摘要:圍繞甲烷直接催化制甲醇技術(shù)的研究情況,從反應(yīng)溶劑、氧化劑、催化劑三個(gè)方面對(duì)國(guó)內(nèi)外的研究新進(jìn)展進(jìn)行了綜述,分析了該技術(shù)目前存在的問(wèn)題及今后研究方向。針對(duì)目前技術(shù)存在的甲烷轉(zhuǎn)化率低、產(chǎn)物易深度氧化問(wèn)題,提出要實(shí)現(xiàn)甲烷直接催化制甲醇技術(shù)的工業(yè)化應(yīng)用,需要進(jìn)一步改善反應(yīng)條件,深入研究反應(yīng)機(jī)理,設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)出高活性、高穩(wěn)定性的新型復(fù)合催化劑。 關(guān)鍵詞:甲烷;甲醇;直接合成;反應(yīng)溶劑;氧化劑;催化劑
發(fā)布時(shí)間: 2021-09-17 14:29
前言 由于我國(guó)經(jīng)濟(jì)消費(fèi)結(jié)構(gòu)的影響,我國(guó)成品油消費(fèi)市場(chǎng)柴汽比(柴油用量與汽油用量之比)較高,我國(guó)成品油消費(fèi)市場(chǎng)柴汽比大約在2:1以上,遠(yuǎn)大于歐洲成品油消費(fèi)市場(chǎng)柴汽比的1:1,和北美成品油消費(fèi)市場(chǎng)柴汽比的0.2:1。隨著國(guó)民經(jīng)濟(jì)的迅速發(fā)展,國(guó)內(nèi)柴油日益緊俏,未來(lái)我國(guó)經(jīng)濟(jì)仍將保持高速度發(fā)展,與煉油工業(yè)密切相關(guān)的用油大戶(hù)——交通運(yùn)輸部門(mén)的車(chē)輛保有量仍將保持每年9%以上的增長(zhǎng)速度,民航運(yùn)輸量、鐵路運(yùn)輸量、水運(yùn)量均逐年增長(zhǎng),由此帶來(lái)國(guó)內(nèi)對(duì)柴油需求的急速增長(zhǎng)。因此調(diào)整生產(chǎn)結(jié)構(gòu)、優(yōu)化工藝增加柴油產(chǎn)量,應(yīng)做為煉廠(chǎng)今后長(zhǎng)期的重要任務(wù)。
發(fā)布時(shí)間: 2021-09-14 14:12
摘要:以鉑為活性組分,氧化鋁顆粒、單晶硅片及單晶硅片支撐的氧化鋁薄膜為載體,制備了甲醇室溫催化燃燒催化劑,研究了載體種類(lèi)、載體性質(zhì)、制備方法及鉑負(fù)載量對(duì)催化劑活性的影響。結(jié)果表明,所制備的催化劑均可使甲醇在室溫下燃燒;作為甲醇燃燒催化劑的載體,氧化鋁優(yōu)于單晶硅,薄膜狀氧化鋁優(yōu)于顆粒狀氧化鋁。當(dāng)載體種類(lèi)和性質(zhì)均相同時(shí),化學(xué)分散法制備的催化劑活性高于磁控濺射法。就活性組分而言,增大其負(fù)載量并不一定能提高催化活性,本實(shí)驗(yàn)中,當(dāng)鉑的負(fù)載量下降兩個(gè)數(shù)量級(jí)后,單位質(zhì)量鉑上甲醇的轉(zhuǎn)化量提高了26倍。 關(guān)鍵詞:室溫;催化燃燒;薄膜;載體
發(fā)布時(shí)間: 2021-09-13 11:13
摘要:針對(duì)煙氣中NO選擇性催化氧化工藝,從催化機(jī)理、催化活性、抗硫及抗水蒸氣等方面總結(jié)分析了活性炭、分子篩、貴金屬及金屬氧化物4類(lèi)催化劑催化氧化NO的性能及其研究進(jìn)展。其中,活性炭類(lèi)催化劑的研究主要集中于材料改性及新型材料的制備;分子篩及其負(fù)載型催化劑的研究重點(diǎn)在于降低催化劑活性溫度窗口;貴金屬類(lèi)催化劑活性較好,但過(guò)高的成本限制了其工業(yè)化應(yīng)用;金屬氧化物催化劑活性高、成本低廉,并可通過(guò)多種金屬氧化物復(fù)配改善其催化性能,為目前最具發(fā)展前景的NO氧化工藝。 關(guān)鍵詞:煙氣脫硝;NO;催化劑;選擇性催化氧化法;活性炭;分子篩;貴金屬;金屬氧化物
發(fā)布時(shí)間: 2021-09-02 16:06
林代峰,張臻,羅永晉,錢(qián)慶榮,陳慶華 摘要:詳細(xì)闡述了Cu基催化劑的研究進(jìn)展,重點(diǎn)從催化劑的反應(yīng)機(jī)理、構(gòu)效關(guān)系和活性位點(diǎn)進(jìn)行了討論。此外還概述了貴金屬催化劑、In2O3基催化劑和其他新型催化劑的最新進(jìn)展,以增強(qiáng)當(dāng)前對(duì)CO2加氫制甲醇的理解。最后,對(duì)現(xiàn)有催化劑存在的問(wèn)題進(jìn)行了分析,并提出了今后可能的研究方向。 關(guān)鍵詞: 二氧化碳加氫; 甲醇; 催化劑; 反應(yīng)機(jī)理; 構(gòu)效關(guān)系
發(fā)布時(shí)間: 2021-07-08 09:53
醋酸是一種重要的有機(jī)化工原料,其生產(chǎn)方法主要有乙醛氧化法、烯烴直接氧化法及甲醇羰基化法。乙醛氧化法在常壓、60℃下乙醛的轉(zhuǎn)化率達(dá)到95%,但因該法所采用的有機(jī)汞催化劑對(duì)環(huán)境污染嚴(yán)重,目前已經(jīng)被逐漸淘汰;烯烴直接氧化法則因其原料(丁烷、石腦油等)轉(zhuǎn)化率較低、產(chǎn)品分離工藝復(fù)雜、成本高等因素使其競(jìng)爭(zhēng)力受到了限制;甲醇羰基化法合成醋酸的工藝路線(xiàn)具有甲醇轉(zhuǎn)化率高、副產(chǎn)物少等優(yōu)點(diǎn),逐漸成為合成醋酸的主流方法。由美國(guó)孟山都(Monsanto) 公司開(kāi)發(fā)的甲醇低壓羰基合成醋酸工藝自20 世紀(jì)60 年代末開(kāi)發(fā)投產(chǎn)以來(lái),目前已成為世界生產(chǎn)醋酸的主要生產(chǎn)方法。該工藝采用銠的鹵化物為催化劑、碘甲烷為促進(jìn)劑,在壓力218~310 MPa 和溫度175~185 ℃下實(shí)現(xiàn)了甲醇和一氧化碳羰基合成醋酸。
發(fā)布時(shí)間: 2021-07-05 08:40
催化劑在化學(xué)反應(yīng)中有著不可缺失的作用,而催化劑的純度、用量、密度因素等都對(duì)化學(xué)反應(yīng)的速度有很大的影響,對(duì)催化劑工藝的研究就顯得尤為重要。而銅系一氧化碳低溫變換催化劑在制造工藝改進(jìn)時(shí)常會(huì)碰到雜質(zhì)、溫度限制的問(wèn)題,本文就對(duì)銅系一氧化碳低溫變換催化劑的改進(jìn)方法進(jìn)行探討和分析。 銅系一氧化碳;催化劑;改進(jìn)方法
發(fā)布時(shí)間: 2021-06-29 17:16
CO作為大氣主要污染物之一,來(lái)源較為廣泛。工業(yè)爐窯、冶金工業(yè)以及機(jī)動(dòng)車(chē)尾氣排放等方式均會(huì)造成CO大量排放,造成嚴(yán)重的環(huán)境污染。催化燃燒技術(shù)是廣大學(xué)者公認(rèn)的有效限制并消除CO的主流技術(shù),可通過(guò)引入催化劑的方式實(shí)現(xiàn)CO的低溫高效轉(zhuǎn)化,已在汽車(chē)尾氣排放、CO優(yōu)先氧化等低溫催化氧化領(lǐng)域形成了產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用,且效果顯著。Cu-Ce復(fù)合氧化物催化劑以其低溫高效、壽命長(zhǎng)且廉價(jià)等優(yōu)點(diǎn)備受關(guān)注,成為應(yīng)用于CO催化燃燒的首選催化劑。本文綜述近年來(lái)Cu-Ce體系催化劑上CO催化燃燒反應(yīng)的研究進(jìn)展,列舉了不同的催化劑制備方法,概括了Cu-Ce催化劑的結(jié)構(gòu)形貌-性能關(guān)系與載體-活性組分的強(qiáng)相互作用規(guī)律(尺寸效應(yīng)、界面效應(yīng)),闡述了分析了基于表征技術(shù)、原位實(shí)驗(yàn)與反應(yīng)動(dòng)力學(xué)等方法下得到不同反應(yīng)路徑之間的差異,總結(jié)出CO催化燃燒微觀(guān)反應(yīng)機(jī)理。同時(shí)根據(jù)不同工業(yè)廢氣中CO濃度的變化特點(diǎn),介紹了中科院力學(xué)所高效潔凈燃燒課題組近些年的相關(guān)工作進(jìn)展:以轉(zhuǎn)爐煉鋼過(guò)程中產(chǎn)生的轉(zhuǎn)爐放散煤氣(CO≤35%)為例,設(shè)計(jì)制備出低溫高效CuCe0.75Zr0.25Oy催化劑,并進(jìn)一步合成工業(yè)級(jí)蜂窩陶瓷催化劑,提出了CO自持催化燃燒技術(shù),探究得到寬CO濃度范圍(1%-20%)條件下的CO催化燃燒反應(yīng)規(guī)律(誘導(dǎo)階段、熱飛溫及熱自持階段),確定了較為詳細(xì)的CO催化燃燒反應(yīng)路徑(M-K和L-H機(jī)理)與穩(wěn)燃機(jī)制(貧燃極限、穩(wěn)燃溫度場(chǎng)、換熱特性),為轉(zhuǎn)爐放散煤氣從所需燃?xì)庖嫉阶陨砟芰炕厥绽玫碾p向節(jié)能提供切實(shí)可行的技術(shù)方案。最后對(duì)CO催化燃燒反應(yīng)研究未來(lái)發(fā)展方向進(jìn)行了展望:未來(lái)CO催化燃燒反應(yīng)機(jī)理研究可從新型高效納米Cu-Ce催化劑出發(fā),尋找精細(xì)的形貌可控催化劑制備方法與規(guī)?;a(chǎn)技術(shù),制得活性位原子利用率高、持久高效的催化劑,采用先進(jìn)的原位表征實(shí)驗(yàn)技術(shù)與理論模擬計(jì)算方法,深入研究催化劑載體-活性組分相互作用演化規(guī)律,開(kāi)展CO催化燃燒吸附-反應(yīng)-脫附過(guò)程的定性定量研究,以期豐富CO催化燃燒安全控制理論,同時(shí)加強(qiáng)產(chǎn)學(xué)研間的結(jié)合,讓催化劑從實(shí)驗(yàn)室走向?qū)嶋H工業(yè)應(yīng)用中去,切實(shí)考察長(zhǎng)時(shí)間復(fù)雜煙氣環(huán)境下催化劑的各項(xiàng)性能,促進(jìn)工業(yè)節(jié)能減排事業(yè)的蓬勃發(fā)展。 關(guān)鍵詞:Cu-Ce催化劑;CO;催化燃燒;構(gòu)效關(guān)系;反應(yīng)機(jī)理
發(fā)布時(shí)間: 2021-06-28 14:15
二氧化碳(CO2)催化加氫制備甲醇等重要化工原料是一項(xiàng)具有前景的碳循環(huán)利用技術(shù)。目前,該技術(shù)的核心挑戰(zhàn)是開(kāi)發(fā)出高活性、高選擇性和高穩(wěn)定性的CO2加氫催化劑。相比于傳統(tǒng)的銅基催化劑,銦基催化劑有較高的甲醇選擇性和高溫穩(wěn)定性,近年來(lái)受到學(xué)術(shù)界的關(guān)注。然而,目前人們對(duì)In基催化劑CO2加氫反應(yīng)機(jī)理和催化本質(zhì)等科學(xué)問(wèn)題的認(rèn)知尚未形成統(tǒng)一理論。本綜述總結(jié)了催化劑制備、反應(yīng)機(jī)理研究與熱力學(xué)分析、催化劑結(jié)構(gòu)表征方法等進(jìn)展。針對(duì)目前存在的單程轉(zhuǎn)化率不高、催化劑穩(wěn)定性不足等問(wèn)題,提出未來(lái)研究方向包括引入新的助劑或活性組分,設(shè)計(jì)特殊結(jié)構(gòu)的催化劑以及耦合分子篩等。
發(fā)布時(shí)間: 2021-06-23 09:01
主要介紹了甲烷化催化劑的主要組成和催化機(jī)理,并從空速、循環(huán)量、壓力、溫度、模值等方面分析了影響甲烷化催化劑活性因素,結(jié)合實(shí)際工作中的經(jīng)驗(yàn)調(diào)整催化劑運(yùn)行參數(shù),從而使催化劑維持高的活性,增加催化劑的使用壽命。
發(fā)布時(shí)間: 2021-05-10 22:31
簡(jiǎn)要介紹了甲烷自熱制合成氣的研究進(jìn)展,重點(diǎn)從催化劑活性組分、載體、助劑方面介紹了自熱重整反應(yīng)常用的負(fù)載型金屬催化劑,支出了聯(lián)合活性組分和功能型載體是大規(guī)模自熱重整制氫的發(fā)展熱點(diǎn)。
發(fā)布時(shí)間: 2021-04-25 08:35
銅基催化劑是甲醇合成反應(yīng)中最為普遍使用的催化劑。介紹了銅基催化劑失活原因,包括燒結(jié)失活、中毒失活等,結(jié) 果發(fā)現(xiàn)燒結(jié)是銅基催化劑失活的主要原因,這是由于催化劑的燒結(jié)容易誘導(dǎo)活性中心銅粒子團(tuán)聚長(zhǎng)大而導(dǎo)致有效活性位急劇 減少,從而導(dǎo)致催化劑穩(wěn)定性急劇下降。此外,還介紹了提高催化劑穩(wěn)定性目前提出的主要解決辦法,主要包括加入助劑、形成 合金、優(yōu)化金屬與載體之間相互作用、最大化粒子間距離、限域作用等。
發(fā)布時(shí)間: 2021-04-12 10:37