大气中过量的氮氧化物(NOx)直接危害人类健康、破坏生态环境。氨-选择性催化还原(NH3-SCR)技术能有效减少NOx排放,但其使用的钒基催化剂易受烟气中SO2、碱(土)金属等毒害,且钒物种具有生物毒性,因此非钒基脱硝催化剂逐渐进入研究者的视野。此外,低温烟气脱硝也逐渐被重视。因此,绿色高效的低温NH3-SCR催化剂的研发刻不容缓。Mn基催化剂因在低温段表现出优异的脱硝活性而成为重要研究对象。本文综述了Mn基脱硝催化剂的研究现状,重点论述了一元和多元复合MnOx催化剂,负载型MnOx催化剂改性及脱硝机理,为开发实用的高效Mn基低温脱硝催化剂提供参考。
以氧化铝和改性Y分子筛为载体,硫代钼酸铵和硝酸镍为活性组分前驱体,采用等体积浸渍法制备不同种类助剂的含硫前体加氢裂化催化剂。通过BET、XRD、IR、HRTEM、等对催化剂进行表征。表征结果表明,添加不同种类助剂对催化剂表面物化性质产生一定影响。加入酸性助剂使催化剂表面的总酸量和中强酸酸量均呈增加趋势。同时,催化剂活性相片晶长度和层数得到很好改善,产生更多反应中心,提高催化剂性能。加入碱性助剂,催化剂酸量降低,片晶的长度和层数均减少,不利于催化剂反应性能发挥。评价结果表明,加入酸性助剂乙二胺四乙酸(EDTA),催化剂的转化率和选择性达到最佳状态。
发展非均相氧化法取代甲苯氯化水解法和甲苯液相氧化法,实现封闭条件下苯甲醇高效选择性氧化为苯甲醛的非均相催化体系,可以为建立环境友好的绿色合成工艺提供理论支撑。设计并采用纳米浇铸法合成一系列介孔SBA-15分子筛负载型铜基复合氧化物催化剂CuO/SBA-15和CuCoOx/SBA-15,并将其应用于催化苯甲醇选择性氧化制备苯甲醛反应,采用SAXS、XRD、SEM、TEM、BET、XPS、IR、TG 等手段对制备的氧化物催化剂进行表征。结果表明,合成的铜钴复合氧化物中均存在尖晶石结构;Cu 是 CuCoOx/SBA-15 催化苯甲醇氧化制苯甲醛的活性位点;钴的加入能够降低二价铜的电子结合能;CuCoOx/SBA-15的高效催化性能源自于催化剂CuO与CuCo2O4的协同催化作用。n(Cu):n(Co)=2:1时,二者的协同催化效果最好。
氢气的安全贮存与可控释放是影响氢能发展的关键环节之一。甲酸无毒、能量密度高、易于储存/运输等,被认为是很有前途的化学贮氢材料。以炭黑(XC-72)为载体,氯化钯为前驱体,采用浸渍法,制备Pd/C(XC-72)催化剂,评价其对甲酸分解产氢的催化活性,并采用XRD、FT-IR和XPS等现代分析技术对催化剂进行结构表征。结果表明,炭黑(XC-72)前处理条件直接影响催化剂活性。其中在50 mL的坩埚中放置3.5 g炭黑(XC-72),在半封闭下,650 ℃焙烧2 h,所制得的催化剂具有较高的催化活性。在该催化剂上,60 ℃下,甲酸催化分解产氢的TOF值达到了7 257 h-1,并且具有较好的催化稳定性。
采用阳离子交换法制备蒙脱土交联催化剂(Fe-Ni-Al-MMT),采用XRD,BET,ICP等对催化剂的层间距、比表面积、活性金属元素含量进行表征。考察活性金属物质的量分数,活性组分物质的量比n(Fe):n(Ni)和焙烧温度对催化剂降解染料废水活性的影响,并评价催化剂的稳定性。结果表明,活性金属含量为物质的量分数6%,活性金属配比n(Fe):n(Ni)= 4:6,焙烧温度为500 ℃制备的催化剂,降解染料废水COD去除率为88.9%,其层间距d001为1.770 nm,比表面积为151.9 m2·g-1,重复实验下活性组分溶出很低,催化剂表现了良好的稳定性。
芳烃联合装置规模越来越大,新鲜C8芳烃原料的组成变化也较大,乙苯转化型二甲苯异构化催化剂投料开工时更易出现温升较大、循环氢气纯度较低等现象,易造成压缩机联锁、换热器泄漏风险、投料过程中停工、异构化工艺参数调整过程时间长等问题。总结了芳烃装置历次开工的数据,对催化剂投料过程中的难点分析,结合中国石化石油化工科学研究院(石科院)RIC-270系列乙苯转化型二甲苯异构化催化剂、大型芳烃装置的特点,优化催化剂投料开工过程方法,并在工业装置上进行实施。结果表明,通过优化原料组成、增大补充氢气流量、降低投料压力并及时下调压力等多方面的措施,可以实现投料开工过程平稳,避免超温、压缩机联锁等问题,该方法可以推广应用到类似催化剂体系的开工。