.2015.09.007

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  采用固相法合成系列铬钴复合氧化物催化剂，该催化体系在中低温［（180~300） ℃］下具有优异的氨选择性催化氮氧化物还原活性，其中，Cr(0.5)-CrO_x催化剂在空速50 000 h^-1、反应温度200 ℃和220 ℃条件下，NOx转化率达100%。采用原位DRIFIS研究催化剂表面吸附物种以及催化机理，在反应温度220 ℃考察Cr(0.5)-CoO_x催化剂表面NH₃与NO的吸附态形式和NH₃-SCR反应过程中中间态及其反应机理。结果表明，Cr(0.5)-CrO_x催化剂上NH₃吸附在L酸位，也能吸附在B酸位，但只与气态的NOx反应，生成中间体NH₂NO，再进一步反应，最终生成N₂与H₂O。吸附态的NOx不参与SCR反应，反应遵循Eley-Rideal机理。
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  干燥温度对FeAl基催化剂结构与性能的影响

  陈红贤，宁文生，吴林涛，沈荷红

  工业催化. 2015, 23(9): 698-703. DOI:10.3969/j.issn.1008-1143.2015.09.008

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  对共沉淀法制备的FeAl基沉淀分别在不同温度下进行干燥，各样品经500 ℃焙烧后，再浸渍Zn、K和Cu助剂制备成催化剂,研究干燥温度对催化剂结构和性质的影响，并与催化剂的CO₂加氢反应性能相关联，进行催化剂表征。XRD分析表明，干燥沉淀中的Fe存在状态依赖于干燥温度，80 ℃干燥样品中的Fe以无定形存在，140 ℃处理后的α-FeOOH衍射峰最强，160 ℃时,α-FeOOH开始脱水转化，180 ℃干燥产生α-Fe₂O₃晶体。α-FeOOH在焙烧过程中转变成α-Fe₂O₃，但晶粒大小和助剂的分散度表现出对干燥温度的依赖。随着干燥温度的升高，相应催化剂的CO₂加氢反应活性先增加再降低，140 ℃干燥的催化剂具有最高的反应活性。
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  助剂Al改善Co/ZnO催化剂F-T反应性能的研究

  邸琬茗，宁文生，林敏波

  工业催化. 2015, 23(9): 704-708. DOI:10.3969/j.issn.1008-1143.2015.09.009

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  通过均匀沉淀法制备ZnO，将其作为Co基催化剂载体，评价Co/ZnO催化剂的F-T反应性能，研究发现，助剂Al可以改善Co/ZnO催化剂失活现象。采用XRD和H₂-TPR对催化剂进行表征。结果表明，Co/ZnO催化剂主要因为反应过程中的烧结导致失活，添加助剂Al有效缓解催化剂的烧结现象，Al质量分数为0.1%时，不仅明显改善催化剂的反应稳定性，还提高催化剂的F-T反应活性。
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  脲溶液修饰γ-Al₂O₃及其对La₂O₃/γ-Al₂O₃催化肉桂醛MPV反应的影响

  徐淞华，陈希慧

  工业催化. 2015, 23(9): 709-713. DOI:10.3969/j.issn.1008-1143.2015.09.010

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  采用探针-TPD、探针-IR和电势测量等方法研究不同浓度脲溶液浸泡γ-Al₂O₃颗粒对γ-Al₂O₃表面酸碱性质的影响和脲修饰对γ-Al₂O₃及La₂O₃γ-Al₂O₃催化肉桂醛MPV反应的影响。结果表明，经不同浓度的脲溶液浸泡后，γ-Al₂O₃表面酸、碱位点强度分布均发生变化,催化肉桂醛MPV反应，生成肉桂醇的选择性随着修饰用脲溶液浓度增加而下降。以脲溶液修饰的γ-Al₂O₃为载体制备的La₂O_3/γ-Al₂O₃催化肉桂醛MPV反应，具有与γ-Al₂O₃催化该反应类似的变化现象。
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  尿素燃烧法制备镍基甲烷化催化剂及其催化反应性能

  王晓龙,肖天存,程金燮,蒋彪,何忠,季生福

  工业催化. 2015, 23(9): 714-720. DOI:10.3969/j.issn.1008-1143.2015.09.011

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  以拟薄水铝石、硝酸镍以及镁、钴、镧和铁的硝酸盐为原料，尿素为燃烧剂，采用尿素燃烧法制备系列镍基（以及含助剂）甲烷化催化剂。通过XRD和BET等对催化剂结构进行表征，采用固定床反应器评价催化剂的合成气甲烷化催化反应性能，考察Ni含量、尿素与原料质量比、焙烧温度和不同助剂等对催化剂结构和性能的影响，评价催化剂的稳定性。结果表明，NiO质量分数为7.5%~44.8%时，采用尿素燃烧法均可制备γ-Al₂O₃为载体的镍基甲烷化催化剂，最佳制备条件为：尿素与原料质量比3∶1，焙烧温度450 ℃，燃烧时间40 min。26.1%NiO/γ-Al₂O₃催化剂表现出较好的催化性能，在230 ℃和常压条件下，CO转化率和CH₄选择性分别达99.5%和98.3%。26.1%NiO-2.6%La₂O₃/γ-Al₂O₃催化剂在（230~700） ℃经过多次升降反应温度和1 460 h的长周期稳定性测试，表现出较好的稳定性和耐热冲击性能。
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  超声法制备Ni/HKUST-1催化剂

  刘文通，张达菲，牛亚，张小勤，魏子衿，曹文秀

  工业催化. 2015, 23(9): 721-723. DOI:10.3969/j.issn.1008-1143.2015.09.012

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  HKUST-1催化剂作为当今纳米材料研究的热点之一，具有优良的表面性能。而在催化领域方面，使用金属-有机骨架(MOFs)材料作为催化剂的催化效果不是很明显，利用不同金属之间的协同作用有望提高该材料的催化性能，有必要对MOFs的表面进行修饰。采用超声法、过量浸渍法和溶胶-凝胶法在HKUST-1催化剂表面负载金属Ni，并利用原子分光光度计检测3种方法的负载性能，结果表明，超声法的负载性能最好。
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  四氯乙烷催化脱氢生产四氯乙烯催化剂研究——沉淀剂浓度对催化剂性能的影响

  张倩，于楠，孙运林，菅盘铭

  工业催化. 2015, 23(9): 724-728. DOI:10.3969/j.issn.1008-1143.2015.09.013

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  以氢氧化钠为沉淀剂,制备系列Cu-Zn-Ca-Zr-O复合氧化物催化剂，考察沉淀剂浓度对催化剂形貌及催化性能的影响，通过XRD、SEM、TEM、TPR、BET和XPS等对催化剂进行表征。结果表明，沉淀剂浓度对催化剂形貌和孔径均有影响,制备的催化剂中，分散在载体表面的氧化铜起主要催化作用，是催化活性中心。考察催化剂对四氯乙烷脱氢制备四氯乙烯反应的催化性能,结果表明，在反应温度310 ℃、空速0.5 h^-1和沉淀剂质量浓度10%条件下，催化剂催化四氯乙烷脱氢的活性最高，四氯乙烷转化率为80.0%，四氯乙烯选择性为96.0%。
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  高比表面积羟基氧化铁的脱砷性能

  王鲁璐,王立贤,刘振义

  工业催化. 2015, 23(9): 729-732. DOI:10.3969/j.issn.1008-1143.2015.09.014

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  利用羟基氧化铁的吸附特性可以有效脱除水体中的重金属，考察在不同条件下的脱砷效果。采用浆态床脱除法进行评价实验，主要考察废液砷含量、pH、温度、羟基氧化铁浓度和震荡时间等对脱砷率的影响。结果表明，废液砷含量和pH对脱砷率影响较小,时间、温度及羟基氧化铁浓度对脱砷率影响较大，羟基氧化铁浓度为影响脱砷效果的主要因素,整体来看,脱除率较高。在羟基氧化铁浓度为150 mg· mL^-1、震荡时间1 h和温度50 ℃条件下，可将初始砷含量176.00 mg·L^-1的废水降至砷含量为5.46 mg·L^-1。
石油化工与催化
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  重油催化裂解制低碳烯烃工艺条件研究

  侯凯军，高永福，张艳惠，王智峰，樊江涛，张海涛

  工业催化. 2015, 23(9): 733-736. DOI:10.3969/j.issn.1008-1143.2015.09.015

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  采用固定流化床催化裂化试验装置，以中国石油兰州石化公司3.0 Mt·a^-1重油催化裂化装置所用原料油为原料，考察反应温度和剂油质量比对重油催化裂解制低碳烯烃性能的影响，在确定的适宜操作条件下研究中国石油兰州石化公司重催装置原料在不同催化剂上的催化裂解制低碳烯烃的反应性能。结果表明，较适宜的操作条件为:反应温度590 ℃，剂油质量比为7,与降烯烃催化剂和重油裂解催化剂相比，多产丙烯催化剂的低碳烯烃产率可达25.53%，更适合作为重油催化裂解制低碳烯烃时使用。
能源化工与催化
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  Co/AC催化剂对F-T合成醇产物的影响

  熊亮，于广欣，孙玉平

  工业催化. 2015, 23(9): 737-740. DOI:10.3969/j.issn.1008-1143.2015.09.016

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  以活性炭为载体，采用真空浸渍法制备Co/AC催化剂，在浆态床反应器中考察反应温度、反应压力和空速等条件对F-T合成醇产物的影响。结果表明，升高反应温度对长链烃和醇的生成有利,醇类的选择性随着反应压力的增大而提高，但反应压力增至3.0 MPa后，继续增加反应压力对醇类选择性变化不大；随着空速的增大，液相产物中醇含量虽然增加，但醇的分布无变化。