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2008年  第36卷  第02期

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摘要:
以氧化钙做为催化剂和CO2化学固定剂,详细考察了Ca/C摩尔比、反应温度﹑停留时间、压力等条件对泥炭在超临界水中转化的影响。在723K,Ca/C摩尔比为0.46时,CO2被完全固定,在气相产物中只有氢气、甲烷和低碳烃,碳转化率由未添加CaO时的68.73%提高到85.36%。CaO能够促进泥炭的裂解,并对烃类的重整反应和水煤气变换反应起到催化作用。液相产物的收率在723K达到极大值,在36.5MPa,液相产物的收率是热解条件下的3倍,随着停留时间的延长,液相产物中的极性组分发生分解。
摘要:
为了研究煤在热解过程中含氮气相产物的生成规律,在滴管炉反应系统中对四种原煤以及两种脱除矿物质煤样分别在500℃、700℃、900℃和1100℃进行了实验研究。结果表明,随着温度的升高,作为NO前驱物的HCN和NH3的收率随之增加,N2的收率也增加。煤种对含氮气相产物的生成规律也有着较大的影响,煤化程度比较低的煤在热解过程中,燃料氮向气相含氮产物的转化率较高;煤化程度比较高的煤转化率则偏低,大部分的氮缩聚在多环芳香结构中,成为焦炭氮。煤中的矿物质对燃料氮向N2的转化起到了促进作用,而对燃料氮向HCN和NH3的转化起到了抑制作用。
摘要:
在分别使用有机高沸点分散剂联苯和联三苯的条件下,以苯甲酸锌为催化剂,进行了煤氧化产物煤酸(水溶酸WSA)钾浆态床异构化制对苯二甲酸(TPA)的研究。主要考察了反应温度、催化剂用量、分散剂用量、二氧化碳初压和反应时间对TPA产率的影响。结果表明,在催化剂存在下煤酸可以转化成TPA。单独煤酸钾异构化时,以联苯为分散剂时较佳反应条件为温度420℃、压力3MPa、催化剂苯甲酸锌用量3%、分散剂用量60%、反应时间1h、TPA收率24.1%。以联三苯为分散剂时较佳反应条件为温度380℃、压力1MPa、催化剂苯甲酸锌用量3%、分散剂用量60%、TPA收率25.2%。煤酸钾与苯甲酸(BA)钾混合异构化时,以联苯为分散剂TPA产率可达60%,以联三苯为分散剂TPA产率可达62%。采用气相色谱对反应产物进行了定性和定量分析。
摘要:
利用快速热解和气质联用技术,研究了酸沉淀工业木质素在400℃~700℃下快速热解液体产物的主要组分及其含量的变化。酸沉淀工业木质素快速热解液体产物中主要包括,与木质素的三种苯丙烷结构单元结构相似的苯酚、愈疮木酚和2,6二甲氧基苯酚等酚类化合物,以及它们的甲基、乙基或丙基的单取代或多取代衍生物。在400℃~600℃,热解液体产物的组分及其相对含量的变化不显著;而在600℃~700℃,芳环上含甲氧基的酚类物质的相对含量急剧减少甚至消失,而苯酚的相对含量却急剧增加,达到27.81%,比400℃的增加了近2.5倍,同时芳烃化合物的相对含量增加,并出现苯丙呋喃、茚和萘等芳环化合物。
摘要:
以正丁胺为模板剂,采用水热晶化法在固体硅胶小球上原位合成了ZSM-5分子筛。考察了晶化温度、晶化时间、初始凝胶硅铝比及H2O/ SiO2、BuNH2/ SiO2、OH-/SiO2对ZSM-5相对结晶度的影响,得到了ZSM5的合成化学规律。采用XRD、SEM、FTIR及N2吸附手段对固体硅胶小球上原位合成的复合结构分子筛进行了表征。结果表明,这种材料具有介孔和微孔的复合结构特征,而且很好地保持了硅胶小球的形貌。以大庆VGO为原料,在重油微反装置上对该复合结构分子筛进行催化性能评价。结果表明,使用硅胶原位合成的ZSM-5分子筛可显著提高低碳烯烃选择性和收率。
摘要:
采用无水三氯化铝与多种有机氯盐按照不同摩尔比合成了具有不同酸度和阴、阳离子结构的室温离子液体,考察了离子液体的结构和反应条件对正戊烷异构化反应的影响。结果表明,合成离子液体过程中,AlCl3与Et3NHCl摩尔比对离子液体的酸强度和催化性能有较大的影响。实验确定了正丁醇为异构化反应适宜的引发剂,其用量为正戊烷的2.5%;正戊烷异构化的优化反应条件为反应温度30℃,反应10h,搅拌器转速1500r/min。在此优化反应条件下,正戊烷的转化率与异构化率分别达到85.66%和92.86%。
摘要:
将不同孔尺寸、酸强度的HZSM5和Hβ分子筛混合制得复合载体,担载金属组分Ni、Mg、Mo、Zn制得烷烃异构化和芳构化催化剂M/C。采用XRD、BET、程序升温氨脱附(NH3TPD)及吡啶吸附脱附红外光谱法对制备的载体及催化剂进行了理化性质表征。以正辛烷为正构烷烃模型化合物,在连续加氢微型反应装置上评价了催化剂对正构烷烃异构化和芳构化反应的催化性能。结果表明,与单一分子筛相比,复合后载体的表面酸中心分布得到了调节,中强酸中心的增加有利于烷烃异构化和芳构化反应。复合分子筛催化剂引入不同金属组分进行改性后体现出不同的催化性能,其中Ni的引入既提供了加脱氢活性中心,又获得了适宜的B、L酸中心分布,使反应转化率和选择性显著提高。反应条件对催化剂的异构化和芳构化性能也有不同程度的影响,在320℃、2.8MPa、2.0h-1下,正辛烷的临氢异构化和芳构化选择性较好。
摘要:
以噻吩的正辛烷溶液模拟FCC汽油,以水为萃取剂,以空气中的O2为氧化剂,以核黄素为光敏剂,研究了噻吩在500W高压汞灯照射下的光化学氧化。实验结果表明,在通气量为150mL/min、水油比为1∶1、核黄素加入量为30μmol/L的条件下,反应3h后噻吩的脱硫率能够达到85.4%。核黄素的敏化作用是通过激发基态氧为单线态氧实现的,噻吩氧化脱硫为一级动力学反应,加入光敏剂时反应速率常数k=9.10×10-5s-1,半衰期t1/2=2.12h。
摘要:
经过顺序氧化反应动力学方程、相转移催化剂强化作用数学模型方程和萃取相平衡方程的推导,确定了催化柴油氧化萃取脱硫数学模型方程。研究表明,呈指数函数形式的相转移催化剂作用数学模型具有较高的计算精度。通过模型参数估值确定了氧化速率常数的频率因子和活化能、相平衡常数、相转移催化剂作用模型参数,建立了脱硫率数学模型。模型预测显示,柴油脱硫率随着氧化时间延长呈先提高后降低的趋势;氧化时间较短时,柴油脱硫率随相转移催化剂用量提高而增大,但氧化时间较长时的情况相反;柴油脱硫率随着氧化溶液体积分数增大或萃取剂与油比增大均呈提高的趋势。
摘要:
在反应温度260℃、压力5.0MPa的条件下,对浆态床反应器中二甲醚合成复合催化剂的失活规律进行了研究。结果表明, Cu基催化剂失活较快是导致浆态床二甲醚合成催化剂不稳定的主要原因。通过分析Cu基催化剂在浆态床反应器和固定床反应器中的活性变化规律,发现在浆态床反应器中不能及时导出反应体系的H2O对催化剂的毒副作用导致了浆态床Cu基催化剂快速失活。对失活催化剂进行的TPR、XRD和SEMEDS表征结果可以看出,Cu粒子的长大和积炭是Cu基催化剂失活的重要原因,与已有文献报道不同的是并未发现明显的Cu元素流失。
摘要:
采用浸渍法制备了一系列CaO改性的HZSM5 (Si/Al=38)分子筛,并以CaO/HZSM5为脱水剂 与JC207甲醇合成催化剂(靖江催化剂厂)按照一定的比例组成双功能催化剂,在固定床反应器上考察了其对一步法合成二甲醚的影响。XRD结果表明,CaO在HZSM5上呈高度分散状态,没有发现新的物种生成。PyridineIR结果表明,CaO引入HZSM5后,酸中心的类型和数量发生明显的变化,CaO的加人促使部分酸中心由B酸中心转变为L酸中心。NH3TPD结果表明,随着CaO含量的增加,HZSM5分子筛表面酸性较强的酸中心数目下降,总酸中心数目也下降,但酸性较强的酸中心下降较快。表明适量的CaO改性HZSM5分子筛不是除去表面所有的酸中心,而是通过与表面强酸中心的作用,使其向弱酸和中强酸中心过渡,从而改变HZSM5表面的酸强度分布,提高二甲醚的选择性。
摘要:
采用低温N2吸附、H2TPR、CO2TPD、MES、XRD,考察了K的加入顺序对两组微球状费托(F-T)合成Fe/Cu/K/SiO2催化剂的织构性质、还原行为、碳化行为、物相变化以及反应性能的影响。结果表明,K的加入顺序对催化剂的织构性质影响很小。先加Si后加K的催化剂具有较强的表面碱性,抑制催化剂在H2气氛下的初始还原,但促进了催化剂的碳化,且在浆态床FT反应中表现出良好的反应稳定性,较高的FTS反应活性,较低的甲烷选择性以及较高的重质烃和烯烃选择性,表现出良好的工业应用前景。
摘要:
采用H2TPR、TEM及活性评价等手段,考察了还原方式(等温和程序升温还原)及还原温度对不同温度(550℃和950℃)焙烧制备的镍基催化剂结构和甲烷部分氧化反应性能的影响。结果表明,与程序升温还原方式相比,等温还原的催化剂中镍物种的还原度较低、Ni晶粒度较小。还原方式对550℃焙烧制备的催化剂(POM-1)的甲烷部分氧化反应性能影响不明显,但等温还原的催化剂反应过程中床层温度较低。随着等温还原温度的提高,POM-1催化剂的镍还原度有所降低,而950℃焙烧制备的催化剂(POM-5)还原度略有增加,且具有较小的镍晶粒。随着等温还原温度的提高,POM-1催化剂反应性能无明显差异,但床层热点温度提高;POM-5催化剂反应性能随还原温度的提高而提高,且床层温度呈现降低趋势。通过分析发现,催化剂床层温度与催化剂镍晶粒大小密切相关,较小的镍晶粒利于床层热点温度的降低,这与较大镍晶粒利于甲烷完全氧化反应有关。
摘要:
用微型催化反应装置结合吡啶吸附红外光谱、热重、氢化学吸附和程序升温等还原手段,研究了添加碱土金属离子助剂对负载型PtSn/γ-Al2O3催化剂长链烷烃(C10~13)脱氢反应性能的影响。结果表明,碱土金属助剂的引入可以降低催化剂积炭量、提高催化剂铂金属表面裸露度,从而提高催化剂脱氢反应稳定性。但强碱性的碱土金属助剂如Ba2+的引入增强了锡与载体之间的相互作用,减弱了锡与铂之间的相互作用, 导致反应后催化剂铂金属表面裸露度下降,故PtSnBa/γ-Al2O3催化剂脱氢活性较低。
摘要:
采用共浸渍和程序升温还原的方法,在不同的温度下氢气还原4h合成了负载量为30%(以WO3计)的WP/γ-Al2O3催化剂。对合成的催化剂进行了XRD、BET、TG和31PMAS NMR表征。在3.0MPa和633K的反应条件下,对催化剂的咔唑加氢脱氮(HDN)活性进行了评价。结果表明,当还原温度超过1023K时活性组分WP在载体表面发生聚集。当催化剂还原温度为923K时,在化学位移为2.4×10-5只能检测到与磷酸盐对应的特征峰;当催化剂还原温度为1023K和低旋转频率时,在化学位移为2.55×10-4处检测到与活性组分WP对应的特征衍射峰,当高旋转频率时,在化学位移为处6.88×10-4处检测到一个特征峰,该特征峰可能与载体和活性组分之间存在的强相互作用而产生的类似—Al—O—W—P结构的物种有关,这对应与XRD谱图中在40.44°存在的衍射峰。TG结果表明,随还原温度的提高,催化剂前体的磷化程度增加。923K合成的催化剂具有相对最高的咔唑HDN活性,其咔唑HDN转化率达到79%。催化剂咔唑HDN途径有三条:比较低的直接氢解脱氮选择性和比较高的加氢脱氮选择性(一个苯环先饱和然后脱氮,两个苯环饱和然后再脱氮),其中第三条途径,即两个苯环饱和再脱氮为主要途径。
摘要:
对石灰石/石膏湿法烟气脱氟反应过程进行了描述,建立了基于双膜理论的CaCO3HF反应动力学模型,并对模型进行了计算和分析,考察了反应温度、反应时间、HF气相分压、Ca/F摩尔比等因素对反应的影响。结果表明,CaCO3颗粒的转化率和脱氟率随着反应温度、反应时间、HF气相分压的增加而增加,Ca/F摩尔比对脱氟率有重要影响,双膜理论模型可较好地描述石灰石/石膏湿法脱氟反应的动力学行为。研究结果对于典型的湿法烟气脱硫技术的气态氟化物的脱除机理研究和为开发统一的燃煤污染物控制技术具有指导意义。
摘要:
考察了添加Na助剂对CuO/Al2O3 的H2再生过程、硫磺产量及后续脱SO2过程活性的影响。结果表明,400℃再生温度下Na助剂添加后,CuO/Al2O3吸附剂的H2再生循环过程的硫磺产量及后续脱SO2过程硫容均变为添加前的1.3倍。Na助剂的添加明显增大吸附剂上载体Al2O3的硫化程度;且在Cu相和Na相共同存在情况下,吸附剂上生成的部分物质Al2(SO4)3在400℃以下即可被还原再生,从而明显提高了H2再生过程的硫磺产量和后续脱SO2硫容。
摘要:
采用共沉淀法制备铈掺杂铁锰复合氧化物脱硫剂,对掺杂和未掺杂脱硫剂进行XRD、SEM、TG和XPS分析,并对脱硫剂在325℃下进行脱硫实验。实验结果表明,脱硫剂微粒的晶粒尺寸、分散度和表面元素形态随氧化铈的添加有所改变。和未添加氧化铈脱硫剂相比,添加氧化铈脱硫剂晶粒变小,各元素结合能有所增加。掺杂氧化铈后脱硫剂中氧化物分散性增强,表面吸附氧量增加,脱硫剂在还原气氛中易被还原。脱硫实验表明,添加氧化铈增强了脱硫剂脱除羰基硫的活性,羰基硫脱除精度有较大提高。此外,脱硫剂中添加适量氧化铈可以延长脱硫剂的穿透时间,但过量的氧化铈加入会使穿透时间缩短。
摘要:
通过对比废弃塑料(PE)和渣油的热重曲线(TG/DTG),研究了两者的热解特性,论证了利用延迟焦化方法处理聚乙烯类废弃塑料的理论可行性;同时通过模拟延迟焦化实验,针对性地考察了废弃聚乙烯延迟焦化及废弃聚乙烯与渣油共延迟焦化的反应特性,采用模拟蒸馏方法分析了燃料油产物的成分组成,探讨了废弃聚乙烯延迟焦化方法制取燃料油的生产可行性。结果表明,PE的主要热解温区为350℃~480℃,渣油的为250℃~460℃,两者的热解特性有很大的相似性。PE热解的液体产物中汽油和柴油馏分达到62%,蜡油馏分为38%;PE热解的气相产物为小分子的烃类和氢气。PE与渣油共延迟焦化的液体产物中汽油馏分明显比渣油单独焦化的增加。
摘要:
对经苯酚吸附和干态催化氧化过程后吸附有苯酚残留物的活性炭载氧化铜和氧化铈(CuCe/AC)进行了氢处理研究。结果表明,氢处理可明显促进残留物的分解,恢复CuCe/AC对苯酚的吸附性能,减少在后续苯酚氧化过程中苯酚脱附量。氢处理温度越高,苯酚吸附容量恢复得越好。但氢处理不能恢复CuCe/AC对苯酚的催化氧化活性,是由于活性组分晶粒长大所致。
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