2021年, 第29卷, 第10期 刊出日期:2021-10-15
  

  • 全选
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    综述与展望
  • 王静, 刘建芳, 冉真真, 季生福
    工业催化. 2021, 29(10): 1-11. DOI:10.3969/j.issn.1008-1143.2021.10.001
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    随着工业化发展,大量的温室气体CO2被排入大气,对大气环境的影响越来越严重。但CO2也是一种廉价的碳源,在高效催化剂作用下,可以将CO2催化转化为高附加值化学品,对CO2减排和资源化具有重要意义。对近年来CO2和胺/H2(氢硅烷)催化转化为N-甲酰胺和N-甲基胺的催化剂体系、反应工艺和反应机理等方面的研究进展进行归纳、总结和评述,并对研究工作的发展趋势进行展望。
  • 贾留洋, 郭中山, 王峰, 李正甲, 杨林颜, 岑洁, 姚楠
    工业催化. 2021, 29(10): 12-18. DOI:10.3969/j.issn.1008-1143.2021.10.002
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    铁基费-托合成催化剂具有价格低、CH4选择性低和水气变换活性高等优点,在高温费-托合成工艺中具有较好的应用前景。主要从铁基费-托催化剂的活性晶相及其调变因素角度出发,综述近年来铁基催化剂的研究进展。在此基础上,进一步介绍合成铁基催化剂的主要方法。
  • 张战军, 郭群辉, 温丽瑗
    工业催化. 2021, 29(10): 19-24. DOI:10.3969/j.issn.1008-1143.2021.10.003
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    介绍了微波在油砂、油页岩及石油加工中的应用,包括微波辅助油砂分选、微波辅助油砂或油页岩提取、微波辐射油水乳状液分离、微波辐射脱除环烷酸、微波辅助加氢脱硫脱氮、微波辅助重油裂解、微波辅助稠油降黏等,以及未来微波技术的挑战及应用前景。
  • 李竹琬, 母丹丹, 刘永, 於思瑜, 耿豪杰, 刘社田
    工业催化. 2021, 29(10): 25-31. DOI:10.3969/j.issn.1008-1143.2021.10.004
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    如何高效资源化处理能源和化学品生产过程中产生的高浓度有机废水成为污水处理行业亟待解决的难题之一。此类废水化学成分复杂、化学需氧量(COD)高、难生物降解,且含多种毒害物质,因此在处理过程中会涉及到较为严苛的水热反应环境和所使用固体催化剂的稳定性问题。围绕现有处理方法面临的诸多挑战以及未来废水资源化利用技术的发展趋势进行相关论述和展望。
  • 催化剂制备与研究
  • 单高峰, 袁海亮, 常玮
    工业催化. 2021, 29(10): 32-37. DOI:10.3969/j.issn.1008-1143.2021.10.005
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    采用硅循环技术回收NaY含硅滤液中的硅制备硅铝胶回用于NaY分子筛合成过程。考察NaY含硅滤液放置时间、悬浮物含量、硅铝胶回用NaY合成比例、硅铝胶放置时间对制备硅铝胶质量及硅铝胶合成NaY分子筛物化性质的影响。结果表明,在滤液悬浮物(300~3 200) mg·L-1时,60 ℃恒温放置不超过11 h,滤液中无P型杂晶产生;滤液夹带悬浮物能促进Y型晶体加速增长;放置(11~23) h滤液中悬浮物开始产生P型杂晶,不利于Y型晶体增长,滤液放置时间对制备硅铝胶的物化性质无明显影响。制备硅铝胶回用于合成NaY,随着硅铝胶回用比例提高(20%~35%),NaY晶体增长速率先快后慢,当硅铝胶回用比例27%时,NaY晶体增长速率最快。硅铝胶机搅(96~120) h,回用于硅铝胶合成NaY后不能制备合格的NaY分子筛。
  • 石油化工与催化
  • 张金庆, 林瀚, 王国刚, 孙志强, 范大申, 徐英志
    工业催化. 2021, 29(10): 38-42. DOI:10.3969/j.issn.1008-1143.2021.10.006
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    以减压蜡油(VGO)和减压渣油(VR)为催化原料,掺炼焦化蜡油(CGO),利用两段提升管催化裂化工艺(TSRFCC),在中型提升管催化裂化实验装置上考察CGO分别进入第一段反应(一反)和第二段反应(二反)时对催化装置整体产品分布的影响。同时,考察CGO进一反不同进料位置时的差别。结果表明,CGO进一反与CGO进二反相比较,轻质油收率(汽油收率+柴油收率)和总液收(液化气收率+汽油收率+柴油收率)更高,在提高转化率方面优势明显,而CGO进二反适合多产液化气。此外,CGO单独进一反提升管上段生焦率更低,整体选择性优于混合进料。
  • 何明川, 张新昇
    工业催化. 2021, 29(10): 43-50. DOI:10.3969/j.issn.1008-1143.2021.10.007
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    3.0 Mt·a-1渣油加氢装置第五运转周期,一系列运行348天,二系列393天。两系列均使用标准公司催化剂,催化剂运行末期,一系列压降2.0 MPa,二系列压降2.04 MPa,为历史最高且超出设计值,装置被迫停工。从加工原油特点、催化剂装填、加氢原料性质、主要操作参数和废催化剂等几个方面着手,对第五周期催化剂运行情况进行分析。
  • 有机化工与催化
  • 李选志, 曹晓玲, 潘喜强
    工业催化. 2021, 29(10): 51-54. DOI:10.3969/j.issn.1008-1143.2021.10.008
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    制备了K2O-CuO-NiO/γ-Al2O3羰基硫(COS)转化吸收双功能脱硫剂,并以丙烯为原料,考察脱硫剂在不同条件下脱除液态丙烯中COS的性能,结果表明,与传统的水解-脱硫工艺相比,该脱硫剂可一步脱除烯烃中的COS,具有脱硫净化度高、硫容大和工艺简单等优点。
  • 精细化工与催化
  • 施菁欣, 汪娅琴, 涂烁, 刘贤响
    工业催化. 2021, 29(10): 55-58. DOI:10.3969/j.issn.1008-1143.2021.10.009
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    采用水热法合成TiO2纳米管(TNTs),FeCl2·4H2O和稀氨水为原料原位合成磁性钛纳米管(TNTs/Fe3O4),通过氯磺酸对其表面进行改性制备了一类新型的磁性钛纳米管磺酸催化剂(TNTs-SO3H/Fe3O4)。采用FT-IR和TG等对催化剂表面官能团及热稳定性能进行表征。研究该催化剂在乙酰丙酸与正丁醇酯化反应中的催化性能。结果表明,在n(乙酰丙酸)∶n(正丁醇)=1∶4、反应温度118 ℃、反应时间6 h和催化剂用量为乙酰丙酸质量的8%时,乙酰丙酸正丁酯收率达95.8%。该催化剂即使在使用5次后仍具有强酸性位和高稳定性,因此具有工业应用潜力。催化剂可通过外加磁场实现回收再利用。
  • 潘学平, 汤涛, 许叶飞
    工业催化. 2021, 29(10): 59-63. DOI:10.3969/j.issn.1008-1143.2021.10.010
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    较大的体积膨胀导致材料粉碎以及倍率性能差,严重限制了红磷在储能应用中的电化学性能。实现纳米尺寸红磷的制备被认为是解决这些问题的有效处理方法。化学合成实现制备纳米尺寸红磷一直是巨大的挑战。通过异丙胺在室温下将白磷溶解重组形成棕红色溶液,将溶液在去离子水中进行处理制备非晶红磷纳米颗粒。由于颗粒的纳米化,制备的非晶红磷展现出色的长循环稳定性和倍率性能。2 A·g-1电流密度下,非晶红磷800次循环后比容量为760.3 mAh·g-1,20 A·g-1电流密度下,比容量为1 208.7 mAh·g-1
  • 化肥工业与催化
  • 肖菲, 安勋, 吴熠, 李宏涛, 徐卫, 侯蕾, 杜霞茹, 李楠, 于志日, 徐尚君
    工业催化. 2021, 29(10): 64-66. DOI:10.3969/j.issn.1008-1143.2021.10.011
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    针对合成尿素CO2原料气脱除杂质H2的需求,大连凯特利催化工程技术有限公司开发了适用于CO2原料气氢氧复合脱H2催化剂H-845。考察床层高径比、空速和压力等因素对脱氢催化剂性能的影响。500 h催化剂稳定性测试结果显示,该催化剂可以有效脱除CO2中的H2,满足尿素合成指标。
  • 环境保护与催化
  • 焦玉荣, 刘丹, 张亚, 弓莹, 刘侠, 相玉琳, 韩志萍, 高雯雯, 余波
    工业催化. 2021, 29(10): 67-72. DOI:10.3969/j.issn.1008-1143.2021.10.012
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    以钛酸丁酯为钛源,MoS2为负载剂,通过溶胶-凝胶法和水热法制备TiO2/MoS2复合光催化剂。通过FT-IR、XRD、DRS、SEM、ERS和N2吸附-脱附等对催化剂组成、形貌及结构进行分析,并且以降解率为评价指标通过光催化甲基橙有机污染物来评价其催化活性。对负载量、复合催化剂用量和pH等进行优化研究。研究发现,TiO2/MoS2复合催化剂稳定性高、催化活性强。0.50 g TiO2/MoS2复合催化剂常温矿化降解50 mL的5 mg·L-1甲基橙溶液的降解率达97.53%。此外,复合材料催化降解甲基橙溶液这一过程符合一级反应动力学L-H方程。
  • 李凯祥, 任晓宁, 李振国, 王建海, 邵元凯, 贾凌峰
    工业催化. 2021, 29(10): 73-80. DOI:10.3969/j.issn.1008-1143.2021.10.013
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    采用快速合成法,引入促进剂,160 ℃晶化7 h制备形貌规整、结晶度高的微米级SSZ-13分子筛,考察其铜基分子筛催化剂高温水热老化、硫老化和碳氢老化前后的性能。结果表明,水热晶化(6~7) h是SSZ-13分子筛快速合成的关键时期,新鲜样Cu/SSZ-13-f的NOx起燃温度T50=145 ℃,活性温度窗口T90=(180~550) ℃。高温水汽环境驱动下铜物种脱离分子筛交换位迁移聚集生长成氧化铜簇,导致高温性能明显劣化。硫中毒形成的硫酸盐/亚硫酸盐随着温度升高而分解,Cu/SSZ-13-s在达到活性温度窗口(250~325) ℃后,催化活性逐渐恢复并在450 ℃后接近新鲜样。碳氢化合物对该催化剂影响较低,Cu/SSZ-13-hcT50=155 ℃、T90=(165~525) ℃,催化活性没有明显劣化。发动机台架测试结果显示,自制SCR样件在WHSC和WHTC循环工况下NOx排放量分别为0.19 g·(kW·h)-1和0.23 g·(kW·h)-1,满足GB17691-2018相关限值要求。