2017年, 第25卷, 第9期　刊出日期：2017-09-15

  

• 全选
  |

综述与展望
• Select
  重质油在催化剂孔道内受限扩散及其关联模型研究进展

  王博, 段爱军, 陈振涛, 赵震, 徐春明

  工业催化. 2017, 25(9): 1-9. DOI:10.3969/j.issn.1008-1143.2017.09.001

  摘要 ( ) PDF全文 ( ) HTML 可视化 收藏

  重质油分子结构复杂、尺寸较大且容易聚集形成缔合体,致使在加氢及催化裂化催化剂孔道内存在明显的扩散阻力,显著阻碍了反应物分子与催化剂孔道内部活性位的接触,导致反应速率与转化率明显低于轻质原料。因此,研究重油分子在催化剂孔道内扩散受阻情况可以为催化剂的设计优化提供信息与指导。尽管借助仪器或膜材料能获得溶质分子的扩散性能,但与反应条件下扩散规律差别较大,因此在实际反应体系下获得重油分子在催化剂孔道中的扩散传质具有重要的现实意义。综述采用反应动力学手段获得扩散传质数据并建立受限因子关联模型及其影响因素的研究进展,从反应物选择、反应条件及催化剂等因素的优化角度对重油分子受阻扩散研究进行展望。
• Select
  负载型离子液体催化剂在催化反应中的应用

  王松, 田程程, 李三喜, 张林楠

  工业催化. 2017, 25(9): 10-13. DOI:10.3969/j.issn.1008-1143.2017.09.002

  摘要 ( ) PDF全文 ( ) HTML 可视化 收藏

  负载型离子液体催化剂具有高催化活性、易于分离和环境友好型等特点。综述不同种类负载型离子液体催化剂在不同催化反应中的应用,并展望负载型离子液体催化剂在催化领域的发展方向。
催化剂制备与研究
• Select
  加热时间对Co₃O₄颗粒光催化性能的影响

  徐宏妍, 石明亮, 梁彩琴, 夏承锴, 王斯琰, 何向阳, 林玲

  工业催化. 2017, 25(9): 14-17. DOI:10.3969/j.issn.1008-1143.2017.09.003

  摘要 ( ) PDF全文 ( ) HTML 可视化 收藏

  以Co(NO₃)₂·6H₂O和CO(NH₂)₂为原料,十六烷基三甲基溴化铵为活性剂,采用水热-热分解法在不同加热时间(2 h、3 h、4 h、5 h)条件下制备纯相尖晶石结构的Co₃O₄颗粒。利用X射线衍射和电子扫描电镜研究Co₃O₄颗粒的结构和形貌,并以甲基橙为模拟废水,研究加热时间对Co₃O₄颗粒光催化性能的影响。结果表明,加热时间对Co₃O₄颗粒形貌影响很大,并直接影响其光催化性能。加热时间5 h制备的Co₃O₄结构疏松多孔,光催化性能最好,光照20 min,甲基橙降解率达95%。
• Select
  碳纳米管负载CuO-CeO₂催化剂用于CO选择性氧化

  张果, 坚增运, 士丽敏, 高传磊

  工业催化. 2017, 25(9): 18-23. DOI:10.3969/j.issn.1008-1143.2017.09.004

  摘要 ( ) PDF全文 ( ) HTML 可视化 收藏

  分别以碳纳米管(CNTs)和68%浓HNO₃处理的CNTs为载体,采用超声辅助的浸渍法制备负载型CuO-CeO₂复合氧化物催化剂,用于富氢气中CO选择氧化。采用XPS和LRS对预处理前后CNTs管的结构与表面性质进行研究。采用XRD和H₂-TPR对催化剂结构进行表征。结果表明,经浓HNO₃处理的CNTs载体表面含氧官能团—COOH相对含量提高了约68%,且表面缺陷增多,有助于催化剂活性组分的沉积和分散。以此负载的CuO-CeO₂催化剂上CuO物种具有较好的分散性,晶粒尺寸较小,催化剂表现出强的低温氧化还原能力,且表面CO氧化活性位增多,对CO选择性氧化具有低温高活性,T₅₀低至90 ℃,反应温度低于140 ℃保持高选择性,且CO完全转化反应温度窗口拓宽宽至30 ℃。
• Select
  直接法制备多级孔HZSM-5分子筛及其MTO催化性能

  江永军, 苏慧, 庄壮, 雍晓静, 罗春桃

  工业催化. 2017, 25(9): 24-30. DOI:10.3969/j.issn.1008-1143.2017.09.005

  摘要 ( ) PDF全文 ( ) HTML 可视化 收藏

  考察SiO₂-Al₂O₃-EDA-CTAB-CO(NH₂)₂-H₂O体系中水热法一步晶化程序合成多级孔HZSM-5分子筛时各因素对产品性能的影响。在投料n(SiO₂):n(Al₂O₃)=150、n[CO(NH₂)₂]:n(SiO₂)=1.5和180 ℃一步晶化72 h时,合成多级孔HZSM-5分子筛的结晶度为99%。n(SiO₂):n(Al₂O₃)从50增至250,多级孔HZSM-5分子筛结晶度先增加后降低;随着n(SiO₂):n(Al₂O₃)增加,多级孔HZSM-5分子筛的微孔体积减小,介孔体积逐渐增大,比表面积大于400 m²·g^-1。合成的多级孔HZSM-5分子筛对甲醇制烯烃反应具有良好的催化活性,不同n(SiO₂):n(Al₂O₃)合成的样品在反应时间80 h前,甲醇转化率均接近100%;n(SiO₂):n(Al₂O₃)=150的多级孔HZSM-5上丙烯选择性和乙烯选择性分别为45.11%和11.30%。
• Select
  硅藻土负载TiO₂光催化剂的制备及其应用

  焦玉荣, 弓莹, 刘玲娜, 相玉琳, 刘晓菊

  工业催化. 2017, 25(9): 31-34. DOI:10.3969/j.issn.1008-1143.2017.09.006

  摘要 ( ) PDF全文 ( ) HTML 可视化 收藏

  以钛酸丁酯为前驱体,多孔硅藻土为载体,采用溶胶-凝胶法制备硅藻土负载TiO₂光催化剂。通过SEM、XRD、FT-IR和N₂吸附-脱附等对其形貌、表面组成及晶体结构进行表征。以1 μg·mL^-1氨氮废水溶液为目标降解物,太阳光为光源,研究硅藻土负载TiO₂催化剂的光催化活性。结果表明,采用500 ℃焙烧3 h的硅藻土负载TiO₂光催化剂,光照180 min,对氨氮的去除率为78.5%。
• Select
  介孔CuCe/M/CuCe(M=Co,Mn,Zr)催化剂富H₂中优先氧化CO的催化性能

  王艳, 张丞, 王雨, 赵文怡, 李兆强, 张旭霞

  工业催化. 2017, 25(9): 35-42. DOI:10.3969/j.issn.1008-1143.2017.09.007

  摘要 ( ) PDF全文 ( ) HTML 可视化 收藏

  优先氧化是去除富H₂中CO最有效的方法,铜铈催化剂是该领域的研究热点。以SBA-15为模板剂,采用纳米刻蚀法合成系列介孔CuCe/M/CuCe(M=Co,Mn,Zr)催化剂,采用XRD、N₂吸附-脱附、TEM、H₂-TPR和O₂-TPD对催化剂结构及形貌进行表征,并对其在富H₂中CO优先氧化性能进行研究。结果表明,Mn有利于催化剂表面吸附氧的增加,有助于大量氧空位的产生,进而促进CO优先氧化性能的提高;Zr的加入抑制了CuO的还原,且其表面氧脱附温度范围过宽,不利于催化剂催化氧化性能的释放。掺杂Co与Mn可以形成Ce-Cu-M-O固溶体,促进了催化剂表面氧和晶格氧之间的相互转化,最终有利于铜铈催化剂CO优先氧化性能的提高。
• Select
  无黏结剂Zn/ZSM-11催化剂的异丁烷和二甲醚芳构化催化性能

  王军峰, 李志刚, 张爽, 王玉忠, 刘盛林, 徐龙伢

  工业催化. 2017, 25(9): 43-47. DOI:10.3969/j.issn.1008-1143.2017.09.008

  摘要 ( ) PDF全文 ( ) HTML 可视化 收藏

  采用常规浸渍法制备系列Zn/ZSM-11催化剂,对其进行N₂吸附-脱附和Py-IR表征,并用于催化异丁烷和二甲醚芳构化反应。结果表明,氧化铝成型Zn/ZSM-11催化剂(Cat-A)的BET比表面积和孔体积最大,无黏结剂Zn/ZSM-11分子筛催化剂(Cat-C)的最小;氧化硅成型Zn/ZSM-11催化剂(Cat-B)的微孔体积与Cat-C的差别不明显。催化剂的B酸量及B酸/L酸顺序为:Cat-A>Cat-B>Cat-C。与Cat-A和Cat-B相比,Cat-C上异丁烷转化率和产物中芳烃收率最高。
• Select
  WO₃负载量对V₂O₅/WO₃-TiO₂催化剂脱硝性能的影响

  董逸雯, 李坚, 梁文俊, 梁全明, 李春晓

  工业催化. 2017, 25(9): 48-51. DOI:10.3969/j.issn.1008-1143.2017.09.009

  摘要 ( ) PDF全文 ( ) HTML 可视化 收藏

  采用V₂O₅/WO₃-TiO₂作为脱硝催化剂,考察活性组分V₂O₅和助剂WO₃负载量对催化剂脱硝活性和抗硫抗水性能的影响。结果表明,3%V₂O₅/xWO₃-TiO₂催化剂(x=3%、4%、5%、6%、7%、8%、9%、10%)上NOx转化率随着WO₃负载量增加而升高,催化剂反应温度窗口不断拓宽。单独通水蒸汽及同时通SO₂和水蒸汽对催化剂的毒害作用均较强,表明H₂O和NH₃的竞争吸附是催化剂抗硫抗水性能较差的重要原因。SO₂与H₂O和NH₃反应生成亚硫酸铵盐和硫酸铵盐,导致催化剂孔隙堵塞,催化活性降低。
石油化工与催化
• Select
  Ni-Mo/Al₂O₃催化剂对废轮胎液化油催化加氢特性研究

  李伟, 黄传峰, 焦有军, 霍鹏举

  工业催化. 2017, 25(9): 52-56. DOI:10.3969/j.issn.1008-1143.2017.09.010

  摘要 ( ) PDF全文 ( ) HTML 可视化 收藏

  以Ni-Mo/Al₂O₃为催化剂,利用1.8 L高压反应釜考察反应温度和氢压对废轮胎液化油加氢转化及脱硫、脱氮效果的影响。结果表明,通过提高反应温度和氢压,可以促进液化油中重组分的转化和硫氮元素的脱除,反应温度和氢压对于脱硫效果影响较明显,而对脱氮效果影响较小。在反应温度410 ℃、氢压8 MPa和停留时间2 h条件下,重组分全部转化,轻质油收率78%,脱硫率和脱氮率分别达到93.60%和35.63%,其中,汽油馏分中硫、氮含量较低,分别为10.72 mg·L^-1和12.04 mg·L^-1。
• Select
  常温液态混合丁烷精脱硫技术的工业应用

  刘丽花, 刘晶, 宁丹, 蔡吉, 周广林

  工业催化. 2017, 25(9): 57-59. DOI:10.3969/j.issn.1008-1143.2017.09.011

  摘要 ( ) PDF全文 ( ) HTML 可视化 收藏

  介绍常温液态混合丁烷精脱硫原理及工艺流程,简述QSJ-01型COS脱除剂和SQ108型常温吸附剂在异丁烷脱氢装置混合丁烷原料精脱硫过程中的工业应用。结果表明,经过该技术精脱硫后,混合丁烷总硫含量可降至小于1×10^-6,脱硫效果显著,满足了异丁烷脱氢催化剂的要求。
• Select
  LY-C2-12D催化剂的工业应用

  马悦

  工业催化. 2017, 25(9): 60-62. DOI:10.3969/j.issn.1008-1143.2017.09.012

  摘要 ( ) PDF全文 ( ) HTML 可视化 收藏

  等温反应器的运行空速条件远远高于绝热反应器,需要催化剂具有更高的活性,但这样会加速催化剂的结焦,影响选择性及催化剂寿命。中国石油大庆石化公司联合中国石油石油化工研究院兰州中心针对等温反应器的特点,制备了LY-C2-12D催化剂,通过应用改进,平均乙烯选择性为70%,连续运行时间超过6个月,运行稳定性和绿油生成量得到明显改善,经济效益显著。
精细化工与催化
• Select
  固体酸催化合成耐寒增塑剂癸二酸二辛酯

  毛丽丽, 刘宗瑞, 张景超, 冯志强, 何娇龙, 邢向英, 徐玲

  工业催化. 2017, 25(9): 63-68. DOI:10.3969/j.issn.1008-1143.2017.09.013

  摘要 ( ) PDF全文 ( ) HTML 可视化 收藏

  采用浸渍法,将硅钨酸(HSiW)负载到于Worm-like介孔材料上制备固体酸催化剂,XRD和FT-IR表征表明,HSiW成功负载于介孔材料上,并且随着HSiW负载量增加,比表面积和孔容逐渐减小。负载型HSiW固体酸催化剂用于癸二酸二辛酯的合成反应,在反应温度120 ℃、n(癸二酸):n(异辛醇)=1:3、反应时间3.0 h和HSiW负载质量分数50%条件下,催化活性最高,酯化率达99.66%,催化剂易于回收,可重复使用。

• Select
  PtAu/ZrO₂催化甘油选择性制备乳酸

  李朵, 杨高源, 岳孝阳, 杨荣榛, 董文生

  工业催化. 2017, 25(9): 69-73. DOI:10.3969/j.issn.1008-1143.2017.09.014

  摘要 ( ) PDF全文 ( ) HTML 可视化 收藏

  采用溶胶-沉积法制备了PtAu/ZrO₂系列催化剂,在惰性气体气氛下用于催化甘油选择性制备乳酸。研究不同反应温度下,不同单金属负载和不同比例PtAu双金属负载催化剂的催化活性以及不同气氛下催化剂重复使用性能,对催化剂进行BET、AAS和TEM等表征。结果表明,在浓度1.1 mol·L^-1甘油水溶液10 mL、(1:1)PtAu/ZrO₂催化剂用量0.132 g、反应温度160 ℃、氮气压力1.4 MPa和反应时间6 h条件下,甘油转化率90%,乳酸选择性93.7%。催化剂重复使用性能实验验证了氧气气氛下催化剂活性保持良好。
• Select
  氯化铝催化葡萄糖制备5-羟甲基糠醛——助催化剂的作用

  程少鹏, 张玉军, 刘玄, 许元栋

  工业催化. 2017, 25(9): 74-77. DOI:10.3969/j.issn.1008-1143.2017.09.015

  摘要 ( ) PDF全文 ( ) HTML 可视化 收藏

  研究双助催化剂对AlCl₃催化葡萄糖转化制备5-羟甲基糠醛的促进作用,考察助催化剂种类和用量对反应的影响,并优化反应条件。结果表明,NH₄Br-NaBr双助催化剂体系对该反应的促进作用最显著,助催化剂NH₄Br用量为0.08 mol·L^-1和NaBr用量为0.32 mol·L^-1时,100 ℃反应60 min,5-羟甲基糠醛收率为54%,比单一AlCl₃作催化剂时提高21个百分点。
• Select
  用于催化合成环己基苯的离子液体再生研究

  董森, 李洪娟, 郭学华

  工业催化. 2017, 25(9): 78-80. DOI:10.3969/j.issn.1008-1143.2017.09.016

  摘要 ( ) PDF全文 ( ) HTML 可视化 收藏

  利用氯铝酸离子液体催化环己烯和苯进行烷基化反应合成环己基苯,活性好,但反应过程中离子液体中的AlCl₃容易发生水解,造成催化剂失活。通过添加AlCl₃和分子筛进行再生处理,可使离子液体催化剂恢复催化活性。再生后催化剂重复使用3次,环己基苯收率均大于70%,并可多次循环再生。