工业催化

综述与展望

  • 黑二氧化钛的制备及其在催化领域的应用

    李歌;马子然;赵俊平;王宝冬;

    黑TiO_2是近年来研究较多的催化剂之一。在各种应用中,与白TiO_2相比,黑TiO_2具有更高活性。大多研究表明,Ti~(3+)和氧空位等缺陷类型是增强活性的主要原因。综述黑TiO_2的制备方法,如氢化、化学还原、化学氧化、氢离子体、电化学还原和激光烧蚀等方法。同时对黑TiO_2在光催化、电催化、光电催化和热催化等领域的应用进行分类分析。提出在未来的研究开发中应关注黑TiO_2可工业化的安全和低成本制备方法、实际生产中黑TiO_2的储存及成型等问题,并需要充分利用各种能源,将光电、光热联用,利用能源之间的耦合效应,扩展黑TiO_2在医药和环保等领域的潜在应用。

    2022年06期 v.30;No.285 1-20页 [查看摘要][在线阅读][下载 1436K]
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  • 黑二氧化钛的制备及其在催化领域的应用

    李歌;马子然;赵俊平;王宝冬;

    黑TiO_2是近年来研究较多的催化剂之一。在各种应用中,与白TiO_2相比,黑TiO_2具有更高活性。大多研究表明,Ti~(3+)和氧空位等缺陷类型是增强活性的主要原因。综述黑TiO_2的制备方法,如氢化、化学还原、化学氧化、氢离子体、电化学还原和激光烧蚀等方法。同时对黑TiO_2在光催化、电催化、光电催化和热催化等领域的应用进行分类分析。提出在未来的研究开发中应关注黑TiO_2可工业化的安全和低成本制备方法、实际生产中黑TiO_2的储存及成型等问题,并需要充分利用各种能源,将光电、光热联用,利用能源之间的耦合效应,扩展黑TiO_2在医药和环保等领域的潜在应用。

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  • 拟薄水铝石合成及其性能研究进展

    轩晓蝶;刘锰钰;郭静静;杜子富;刘雨;李雪礼;

    随着原油劣质化、重质化程度日益加剧及国内外重油需求量的不断增大,对以γ-Al_2O_3为载体的FCC催化剂重油催化裂化性能的研究已成为热点。拟薄水铝石作为制备γ-Al_2O_3的前驱体在石油化工领域有着广泛的应用,因此对如何提高拟薄水铝石物理化学性质的研究具有重要意义。综述常规拟薄水铝石的主要工业制备方法,包括醇铝法、碳化法和双铝法等。主要介绍介孔-大孔拟薄水铝石、特殊拟薄水铝石制备的研究进展,对不同制备方法合成的介孔-大孔拟薄水铝石的差异及优缺点进行总结;通过添加表面改性剂、掺杂金属和引进新技术等方法制备特殊拟薄水铝石,并研究以特殊拟薄水铝石为前驱体制备具有良好催化裂化性能的FCC催化剂性能。最后,指出要继续深入探究拟薄水铝石不同合成方法的反应机理,寻求更加稳定的反应条件;展望开发低能耗和绿色环保的制备工艺,实现稳定化生产,制备高比表面积、大孔体积和表面酸性位点分布均匀的拟薄水铝石是今后的研究重点和发展方向。

    2022年06期 v.30;No.285 21-30页 [查看摘要][在线阅读][下载 193K]
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  • 拟薄水铝石合成及其性能研究进展

    轩晓蝶;刘锰钰;郭静静;杜子富;刘雨;李雪礼;

    随着原油劣质化、重质化程度日益加剧及国内外重油需求量的不断增大,对以γ-Al_2O_3为载体的FCC催化剂重油催化裂化性能的研究已成为热点。拟薄水铝石作为制备γ-Al_2O_3的前驱体在石油化工领域有着广泛的应用,因此对如何提高拟薄水铝石物理化学性质的研究具有重要意义。综述常规拟薄水铝石的主要工业制备方法,包括醇铝法、碳化法和双铝法等。主要介绍介孔-大孔拟薄水铝石、特殊拟薄水铝石制备的研究进展,对不同制备方法合成的介孔-大孔拟薄水铝石的差异及优缺点进行总结;通过添加表面改性剂、掺杂金属和引进新技术等方法制备特殊拟薄水铝石,并研究以特殊拟薄水铝石为前驱体制备具有良好催化裂化性能的FCC催化剂性能。最后,指出要继续深入探究拟薄水铝石不同合成方法的反应机理,寻求更加稳定的反应条件;展望开发低能耗和绿色环保的制备工艺,实现稳定化生产,制备高比表面积、大孔体积和表面酸性位点分布均匀的拟薄水铝石是今后的研究重点和发展方向。

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  • 合成呋喃胺类化合物催化剂研究进展

    贾一凡;张前;惠丰;石坚;余秦伟;杨建明;

    2-呋喃甲胺和2,5-呋喃二甲胺(BAMF)等呋喃胺类化合物,是功能性很强的含氮精细化学品,应用价值高。呋喃胺类化合物一般由糠醛和5-羟甲基糠醛(HMF)等生物质原料合成。该合成反应过程往往伴随着偶联和呋喃环加氢等副反应,开发高活性和高选择性催化剂是其合成的关键。简述呋喃胺类化合物的合成路线及机理,详细阐述Ru、Rh、Pd、Ni、Co、双金属和化学酶等催化剂对呋喃胺合成反应的性能和影响规律。最后,展望了合成呋喃胺类化合物所用催化剂未来的研究方向。

    2022年06期 v.30;No.285 31-40页 [查看摘要][在线阅读][下载 339K]
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  • 合成呋喃胺类化合物催化剂研究进展

    贾一凡;张前;惠丰;石坚;余秦伟;杨建明;

    2-呋喃甲胺和2,5-呋喃二甲胺(BAMF)等呋喃胺类化合物,是功能性很强的含氮精细化学品,应用价值高。呋喃胺类化合物一般由糠醛和5-羟甲基糠醛(HMF)等生物质原料合成。该合成反应过程往往伴随着偶联和呋喃环加氢等副反应,开发高活性和高选择性催化剂是其合成的关键。简述呋喃胺类化合物的合成路线及机理,详细阐述Ru、Rh、Pd、Ni、Co、双金属和化学酶等催化剂对呋喃胺合成反应的性能和影响规律。最后,展望了合成呋喃胺类化合物所用催化剂未来的研究方向。

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催化剂制备与研究

  • 不同尖晶石型铁酸盐的吸附及光催化性能研究

    高雯雯;弓莹;张智芳;高续春;马向荣;刘玲娜;

    采用沉淀法制备不同尖晶石型铁酸盐(MFe_2O_4,M=Zn、Co、Ni)材料,利用XRD、SEM、FTIR和紫外-可见漫反射等对铁酸盐材料进行表征,以邻硝基酚为目标污染物,考察不同铁酸盐材料的吸附和光催化性能。结果表明,铁酸盐对邻硝基酚的吸附量顺序为:ZnFe_2O_4>CoFe_2O_4>NiFe_2O_4,铁酸盐对邻硝基酚均显示了较好的光催化降解率,其光催化活性顺序与对应的吸附量相反,其中NiFe_2O_4对邻硝基酚的降解率最大,为85.5%。最后分析了铁酸盐降解邻硝基酚光催化机理。

    2022年06期 v.30;No.285 41-45页 [查看摘要][在线阅读][下载 507K]
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  • 不同尖晶石型铁酸盐的吸附及光催化性能研究

    高雯雯;弓莹;张智芳;高续春;马向荣;刘玲娜;

    采用沉淀法制备不同尖晶石型铁酸盐(MFe_2O_4,M=Zn、Co、Ni)材料,利用XRD、SEM、FTIR和紫外-可见漫反射等对铁酸盐材料进行表征,以邻硝基酚为目标污染物,考察不同铁酸盐材料的吸附和光催化性能。结果表明,铁酸盐对邻硝基酚的吸附量顺序为:ZnFe_2O_4>CoFe_2O_4>NiFe_2O_4,铁酸盐对邻硝基酚均显示了较好的光催化降解率,其光催化活性顺序与对应的吸附量相反,其中NiFe_2O_4对邻硝基酚的降解率最大,为85.5%。最后分析了铁酸盐降解邻硝基酚光催化机理。

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  • 原子层沉积金属氧化物层对Pt/Al2O3催化剂三效催化活性和热稳定性的影响

    何泽源;朱雨菲;张桂臻;李淑贞;杨晓栋;邱文革;戴洪兴;何洪;

    高温热稳定性的提高是车用三效催化剂目前面临的主要挑战之一。利用原子层沉积技术(ALD)在新鲜Pt/Al_2O_3催化剂上分别沉积了CeO_2、TiO_2和La_2O_3薄层,采用X射线衍射、透射电子显微镜、氮气低温吸附-脱附和氢气程序升温还原等对催化剂的物理化学性质进行表征,研究沉积氧化物薄层对Pt/Al_2O_3催化剂三效催化反应活性和热稳定性的影响。结果表明,沉积CeO_2、TiO_2和La_2O_3薄层可以提高催化剂性能,还能抑制Pt纳米粒子在800℃和10 h老化过程中聚集长大。在CeO_2、TiO_2和La_2O_3修饰的催化剂中,Pt/Al_2O_3@TiO_2催化剂具有最好的三效催化活性和热稳定性。

    2022年06期 v.30;No.285 46-52页 [查看摘要][在线阅读][下载 384K]
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  • 原子层沉积金属氧化物层对Pt/Al2O3催化剂三效催化活性和热稳定性的影响

    何泽源;朱雨菲;张桂臻;李淑贞;杨晓栋;邱文革;戴洪兴;何洪;

    高温热稳定性的提高是车用三效催化剂目前面临的主要挑战之一。利用原子层沉积技术(ALD)在新鲜Pt/Al_2O_3催化剂上分别沉积了CeO_2、TiO_2和La_2O_3薄层,采用X射线衍射、透射电子显微镜、氮气低温吸附-脱附和氢气程序升温还原等对催化剂的物理化学性质进行表征,研究沉积氧化物薄层对Pt/Al_2O_3催化剂三效催化反应活性和热稳定性的影响。结果表明,沉积CeO_2、TiO_2和La_2O_3薄层可以提高催化剂性能,还能抑制Pt纳米粒子在800℃和10 h老化过程中聚集长大。在CeO_2、TiO_2和La_2O_3修饰的催化剂中,Pt/Al_2O_3@TiO_2催化剂具有最好的三效催化活性和热稳定性。

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  • ZSM-5/纳米β核壳分子筛的构筑与性能

    童伟益;郭宏利;马新宾;

    采用DPA 206(阳离子淀粉)对ZSM-5进行表面预处理,并通过分段晶化合成壳层为纳米β分子筛的有序复合材料。得到的核壳分子筛,通过XRD、SEM、HR-TEM、N_2吸附-脱附和NH_3-TPD等进行表征。结果表明,硅源的种类会影响通过二次生长方式所得β分子筛的晶体形貌,以自制硅粉合成材料的壳层覆盖率接近100%,且利于形成均匀致密的纳米多晶壳层,核壳化优化了比表面积和孔容参数、酸中心的分布及其强度,形成了高分散的活性中心和丰富的多级传质孔道。在均三甲苯(1,3,5-TMB)裂解反应中,相比于非核壳组成分子筛,ZSM-5/纳米β核壳分子筛展现出更优异的催化活性、反应稳定性和协同催化效果,是用于大分子芳烃高效转化的理想催化材料。

    2022年06期 v.30;No.285 53-58页 [查看摘要][在线阅读][下载 465K]
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  • ZSM-5/纳米β核壳分子筛的构筑与性能

    童伟益;郭宏利;马新宾;

    采用DPA 206(阳离子淀粉)对ZSM-5进行表面预处理,并通过分段晶化合成壳层为纳米β分子筛的有序复合材料。得到的核壳分子筛,通过XRD、SEM、HR-TEM、N_2吸附-脱附和NH_3-TPD等进行表征。结果表明,硅源的种类会影响通过二次生长方式所得β分子筛的晶体形貌,以自制硅粉合成材料的壳层覆盖率接近100%,且利于形成均匀致密的纳米多晶壳层,核壳化优化了比表面积和孔容参数、酸中心的分布及其强度,形成了高分散的活性中心和丰富的多级传质孔道。在均三甲苯(1,3,5-TMB)裂解反应中,相比于非核壳组成分子筛,ZSM-5/纳米β核壳分子筛展现出更优异的催化活性、反应稳定性和协同催化效果,是用于大分子芳烃高效转化的理想催化材料。

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信息与动态

  • 关于《工业催化》网上投稿的特别声明

    <正>《工业催化》自2008年9月开始实行网上投稿以来,得到了广大作者的大力支持和配合,本刊编辑部表示衷心地感谢!近期发现互联网上有不法分子盗用《工业催化》的名义,通过设立假冒的网站和邮箱,进行非法征稿和收费等活动。这种行为已经触犯了我国法律,扰乱了编辑部的正常工作,并严重损害了本刊的声誉。

    2022年06期 v.30;No.285 52页 [查看摘要][在线阅读][下载 87K]
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  • 关于《工业催化》网上投稿的特别声明

    <正>《工业催化》自2008年9月开始实行网上投稿以来,得到了广大作者的大力支持和配合,本刊编辑部表示衷心地感谢!近期发现互联网上有不法分子盗用《工业催化》的名义,通过设立假冒的网站和邮箱,进行非法征稿和收费等活动。这种行为已经触犯了我国法律,扰乱了编辑部的正常工作,并严重损害了本刊的声誉。

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石油化工与催化

  • 渣油加氢装置的运行优化及扩能改造

    巴悦涛;聂鑫鹏;

    某炼油厂双系列渣油加氢装置稳定运行3个周期,其加氢生成油性质好,是优质的催化裂化装置原料。运行过程中,三反温升下降速度快,影响装置操作,催化剂专利商通过催化剂级配调整,提高了三反温升并增强了其稳定性。为满足生产要求,装置在第4周期前进行扩能改造,更换了热高压分离器,彻底解决了热高分气带油的问题。

    2022年06期 v.30;No.285 59-64页 [查看摘要][在线阅读][下载 506K]
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  • 渣油加氢装置的运行优化及扩能改造

    巴悦涛;聂鑫鹏;

    某炼油厂双系列渣油加氢装置稳定运行3个周期,其加氢生成油性质好,是优质的催化裂化装置原料。运行过程中,三反温升下降速度快,影响装置操作,催化剂专利商通过催化剂级配调整,提高了三反温升并增强了其稳定性。为满足生产要求,装置在第4周期前进行扩能改造,更换了热高压分离器,彻底解决了热高分气带油的问题。

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  • 柴油络合脱氮-加氢精制组合技术开发

    曲信松;

    伴随柴油质量升级,柴油加氢装置处理二次加工柴油技术难度增加,常规加氢手段需要更加苛刻工艺。开发一种非加氢与加氢组合技术络合脱氮-加氢精制工艺。以炼油厂真实二次加工柴油馏分为原料,考察柴油络合脱氮-加氢精制组合技术,结果表明,在较缓和工艺条件下可产出硫含量小于10μg·g~(-1)的清洁柴油,且产品芳烃含量明显降低,十六烷值略有提高。与常规加氢技术相比,该技术能耗低,油品精制程度高,装置操作灵活。

    2022年06期 v.30;No.285 65-68页 [查看摘要][在线阅读][下载 180K]
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  • 柴油络合脱氮-加氢精制组合技术开发

    曲信松;

    伴随柴油质量升级,柴油加氢装置处理二次加工柴油技术难度增加,常规加氢手段需要更加苛刻工艺。开发一种非加氢与加氢组合技术络合脱氮-加氢精制工艺。以炼油厂真实二次加工柴油馏分为原料,考察柴油络合脱氮-加氢精制组合技术,结果表明,在较缓和工艺条件下可产出硫含量小于10μg·g~(-1)的清洁柴油,且产品芳烃含量明显降低,十六烷值略有提高。与常规加氢技术相比,该技术能耗低,油品精制程度高,装置操作灵活。

    2022年06期 v.30;No.285 65-68页 [查看摘要][在线阅读][下载 180K]
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  • CDHDS模块脱硫催化剂在加氢醚化装置上的工业应用

    张建创;吴辉明;郭振翔;杨海霞;钱拥;刘军芳;冶克杰;

    基于汽油产品质量升级的需求,美国鲁姆Lummus提供工艺包和催化剂,主要目的是降低催化汽油烯烃和硫含量,并提高汽油辛烷值,将低附加值甲醇转化为高附加值汽油,该技术在中国石油青海油田格尔木炼油厂250 kt·a~(-1)催化汽油加氢醚化装置上工业应用,结果表明,针对催化汽油的重汽油组分单独使用催化蒸馏脱硫技术(CDHDS)加氢脱硫,辛烧值损失远大于采用“CDHDS+GARDES”组合加氢脱硫,辛烷值损失平均值从12个单位降至6.6个单位。辛烷值损失通过采用合适加氢技术可以控制,CDHDS催化剂性能与格尔木炼油厂催化重汽油性能匹配性存在不足,具有较高的在线生产时间系数,重汽油加氢后硫、硫醇达到技术指标,辛烷值损失偏大。

    2022年06期 v.30;No.285 69-73页 [查看摘要][在线阅读][下载 209K]
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  • CDHDS模块脱硫催化剂在加氢醚化装置上的工业应用

    张建创;吴辉明;郭振翔;杨海霞;钱拥;刘军芳;冶克杰;

    基于汽油产品质量升级的需求,美国鲁姆Lummus提供工艺包和催化剂,主要目的是降低催化汽油烯烃和硫含量,并提高汽油辛烷值,将低附加值甲醇转化为高附加值汽油,该技术在中国石油青海油田格尔木炼油厂250 kt·a~(-1)催化汽油加氢醚化装置上工业应用,结果表明,针对催化汽油的重汽油组分单独使用催化蒸馏脱硫技术(CDHDS)加氢脱硫,辛烧值损失远大于采用“CDHDS+GARDES”组合加氢脱硫,辛烷值损失平均值从12个单位降至6.6个单位。辛烷值损失通过采用合适加氢技术可以控制,CDHDS催化剂性能与格尔木炼油厂催化重汽油性能匹配性存在不足,具有较高的在线生产时间系数,重汽油加氢后硫、硫醇达到技术指标,辛烷值损失偏大。

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能源化工与催化

  • 煤制油生成的不饱和烃气相色谱分析

    刘恩莉;

    针对煤制油尾气不饱和烃的组分特点,在色谱柱、程序升温和分流比等方面进行探讨。选用涂有2%液体石蜡的氧化铝色谱柱、二阶程序升温和分流比为1∶25的色谱条件,实现了对煤制油尾气不饱和烃各组分的较好分离。并采用峰面积外标法定量,满足了催化剂性能评价的需要。

    2022年06期 v.30;No.285 74-76页 [查看摘要][在线阅读][下载 169K]
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  • 煤制油生成的不饱和烃气相色谱分析

    刘恩莉;

    针对煤制油尾气不饱和烃的组分特点,在色谱柱、程序升温和分流比等方面进行探讨。选用涂有2%液体石蜡的氧化铝色谱柱、二阶程序升温和分流比为1∶25的色谱条件,实现了对煤制油尾气不饱和烃各组分的较好分离。并采用峰面积外标法定量,满足了催化剂性能评价的需要。

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