2020年, 第28卷, 第10期 刊出日期:2020-10-15
  

  • 全选
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    综述与展望
  • 吕宇皓, 赵多, 刘仲能, 马文迪
    工业催化. 2020, 28(10): 1-8. DOI:10.3969/j.issn.1008-1143.2020.10.001
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    活性氧化铝性质活泼,在有水环境中会发生水合现象,使其织构性质变化,造成催化剂强度下降,导致催化剂不可逆失活。氧化铝水合过程有两种方式:氧化铝表面Al-O键水解和表面氧化铝溶解后再以水合氧化铝的形式析出。在氧化铝表面形成尖晶石结构仅可以延缓氧化铝水合;采用Si和P改性,在Al2O3表面形成稳定的Si-O-Al和P-O-Al结构,消除氧化铝表面羟基,可以有效提高Al2O3水热稳定性。
  • 于善青, 舒春溪, 李家兴, 林伟
    工业催化. 2020, 28(10): 9-18. DOI:10.3969/j.issn.1008-1143.2020.10.002
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    分析催化裂化过程中焦炭的生成及其对催化剂性能的影响,焦炭的生成与芳烃和烯烃等不饱和分子烃的环化、氢转移、烷基化以及缩合反应密切相关,在反应初期,焦炭产率处于较低水平且增幅不大,主要来自多环芳烃吸附焦;随着反应深度的增加,焦炭产率明显增加继而急剧增加,主要来自催化反应生成焦及对焦炭前驱物的吸附。焦炭对催化剂性能的影响主要表现在孔道堵塞和酸中心毒害,焦炭主要沉积在分子筛外表面或孔口处,使反应物分子不能进入孔内;残留在再生催化剂上的少量焦炭主要位于分子筛内,导致催化剂比表面积、孔体积和酸量的大量损失。基于以上分析,提出降低催化裂化焦炭的一些措施,为开发低焦炭产率的催化裂化催化剂和工艺提供依据。
  • 催化剂制备与研究
  • 孙宇, 张鑫, 张凤莲, 蒋国霞, 魏征, 郝郑平
    工业催化. 2020, 28(10): 19-27. DOI:10.3969/j.issn.1008-1143.2020.10.003
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    采用共沉淀法合成一系列具有不同Ce/Zr物质的量比的铈锆固溶体CexZr1-xO2,考察Ce/Zr比例对H2S选择氧化反应催化活性的影响。通过XRD、BET、Raman、XPS、CO2-TPD、O2-TPD、H2-TPR等手段对铈锆固溶体的晶体结构、表面性质、碱性位以及氧化还原性等进行表征。结果表明,所有的铈锆固溶体催化剂均可以在化学计量比的氧气下具有优良的低温催化活性,催化活性随着Ce/Zr比例的提高而增加,其中Ce0.9Zr0.1O2活性最高,(160~260) ℃转化率均保持在95%以上,在180 ℃时硫收率可达到97%,这主要是因为Ce0.9Zr0.1O2具有最多的中度碱性位、活性位数量和强的氧化还原性。同时推测Ce4+为催化反应的活性位,并遵循氧化还原机理。此外,催化剂的失活主要是由于催化剂表面生成硫酸盐物种,消耗了活性组分Ce4+
  • 朱小春, 李苗苗, 代跃利, 汲永刚, 申宝剑
    工业催化. 2020, 28(10): 28-33. DOI:10.3969/j.issn.1008-1143.2020.10.004
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    通过调控合成配方,以水热合成法制备一系列不同粒径及硅铝比的SSZ-13沸石,考察沸石孔道结构、酸性质与催化性能之间的关系。采用XRD、SEM、XRF、N2吸附-脱附以及27Al MAS NMR对沸石样品进行详细的表征,并评价其甲醇制烯烃反应(MTO)催化性能。结果表明,小晶粒SSZ-13沸石相对结晶度高、晶粒尺寸均一;在MTO中,小晶粒SSZ-13沸石的MTO催化寿命大幅高于大晶粒SSZ-13沸石;减小晶粒尺寸可改善分子扩散效率,在此基础上提高沸石的酸密度可增加其活性稳定性。
  • 李国峰
    工业催化. 2020, 28(10): 34-36. DOI:10.3969/j.issn.1008-1143.2020.10.005
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    采用等体积浸渍法制备加氢催化剂NiMo/γ-Al2O3,在悬浮床上考察不同的制备条件下NiMo/γ-Al2O3对萘加氢生成四氢萘的影响。结果表明,催化剂的制备条件对加氢活性有显著的影响,NiMo/γ-Al2O3催化剂的最佳制备条件为共浸渍法负载金属组分Ni和Mo,在500 ℃的温度下焙烧4 h。此条件下制备的催化剂上四氢萘的选择性高达95.2%。
  • 孙新凯, 罗驹华, 顾明敏, 陈晓雯, 江陈烨
    工业催化. 2020, 28(10): 37-41. DOI:10.3969/j.issn.1008-1143.2020.10.006
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    CO2加氢制甲醇既能有效缓解温室效应带来的全球气温升高问题,也能促进CO2的资源化利用,成为研究热点之一。对Cu-Zn-Al水滑石(CZA-LDH)开展改性研究,以Cu(NO3)2·3H2O、Zn(NO3)2·6H2O和Al(NO3)3·9H2O为原料,以NaOH和NaCO3为沉淀剂,采用共沉淀法制备CZA-LDH,并在制备过程中引入聚乙二醇(PEG)、聚乙烯吡咯烷酮(PVP)和三乙醇胺(TEA),焙烧后得到4组催化剂。XRD、FT-IR、N2吸附-脱附、SEM表征结果及催化性能测试数据表明,引入TEA的CZA-LDH焙烧后得到的复合金属氧化物催化剂(CZA-LDO-TEA)表现出最优的性能。这是因为TEA 能够破坏表面晶体结构,促进催化剂中CuO组分的还原,提高了 CO2的化学吸附能力,从而提高了催化剂的CO2转化率。
  • 曾飞虎, 陈崇城, 陈晓玲, 王志文
    工业催化. 2020, 28(10): 42-47. DOI:10.3969/j.issn.1008-1143.2020.10.007
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    以Zr(NO3)4·5H2O和Na2SiO3·9H2O为原料,利用共沉淀法制备前驱体,浸渍添加稀土Ce和La,一定温度焙烧后制得掺杂稀土S2O82-/ZrO2-SiO2固体超强酸。通过XRD、FT-IR和SEM对催化剂进行表征,以硬脂酸的酯化合成反应为探针,考察制备条件对催化剂性能的影响以及催化剂的重复使用率。结果表明,相对于未改性的S2O82-/ZrO2-SiO2催化剂,添加了Ce或La的固体超强酸酯化催化活性及重复使用性能均有提高。
  • 徐秀东, 谭忠, 周奇龙, 张锐
    工业催化. 2020, 28(10): 48-53. DOI:10.3969/j.issn.1008-1143.2020.10.008
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    在铝钛物质的量比为25、50、100、150、200、300条件下,研究丙烯聚合用BCZ-108催化剂的聚合行为及聚丙烯的主要性能,并与常规应用的NA催化剂进行对比。结果表明,随着铝钛物质的量比的增大,两种催化剂的聚合反应速率的衰减越来越快,聚丙烯的立体定向性越来越低,熔点越来越低,分子量分布越来越宽;BCZ-108催化剂的聚合活性比NA催化剂高30%以上;两种催化剂的聚合活性在铝钛物质的量比为50时达到最高,此时BCZ-108催化剂的活性为1 212 g·g-1,NA催化剂的活性为907 g·g-1
  • 石油化工与催化
  • 韩龙年, 辛靖, 范文轩, 张萍, 尉琳琳, 陈禹霏
    工业催化. 2020, 28(10): 54-61. DOI:10.3969/j.issn.1008-1143.2020.10.009
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    在某炼油厂柴油加氢裂化装置停工换剂时,取样分析加氢裂化催化剂。对所取裂化剂进行甲苯抽提、再生后,采用比表面积及孔径分析仪、碳硫分析仪(C-S)和X射线衍射仪(XRD)等手段进行检测。结果表明,失活裂化剂的比表面积、孔容等孔结构性能参数明显降低。在最优的再生条件下,再生裂化剂上的C含量降至0.360%,裂化剂的表面或其它位置未发现杂质的明显沉积。再生裂化剂的比表面积损失约21.5%,其中微孔比表面积的损失约占87.2%,孔容损失约17.4%。加氢裂化催化剂长期在高温等条件下反应,造成分子筛晶粒的烧结、团聚等是导致其比表面积等孔结构性能降低的主要原因。
  • 隋丰伟
    工业催化. 2020, 28(10): 62-65. DOI:10.3969/j.issn.1008-1143.2020.10.010
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    大庆石化公司裂解汽油加氢二套装置首次使用中国石油天然气股份有限公司兰州化工研究中心生产的汽油加氢一段催化剂LY-2008(硫化态),投用后对催化剂运行数据进行跟踪和分析,现阶段运行状态良好,各项指标满足技术协议要求。通过使用国产催化剂以降低生产成本,提高企业运营效益。
  • 刘春贵
    工业催化. 2020, 28(10): 66-70. DOI:10.3969/j.issn.1008-1143.2020.10.011
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    针对1 000 kt·a-1重油催化裂化装置焦炭产率升高的问题,通过对物料损失和6种生焦途径的逐一排查和调整,最终确定生焦升高是由于热裂化反应过于强烈造成的,采取相应的措施后,将生焦率的平均值由调整前9.02%降低到7.50%。
  • 有机化工与催化
  • 苟尕莲, 梁玉龙, 韩伟, 车春霞, 温翯, 张峰, 边虎
    工业催化. 2020, 28(10): 71-74. DOI:10.3969/j.issn.1008-1143.2020.10.012
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    在乙烷裂解配套制乙烯选择加氢的工艺条件下,考察载体焙烧温度、助剂Ag含量、溶液pH值、CO含量及空速对等体积浸渍法制备的Pd-Ag/α-Al2O3催化剂性能的影响。结果表明,载体焙烧温度的增加,有助于提高催化剂活性;催化剂Ag含量增加,反应温度变化不大,选择性及抗结焦性能增加;不同溶液pH制备催化剂,选择加氢性能差异不大,但溶液的酸性过高会降低催化剂的抗结焦性能;随着CO的升高,乙炔转化率降低,乙烯选择性先增高后降低,为保证催化剂选择性,原料中的CO最好保持在(700~1 600) μL·L-1;随着空速的升高,乙炔转化率降低,乙烯选择性增加。
  • 环境保护与催化
  • 贾顺杰
    工业催化. 2020, 28(10): 75-80. DOI:10.3969/j.issn.1008-1143.2020.10.013
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    选用3种不同类型的分子筛催化剂HZSM-5、HY和HBeta,以垃圾填埋场陈腐垃圾为原料,进行绝氧热解和催化热解对比研究。结果表明,分子筛催化剂的加入不仅对陈腐垃圾热解产物产率有明显影响,而且对热解气和热解油的品质有明显的提高。对比3种催化剂发现,HZSM-5更有利于热解气的产生,而且所得热解气的热值最高,为67.45 MJ·m-3,所得热解油中汽油组分最多,为质量分数65.4%,而重馏分油组分仅为6.9%。HY和HBeta则得到相对更高的热解油产量,尤其是轻质柴油,质量分数分别为38.1%和41.4%。3种催化剂截然不同的催化热解产物产率和产品性质与其孔道结构、织构性质和酸性质均密切相关。