2021年, 第29卷, 第9期　刊出日期：2021-09-15

  

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综述与展望
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  甲醇选择氧化制甲酸甲酯双功能催化剂的研究进展

  曹琪岩, 刘建芳, 冉真真, 季生福

  工业催化. 2021, 29(9): 1-12. DOI:10.3969/j.issn.1008-1143.2021.09.001

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  甲醇是重要的化工基础原料,在双功能催化剂的作用下,甲醇选择氧化可以制取高附加值的甲酸甲酯下游产品。本文对近年来甲醇选择氧化制甲酸甲酯的催化剂体系、反应工艺、反应机理等方面的研究进展进行了归纳、总结和评述,特别是贵金属及其合金催化剂表面活性氧物种对甲醇的选择氧化机理、金属结构和纳米颗粒尺寸与O₂的吸附解离关系、金属间电子转移增强及避免甲醇深度氧化等方面的影响进行了深入的分析,并对甲醇选择氧化双功能催化剂的发展趋势进行了展望。
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  重整制氢技术的研究进展

  李亮荣, 陈祖杰, 梁娇, 彭建, 彭悦, 王琦, 熊磊

  工业催化. 2021, 29(9): 13-20. DOI:10.3969/j.issn.1008-1143.2021.09.002

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  氢能是国际公认的新型绿色能源,加速对氢能开发利用符合我国当前能源结构转变以及可持续发展战略。重整制氢因其制氢率较高,工艺较成熟,成本较低等优势而成为当前最为重要的制氢方法之一,但现阶段重整制氢仍存在一定的局限性。综述了近年来重整制氢的主要方法,重点分析蒸汽重整、部分氧化重整、自热重整在制氢过程出现的问题及改进方法,集中阐述催化剂、操作条件、重整方式及反应器对重整制氢的作用效果,展望了重整制氢的研究方向。
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  金属掺杂/负载多孔材料催化丙烷氧化脱氢制丙烯研究进展

  卜婷婷, 杨利斌, 孔维杰, 周金波

  工业催化. 2021, 29(9): 21-28. DOI:10.3969/j.issn.1008-1143.2021.09.003

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  丙烯作为仅次于乙烯的重要化工原料,需求量非常大,丙烷氧化脱氢反应可克服热力学平衡限制,延长催化剂使用寿命,备受关注。综述了丙烷氧化脱氢制丙烯催化剂的研究进展情况,重点介绍了不同金属组分掺杂/负载的多孔材料催化剂对丙烷氧化脱氢制丙烯反应的催化性能,并对催化剂的发展方向进行了展望。指出开发性能更加优异的催化剂,从催化剂的微观结构和宏观性能方面着手进行设计、调整和优化,解决活性和选择性之间的协调问题,以满足工业催化剂的要求,是今后的主要研究方向。同时,应对催化剂寿命和再生问题进行系统地研究。
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  Pd基催化剂在挥发性有机物氧化反应中的应用

  汪晓文, 张印民, 张永峰, 肖凯元

  工业催化. 2021, 29(9): 29-34. DOI:10.3969/j.issn.1008-1143.2021.09.004

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  挥发性有机物 (VOCs) 的排放对自然环境和人类健康危害严重,催化氧化法被认为是治理VOCs最有前景的技术,开发高效VOCs氧化催化剂是该技术的核心。本文对Pd基催化剂氧化不同类型VOCs的性能以及影响因素进行了综述,并对其未来研究方向进行了展望。
催化剂制备与研究
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  高氯容抗水性重整氢气脱氯剂及级配技术研究开发

  张林生, 朱军利, 王晓东, 张睿, 谢小莉, 段超, 王红梅, 潘蕊娟

  工业催化. 2021, 29(9): 35-39. DOI:10.3969/j.issn.1008-1143.2021.09.005

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  经过组分调配和外观设计优化,采用一次滚球法、混捏挤条法制备了钠铝(Na-Al)系、钙锌(Ca-Zn)系、钙(Ca)系脱氯剂,采用XRF、XRD、氮吸附法对脱氯剂进行了表征。结果表明,部分原料氢氧化钙转变为碳酸钙形态;CLR404、CLR407、CLR408脱氯剂BET法比表面依次为195.219 m²·g^-1、34.352 m²·g^-1、24.341 m²·g^-1;使用后,其化学滴定法氯含量依次为14.39%、29.58%、28.85%,略高于XRF元素荧光法的13.97%、28.13%、26.95%;其氯形态主要依次为NaCl、ZnCl₂和CaCl₂·xH₂O、CaCl(OH)和CaCl₂·6H₂O;采用高效脱水-脱氯级配技术,有效解决了使用寿命短、床层泥化板结、阻力降增大、卸剂困难、铵盐结晶堵塞等问题。
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  催化燃烧法去除含氪气体中甲烷的实验研究

  陈彬, 武山, 韦冠一, 方随

  工业催化. 2021, 29(9): 40-46. DOI:10.3969/j.issn.1008-1143.2021.09.006

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  为制备满足放射性测量需求的Kr气体源,需对含Kr气体中的高浓度CH₄进行初步分离,本文开展了催化燃烧法分离CH₄和Kr的实验研究。研究结果表明,CH₄的催化燃烧转化率随CH₄浓度和催化温度的升高而增加,H₂对CH₄催化燃烧的抑制作用随着H₂浓度的升高而变大,CO对CH₄催化燃烧的抑制作用随着CO浓度的升高而变小,模拟气中的CH₄在适宜的催化燃烧条件下可有效去除。
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  负载骨架镍吸附剂用于苯深度吸附脱硫的研究

  徐国菲, 董森, 曹永正, 徐新, 刘树俊, 郭学华, 罗国华

  工业催化. 2021, 29(9): 47-52. DOI:10.3969/j.issn.1008-1143.2021.09.007

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  以镍铝合金粉及拟薄水铝石为原料制备了用于苯深度脱硫的负载型骨架镍吸附剂,采用X射线衍射(XRD)、氢程序升温还原(H₂-TPR)、扫描电镜(SEM)等对吸附剂的物化性质进行表征分析,并对吸附剂深度脱除苯中微量噻吩的性能进行评价。结果表明,负载型骨架镍吸附剂主要通过氧化铝负载的骨架活性金属镍与苯中噻吩硫通过化学吸附作用达到选择吸附脱硫的目的,在吸附温度150 ℃、吸附压力1.0 MPa、苯中噻吩浓度为100 μg·g^-1、进料液时空速为2 h^-1的条件下,吸附剂对噻吩的穿透吸附容量31.09 mg·g^-1,饱和吸附容量32.44 mg·g^-1,吸附脱硫产物苯中噻吩含量检不出,表现出吸附剂具有对苯中噻吩硫化物良好的选择吸附脱硫性能。
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  制备工艺对Ni系液相醛加氢催化剂活性的影响

  高晓宇

  工业催化. 2021, 29(9): 53-55. DOI:10.3969/j.issn.1008-1143.2021.09.008

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  分别采用浸渍、沉积、水热浸渍和水热沉积四种方法制备了Ni系液相醛加氢催化剂,并通过XRD、XPS和UV-VIS DRS对催化剂进行表征,考察制备工艺对Ni系液相醛加氢催化剂活性的影响。结果表明,水热沉积法制备的催化剂Ni物种有较高的分散度,具有良好的加氢活性,辛烯醛转化率高达99.5%。
石油化工与催化
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  FRIPP微晶蜡加氢工艺条件的考察

  张艳侠, 孙剑锋, 韩劲松, 毕文卓, 刘文洁

  工业催化. 2021, 29(9): 56-61. DOI:10.3969/j.issn.1008-1143.2021.09.009

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  以白土精制后的南阳微晶蜡为原料,采用一段串联工艺,考察反应温度、体积空速、氢蜡比等对加氢产品性质的影响,并在相同的工艺条件下,考察了不同滴熔点的微晶蜡加氢难易。结果表明,在考察的工艺条件下,一反温度和体积空速对加氢效果影响最大,随着反应温度的降低,产品的颜色号由0.4升高到1.4,体积空速由0.2 h^-1提高到0.3 h^-1时,产品的颜色号变化显著,由+28号(赛氏颜色)降低到0.5(色度号)。滴熔点越大,加氢难度越大。
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  催化裂化装置催化剂跑损诊断方法

  郭翠翠, 李正, 张金庆, 赵振华

  工业催化. 2021, 29(9): 62-66. DOI:10.3969/j.issn.1008-1143.2021.09.010

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  催化剂跑损是催化裂化装置生产过程中经常遇到的问题之一,严重影响装置的安全运行和经济效益。影响催化剂跑损的因素众多,主要包括装置操作、催化剂、原料油及设备等。为全面、系统且快速的分析出催化剂跑损原因,本文介绍了判断不同位置催化剂跑损增加的方法,并基于目前催化裂化催化剂分析的普遍性和快速性,以平衡剂的粒度分布变化情况为基础,结合催化剂跑损的位置,分析催化剂是否磨损或破碎,建立了催化剂跑损诊断流程和方法,针对不同情况的催化剂跑损进行有针对性的分析,并对造成催化剂跑损增加的相关因素进行详细分析说明。
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  探索催化剂汽提时间对ACE装置收率的影响

  方超, 曾厚旭, 华献君, 李全新

  工业催化. 2021, 29(9): 67-69. DOI:10.3969/j.issn.1008-1143.2021.09.011

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  ACE装置是国内外广泛使用的催化裂化催化剂评价装置,而催化剂汽提时间是进行ACE评价的重要操作参数。考察催化剂汽提时间对ACE装置产品收率的影响,结果表明,催化剂汽提时间为300 s时,催化剂所携带的可汽提油气基本被汽提干净。
有机化工与催化
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  合成气制甲醇项目中副产杂醇油的工业利用

  何文婷, 李晨佳

  工业催化. 2021, 29(9): 70-74. DOI:10.3969/j.issn.1008-1143.2021.09.012

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  针对国内合成气制甲醇工业装置副产大量杂醇油难以经济性利用的问题,将杂醇油作为甲醇转化制丙烯(MTP)工艺的第二原料,利用MTP催化剂的催化转化特性,将杂醇油转化为乙烯、丙烯、C₄~C₆烯烃等产品,杂醇油转化产物均满足MTP反应产品组分需求。在MTP工业装置上完成了杂醇油与甲醇1:70比例进料的115 h工业试验,消耗杂醇油161 t,MTP系统烃收率增加0.66%,烃类进入MTP分离系统,增加了丙烯等产品收率。该方法可有效提高杂醇油的附加值,获得了较好的经济效益。
环境保护与催化
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  聚酰亚胺共价有机框架负载纳米零价铁活化过硫酸盐降解苯酚

  冯丽媛, 王雅静, 白纯, 赵焕新

  工业催化. 2021, 29(9): 75-80. DOI:10.3969/j.issn.1008-1143.2021.09.013

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  采用液相还原法制备nZVI@PI-COF催化剂,用于活化过硫酸氢盐(PMS),构建过渡金属非均相活化体系,并应用于苯酚废水的处理,探讨了最佳使用条件,如PMS浓度、催化剂用量、pH、温度等因素对苯酚降解效果的影响。结果表明,nZVI@PI-COF催化剂具有良好稳定性,4次重复使用后降解效率仍能达到85%以上。在酸性条件下(pH=5)、n(苯酚):n(PMS)=1:10、nZVI@PI-COF用量为1 g·L^-1时,反应30 min,降解效率最好。