2018年, 第26卷, 第1期　刊出日期：2018-01-15

  

• 全选
  |

综述与展望
• Select
  CO₂甲烷化研究进展

  刘树森, 朱继宇, 张志磊, 任军

  工业催化. 2018, 26(1): 1-12. DOI:10.3969/j.issn.1008-1143.2018.01.001

  摘要 ( ) PDF全文 ( ) HTML 可视化 收藏

  CO₂是造成温室效应的主要气体,作为碳基能源使用的末端形态,CO₂也是种重要的基础碳源。因此,将CO₂转化为能源产品可以快速实现碳的循环,对环境与能源领域意义重大。介绍了CO₂的排放、回收以及资源化利用现状,从催化剂体系、反应机理、合成工艺以及工业化现状等方面系统地介绍了CO₂甲烷化的发展。针对H₂供给对CO₂甲烷化应用的限制,分析了电解水制氢再与CO₂进行甲烷化反应的电制气(PtG)技术的发展现状、工艺路线及其经济性,讨论了该技术在我国应用的可行性。提出随着CO₂捕集与新能源相关技术的发展,PtG技术会更加成熟,将有望成为未来CO₂资源化利用的重要形式。
• Select
  甲醇制烯烃反应工艺、反应机理及其动力学研究进展

  王有和, 吴成成, 刘忠文, 季生福

  工业催化. 2018, 26(1): 13-21. DOI:10.3969/j.issn.1008-1143.2018.01.002

  摘要 ( ) PDF全文 ( ) HTML 可视化 收藏

  甲醇制烯烃工艺近年来已成为煤化工领域的研究热点。不同的甲醇制烯烃催化剂将导致不同的反应过程,以SAPO-34为催化剂时,甲醇主要遵循烃池机理,通过快速的平行反应直接生产乙烯和丙烯(MTO)等低碳烯烃;以ZSM-5为催化剂时,甲醇主要遵循双循环机理中的烯烃循环机理,通过甲基化-裂解等多步反应间接生产丙烯(MTP)。这种反应特征的不同也决定着反应器类型和工艺条件的不同: SAPO-34催化剂易失活的特性决定了工业MTO过程通常采用易再生的流化床反应器从甲醇一步生成乙烯和丙烯,而具有良好抗结焦能力的ZSM-5催化剂使得工业MTP过程通常选择易放大的固定床反应器,通过大量烯烃循环与分离逐步获得丙烯。针对SAPO-34催化剂上MTO过程以及ZSM-5催化剂上MTP过程的不同反应情况,综述了近年来甲醇制烯烃代表性的反应工艺、反应机理以及反应动力学等方面的研究进展,并根据其存在的问题提出了相应的发展方向。
• Select
  异丁烷/丁烯烷基化分子筛催化剂的失活研究进展

  高峰, 陈志伟, 任鲲, 吴全贵, 周红军

  工业催化. 2018, 26(1): 22-27. DOI:10.3969/j.issn.1008-1143.2018.01.003

  摘要 ( ) PDF全文 ( ) HTML 可视化 收藏

  分子筛催化剂在催化异丁烷/丁烯烷基化中具有良好的应用前景,但易失活,需频繁再生。系统总结分子筛催化剂在异丁烷/丁烯烷基化反应中的研究进展,认为烯烃低聚物覆盖活性位、堵塞分子筛孔道是催化剂失活的直接原因。论述了分子筛性能及烷基化反应条件对分子筛失活的影响,指出具有合适B酸强度和数量、易于丁烯低聚物脱附、利于扩散的分子筛催化剂是未来的研究方向。
催化剂制备与研究
• Select
  AgCl/BiFeO₃复合光催化剂的制备及其光催化性能

  高晓明, 费娇, 代源, 王子航

  工业催化. 2018, 26(1): 28-35. DOI:10.3969/j.issn.1008-1143.2018.01.004

  摘要 ( ) PDF全文 ( ) HTML 可视化 收藏

  采用水热法合成了BiFeO₃,使用光还原技术将AgCl沉积在BiFeO₃表面,制备了具有可见光催化活性的AgCl/BiFeO₃复合光催化剂,并利用XRD、SEM和UV-Vis DRS等分析了AgCl/BiFeO₃异质结的物相、表面结构和光响应性等性能。结果表明,AgCl的沉积不仅改善了BiFeO₃的表面结构,有效促进光生电子的迁移;而且扩宽了BiFeO₃的光响应范围,提高了BiFeO₃的可见光响应能力。以光催化降解模拟染料废水的效果评价其可见光催化性能。结果表明,Ag与Bi物质的量比为1:2时,AgCl/BiFeO₃复合光催化剂对亚甲基蓝的降解效果最佳,光照210 min,降解率可达92.5%。AgCl/BiFeO₃复合光催化剂具有良好的光催化稳定性,循环使用5次后,降解率仍能达到80%以上。
• Select
  Fe/beta分子筛催化N₂O分解

  徐冰, 高春光, 王永钊, 赵永祥

  工业催化. 2018, 26(1): 36-41. DOI:10.3969/j.issn.1008-1143.2018.01.005

  摘要 ( ) PDF全文 ( ) HTML 可视化 收藏

  通过液相离子交换法对H-beta分子筛进行改性得到Fe/beta分子筛,并应用于催化N₂O直接分解反应,考察加入HNO₃后的体系pH值对Fe/beta催化性能的影响。采用N₂物理吸附-脱附、XRD、IR、DR UV-Vis、NH₃-TPD和ICP-OES等对Fe/beta分子筛进行分析表征。结果表明,溶液pH值降低过程中催化剂的结晶度、比表面积、孔容及Fe³⁺含量呈现先增加后减少。溶液pH为2.0时所制备的Fe/beta分子筛催化N₂O完全分解温度明显低于pH为2.6和1.0时制备的Fe/beta催化剂,显示了较好的催化活性。
• Select
  Ni(OH)₂修饰对a-Fe₂O₃薄膜光电化学性能的增强效应

  王海花, 何涛, 董彦梓, 韩冬, 赵玉华

  工业催化. 2018, 26(1): 42-45. DOI:10.3969/j.issn.1008-1143.2018.01.006

  摘要 ( ) PDF全文 ( ) HTML 可视化 收藏

  利用一种简便的电沉积方法制备氧化铁薄膜,并在过程中引入Ni(OH)₂进行修饰,对具体电沉积实验参数进行优化,从而建立最佳制备条件。利用场发射扫描电子显微镜、X射线粉末衍射对Fe₂O₃/Ni(OH)₂光电极膜的结构进行表征。利用循环伏安和计时电流测量析氧过电位和光电流密度。结果表明,Ni(OH)₂修饰的α-Fe₂O₃薄膜可提高光生电子与空穴的分离效率,从而显著提高光电催化活性。
• Select
  过渡金属改性对MgO/ZSM-5催化剂苯-甲醇烷基化性能的影响

  字琴, 黄星亮, 孙仁山, 曹中扬, 张鑫, 高玥, 彭文宇

  工业催化. 2018, 26(1): 46-52. DOI:10.3969/j.issn.1008-1143.2018.01.007

  摘要 ( ) PDF全文 ( ) HTML 可视化 收藏

  采用过渡金属对2.5%MgO/ZSM-5催化剂进行负载改性,考察其苯-甲醇烷基化性能,结果表明,Ni和Fe改性催化剂因改性后弱酸量大幅增加,苯转化率提高,分别为56.6%和55.8%;W和Mn改性催化剂二甲苯选择性较高,约为35%;与其他改性催化剂相比,Co和Mo改性催化剂上的苯转化率和二甲苯选择性没有明显优势。选择改性效果较好的双金属催化剂进行苯-甲醇烷基化高空速(15 h^-1)长时间运转实验,催化剂初始活性均大于57%,反应20 h时,苯转化率约50%,20 h后烷基化活性迅速下降,是由于催化剂积炭失活所致。
石油化工与催化
• Select
  掺炼焦化汽油的重整预加氢催化剂研究

  钟读乐, 于海斌, 赵训志, 曲晓龙

  工业催化. 2018, 26(1): 53-57. DOI:10.3969/j.issn.1008-1143.2018.01.008

  摘要 ( ) PDF全文 ( ) HTML 可视化 收藏

  掺炼焦化汽油是扩大重整装置原料的重要途径之一。针对焦化汽油的特点,采用镁铝水滑石对氧化铝载体进行改性,一方面提高其比表面积和孔容从而提高其加氢活性;另一方面降低氧化铝载体酸含量,从而降低焦化汽油中不饱和烃类结焦的倾向。浸渍液中添加柠檬酸作为分散剂以提高金属组分在浸渍液中的分散性,通过添加硝酸调整pH值至1.5促进浸渍液中的金属组分与载体结合以提高其分散性。将自制催化剂与参比剂进行对比,自制催化剂的金属成本低于参比剂,且通过对掺炼焦化汽油的油品进行预加氢试验发现在低温度(280 ℃)、低氢油比(100)和低压力(2.5MPa)的工艺条件下,自制催化剂的活性优于参比剂。通过1 000 h的稳定性实验发现,自制催化剂的加氢活性仍具有较高的稳定性和活性,产物均能满足工业要求。
能源化工与催化
• Select
  进料方式对共沉淀法制备高温甲烷化催化剂性能的影响

  赵安民, 周菊发, 张可羡, 蔡洪城, 孙晨

  工业催化. 2018, 26(1): 58-62. DOI:10.3969/j.issn.1008-1143.2018.01.009

  摘要 ( ) PDF全文 ( ) HTML 可视化 收藏

  以共沉淀法为基础,通过改变加料方式,制备了正加法、反加法及并流法的Ni-Mg-Al催化剂。采用N₂低温吸附-脱附、XRD、H₂-化学吸附和H₂-TPR对催化剂进行表征,并将催化剂用于合成气甲烷化反应。结果表明,采用并流共沉淀法制备的催化剂,结晶度更为完整,形成了更为稳定的镍晶粒,孔结构分布均匀、同时活性组分与载体之间具有适宜的相互作用,使得催化剂具有优异的低温活性及高温稳定性。
有机化工与催化
• Select
  异构化催化剂OparisPlus运行分析

  王志华

  工业催化. 2018, 26(1): 63-66. DOI:10.3969/j.issn.1008-1143.2018.01.010

  摘要 ( ) PDF全文 ( ) HTML 可视化 收藏

  中国石化金陵分公司对二甲苯装置异构化催化剂于2011年7月更换为OparisPlus。论述了影响异构化催化剂OparisPlus稳定运行的关键因素,包括原料组分、工艺参数和事故影响等。通过分析关键因素,得出了异构化催化剂的长期稳定运行可采取的保护措施。
精细化工与催化
• Select
  塑料油加氢脱氯催化剂性能

  陈宗杰, 王泽, 张先茂, 王国兴, 周正

  工业催化. 2018, 26(1): 67-69. DOI:10.3969/j.issn.1008-1143.2018.01.011

  摘要 ( ) PDF全文 ( ) HTML 可视化 收藏

  针对塑料油加氢处理过程中因氯盐导致管道堵塞及腐蚀等问题,开发了一种加氢脱氯催化剂。考察了不同活性组分、载体及助剂对塑料油有机氯脱除效果,研究了反应温度和压力对催化剂性能的影响,并对催化剂进行了240 h长周期实验,结果表明,经过助剂Ni和X改性后的分子筛M催化剂具有良好的加氢脱氯活性及稳定性。
环境保护与催化
• Select
  W₁₈O₄₉催化剂的制备及其光降解性能

  刘春波, 徐爱菊, 萨嘎拉

  工业催化. 2018, 26(1): 70-73. DOI:10.3969/j.issn.1008-1143.2018.01.012

  摘要 ( ) PDF全文 ( ) HTML 可视化 收藏

  以有机混合物为溶剂,采用溶剂热法制备W₁₈O₄₉催化剂,对催化剂进行XRD、N₂吸附-脱附、紫外可见漫反射和热重等表征分析,并将催化剂用于光催化降解次甲基蓝。结果表明,W₁₈O₄₉催化剂对次甲基蓝可见光降解有很好的催化作用,室温光照180 min时,降解率达95.9%。
• Select
  催化湿式氧化处理头孢氨苄废水

  李先如, 王维, 陈静怡, 熊子昂, 孙文静, 卫皇曌, 祁至崴, 孙承林

  工业催化. 2018, 26(1): 74-80. DOI:10.3969/j.issn.1008-1143.2018.01.013

  摘要 ( ) PDF全文 ( ) HTML 可视化 收藏

  采用催化湿式氧化处理头孢氨苄废水,考察反应温度、进水pH及Cl^-含量对RCT催化剂性能的影响,并对液体样品及催化剂进行了HPLC、TOC/TN、GC-MS、N₂物理吸附-脱附及XRF表征。通过正交实验,得出最佳的工艺条件为:进水pH=4.8,Cl^-浓度1 500 mg·L^-1,反应温度260 ℃;对催化剂进行300 h连续寿命考察,废水TOC及TN去除率均超过90%,催化剂稳定性高,活性组分流失较少;废水经催化湿式氧化处理,水中残留的主要有机物均可生化降解。