2020年, 第28卷, 第12期 刊出日期:2020-12-15
  

  • 全选
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    综述与展望
  • 吴孟德, 李广慈, 李明时, 李学兵, 庄庆发, 陈松
    工业催化. 2020, 28(12): 1-11. DOI:10.3969/j.issn.1008-1143.2020.12.001
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    悬浮床加氢技术旨在劣质油品的加氢处理和生产清洁燃料,实现能源的充分利用,缓解能源危机和降低环境污染。围绕悬浮床加氢技术及相关催化剂进行展开,针对VCC悬浮床加氢技术、EST减压渣油悬浮床加氢技术、UPC重质油悬浮床加氢技术、UniflexSHC悬浮床加氢制备低硫轻质油技术、悬浮床加氢HDH-PLUS技术、悬浮床加氢尾油循环技术、悬浮床煤油共炼加氢技术,评述各类技术的特点与发展趋势,并对固体颗粒催化剂、水溶性催化剂、油溶性催化剂、微乳型催化剂等几类常用的悬浮床加氢催化剂进行详细的分析与总结。悬浮床加氢技术在超稠油、减压渣油等劣质油品的加工、处理方面前景广阔。
  • 张变红, 何航党, 金兴智, 石俊青, 郑毅
    工业催化. 2020, 28(12): 12-15. DOI:10.3969/j.issn.1008-1143.2020.12.002
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    阐述光催化剂在实际应用中的不足,详细介绍光催化剂负载于碳纤维布或织物上以及负载于金属丝网上的研究进展。展望光催化剂负载的发展方向。
  • 胡丽娟, 王文娟, 梁智鹏, 毛瑞绍, 卢鑫, 刘宪云
    工业催化. 2020, 28(12): 16-21. DOI:10.3969/j.issn.1008-1143.2020.12.003
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    乙醇-二氧化碳重整技术可以有效利用及转化大气中的温室气体二氧化碳,同时又可制取低碳氢比的合成气,为F-T合成等提供理想原料。乙醇-二氧化碳重整反应过程复杂,通过调节反应条件、选择合适的催化剂可以控制反应的产物。重点分析反应热力学,概述贵金属和非贵金属催化剂的催化作用,并探讨工艺条件对目标产物选择性的影响,展望乙醇-二氧化碳重整制氢的发展趋势和面临的挑战。
  • 催化剂制备与研究
  • 武瑞芳, 王宁, 周翔, 王永钊, 赵永祥
    工业催化. 2020, 28(12): 22-27. DOI:10.3969/j.issn.1008-1143.2020.12.004
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    利用原位漫反射红外光谱研究Ni/γ-Al2O3、Fe/γ-Al2O3和Ni-Fe/γ-Al2O3催化CO甲烷化反应。结果表明,CO和CO-H2混合气在Ni/γ-Al2O3和Ni-Fe/γ-Al2O3催化剂上均存在化学吸附,且Ni-Fe/γ-Al2O3对CO和CO-H2混合气的吸附能力明显强于Ni/γ-Al2O3催化剂,但在Fe/γ-Al2O3上未发生化学吸附。CO-H2混合气吸附时,Ni/γ-Al2O3表面以镍羰基氢化物吸附为主,而Ni-Fe/γ-Al2O3表面则以镍多氢羰基氢化物为主,特别是桥式镍多氢羰基氢化物。与镍羰基氢化物相比,镍多氢羰基氢化物结构中含有更多的氢原子,其较强的给电子作用提高了Ni中心对CO分子反键π轨道反馈电子的能力,导致Ni-C键增强,C-O键削弱。因此,与Ni/γ-Al2O3催化剂相比,Ni-Fe/γ-Al2O3催化剂上CO分子的C-O键更易断裂进而加氢进行甲烷化反应,推测这是Ni-Fe/γ-Al2O3催化剂表现出更高催化活性的直接原因。
  • 姚荣, 齐瑞
    工业催化. 2020, 28(12): 28-34. DOI:10.3969/j.issn.1008-1143.2020.12.005
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    采用动态水热晶化法合成纳米小晶粒EU-1分子筛,通过在合成体系中加入表面活性剂十六烷基三甲基溴化铵以及一定量EU-1晶种的方法,动态水热条件下一步得到纳米小晶粒EU-1分子筛。详细研究表面活性剂用量、晶种含量以及转动烘箱转速对合成样品的影响,并在此基础上研究其催化裂解反应性能。结果表明,适当的表面活性剂用量、晶种含量以及转动烘箱转速更有利于纳米小晶粒EU-1分子筛的形成。过多的表面活性剂用量以及过快的转速均不利于分子筛稳定凝胶的形成,使所得样品为无定型硅铝凝胶以及结晶度较低的EU-1分子筛。另外,较高的晶种含量加快了EU-1晶体的形成,进而使所得样品晶粒尺寸较大。与传统静态水热法所得EU-1分子筛样品相比,纳米小晶粒EU-1分子筛表现出更多的介孔含量,而且酸量和酸强度均明显增加。催化裂解反应表明,纳米小晶粒EU-1分子筛具有更高的活性稳定性和低碳烯烃(乙烯和丙烯)收率,有望成为一种新型的工业催化裂解催化剂或添加剂,促进反应过程中低碳烯烃收率的提高。
  • 张鹏, 闫江梅, 刘春红, 李岳锋, 唐良, 李凡, 陈丹
    工业催化. 2020, 28(12): 35-37. DOI:10.3969/j.issn.1008-1143.2020.12.006
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    考察不同还原剂对Pd/C催化剂性能的影响,发现不同还原剂还原的催化剂活性及选择性具有明显差异,甲酸钠还原的Pd/C催化剂活性及1,3-环己二酮选择性最好。进一步考察碱金属钠盐改性及助金属协同催化作用,结果表明,催化剂经Na2CO3、Na2B4O7改性后,催化剂活性及1,3-环己二酮的选择性均有明显提升,催化剂添加Pt助剂后活性及1,3-环己二酮的选择性均进一步提高。
  • 能源化工与催化
  • 余铭程
    工业催化. 2020, 28(12): 42-46. DOI:10.3969/j.issn.1008-1143.2020.12.008
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    绝热固定床甲烷化工艺成熟并广泛应用于煤制天然气项目,催化剂床层压降是设计绝热固定床甲烷化工艺的重要参数。在实验装置上测试真实工业气体流经催化剂床层的压力降,结果表明,采用Ergun方程计算床层压降时需要用体积当量直径dv修正比表面积当量直径ds,则其计算结果与实验测试和工业实际运行结果基本吻合。研究真实工业气体流经催化剂床层的压力降特性,探索不同因素对压降影响的趋势规律,并提出工程设计或生产运行中降低床层压降的建议。
  • 有机化工与催化
  • 王波, 吴广文, 祝航, 杨尧
    工业催化. 2020, 28(12): 47-50. DOI:10.3969/j.issn.1008-1143.2020.12.009
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    采用等体积浸渍法制备氯化亚铜为主要活性组分的Ru基无汞催化剂,在固定床反应器上评价其催化活性。结果表明,多组分复合催化剂活性和稳定性明显高于单一组分催化剂,在反应温度为140 ℃、空速90 h-1V(HCl)∶V(C2H2)=1.05条件下进行配方优化,制备的质量分数0.1%RuCl3/20%CuCl/4%BiCl3/AC催化剂反应4 h后乙炔转化率达95.1%,氯乙烯选择性为93.2%;尿素-氯化胆碱溶液改性活性炭后500 ℃热处理可以显著提高催化剂稳定性。
  • 精细化工与催化
  • 马浩, 邝栋铃, 陈利利, 蔡滔, 滕俊江, 李凝
    工业催化. 2020, 28(12): 51-58. DOI:10.3969/j.issn.1008-1143.2020.12.010
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    研究了系列卤代烷烃和芳基卤化物在异丙醇溶剂中对果糖非催化脱水性能的影响。结果表明,含有强氢键受体的氯代烷烃和溴代烷烃对果糖脱水的促进作用优于碘代烷烃,以1,3-二氯丙烷为促进剂时,果糖可以完全转化,5-羟甲基糠醛产率达85.2%;然而,芳基卤化物对硝基碘苯对果糖脱水的促进效率远高于芳基氯化物和芳基溴化物,在相同条件,5-羟甲基糠醛产率达到71.6%。对照实验表明,卤原子的电子云密度对其促进性能起到决定性作用,适宜的电子密度是其促进果糖脱水形成5-羟甲基糠醛的关键。以1,2-二氯乙烷为模型促进剂,研究过程因素对果糖非催化脱水性能的影响,并通过产物分布规律分析推测1,2-二氯乙烷促进果糖脱水的可能机理。1,2-二氯乙烷-异丙醇具有较好的实用性,循环使用8次,果糖转化效率没有明显下降,且可以有效促进含有果糖结构单元的糖类化合物形成5-羟甲基糠醛。
  • 杨志翔, 陈平平, 李淼, 陈治明
    工业催化. 2020, 28(12): 59-65. DOI:10.3969/j.issn.1008-1143.2020.12.011
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    探究合成羟甲基吡喃酮衍生物的方法,用BINOL硫脲(Ⅰ~Ⅳ)催化四氢吡喃酮与苯甲醛的不对称Aldol反应,简单、高效催化合成羟甲基吡喃酮衍生物,并考察催化剂的催化性能。结果表明,以Ⅱ(X=10%)为催化剂,CH2Cl2为溶剂,于10 ℃反应,合成的羟甲基吡喃酮衍生物有较好的收率(最高达82%)和较高的对映选择性(最高为86%ee)。
  • 李修刚, 张玲钰
    工业催化. 2020, 28(12): 66-69. DOI:10.3969/j.issn.1008-1143.2020.12.012
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    以甲醇和反式阿魏酸为原料,以浓硫酸为催化剂,通过酸催化法直接酯化合成阿魏酸甲酯。考察醇酸物质的量比、反应时间、催化剂用量等因素对阿魏酸甲酯合成反应的影响。确定最佳反应条件为:甲醇与反式阿魏酸物质的量比8∶1,浓硫酸用量为阿魏酸质量的6%,反应时间12 h。在此最佳反应条件下,阿魏酸甲酯转化率大于90%。
  • 环境保护与催化
  • 李哲, 张永红
    工业催化. 2020, 28(12): 70-74. DOI:10.3969/j.issn.1008-1143.2020.12.013
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    针对某炼油化工中试车间每天产生的大量很难处理的废渣,通过萃取与离心相结合的方式对该废渣进行处理,实现对湿渣中润滑油清净剂高效回收的目标。结果表明,经过离心分离处理的废湿渣内包含水、润滑油清净剂、溶剂与固体颗粒。在废渣中加入不同质量比的二甲苯,达到98.2%~99.1%的回收率。洗涤处理后无油迹存在于溶剂中,经过3次洗涤可以满足高效分离的要求。总体表现为均匀的粒径分布状态,具备良好的透光能力。随着时间的增加,990 cm-1位置对应的吸光度发生持续降低,表明烯烃含量降低。从废渣中回收的润滑油清净剂中主要含有亚甲基及次甲基,而甲基含量很低,使其获得优异的黏温特性。
  • 魏跃, 江笑, 周华兰
    工业催化. 2020, 28(12): 75-81. DOI:10.3969/j.issn.1008-1143.2020.12.014
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    采用高压反应釜对低饱和烃含量塑料裂解油进行加氢改质。考察反应温度、反应压力、催化剂种类及其用量等因素对裂解油加氢结果的影响。结果表明,催化剂种类对各成分不饱和烃的加氢选择性有明显差异,Pt/ZSM-5-25催化剂对烯烃加氢选择性高,而Ru-Pd/C催化剂对芳烃加氢选择性高。饱和烃含量随着催化剂用量的增加而增加,最高达到45.5%。饱和烃收率随反应温度的升高而增加,随反应压力的变化改变不明显。经过加氢,重质烃类(>C20)的含量有所减少;产物与原料中烃类的碳数分布比较差异不明显,表明两种催化剂加氢作用明显,但对长碳链裂解作用不明显。