VPO催化剂上丙烷选择氧化制丙烯酸的结构敏感性研究

ＶＰＯ催化剂上丙烷选择氧化制丙烯酸的结构敏感性研究赵如松，徐铸德（浙江大学化学系，杭州３１００２７）关键词ＶＰＯ催化剂，丙烷，氧化，丙烯酸，结构敏感性丙烷直接选择氧化制取丙烯酸（ＡＡ）是个包含脱除４个氢原子和插入两个氧原子的复杂反应过程，要求催化剂具...

构建以设计为主线的化工实践教学体系的尝试

针对本校化学工程与工艺专业以往在工程实践教学中存在的弱点,我系构建了以设计为主线的实践教学体系,强调设计思想在理论教学与实践教学中的应有地位和作用。本文从专业实验、实习以及计算机化工设计训练等方面,介绍了以设计为主线的化工实践教学体系的改革内容,以及5年来的教学实践情况。

小型提升管反应器上甲醇与流化催化裂化汽油混炼改质的研究

在小型提升管流化催化裂化（FCC）装置上，使用FCC催化剂，进行了甲醇与FCC汽油的混炼实验，考察了反应温度、甲醇与FCC汽油的质量比（混炼比）及甲醇不同进料位置对精汽油族组成、裂化气组成和液体收率的影响。实验结果表明，甲醇与FCC汽油共混进料的反应效果优于甲醇提前或延后FCC汽油进料时的反应效果；甲醇与FCC汽油混炼在改善汽油质量的同时，有利于增产裂化气和提高液体收率。甲醇与FCC汽油混炼的适宜条件为：反应温度400～420℃、混炼比为5％～10％、剂油比10～12。在此条件下，FCC汽油烯烃含量下降50％以上，液体收率增加3％左右，裂化气中于气质量分数小于1．5％，精汽油与液化石油气收率之和达到98％以上。

高碳烃引发裂解制低碳烯烃的初步研究

以正庚烷为高碳烃的模型化合物,在微反装置上对正庚烷的引发裂解进行了研究。从化学键能的角度筛选了引发剂,键能为180～260kJ/mol的化合物对正庚烷热裂解有较好的引发效果,其中硝基乙烷的效果最明显。以硝基乙烷为引发剂,考察了反应温度、引发剂用量、停留时间和水蒸气稀释比(水蒸气与正庚烷的质量比)对正庚烷引发裂解性能的影响。实验结果表明,升高反应温度、增加引发剂添加量都可提高正庚烷转化率、裂解气收率和乙烯收率。在反应温度600℃、停留时间0.22s、水蒸气稀释比0.15、硝基乙烷摩尔分数2.0%的条件下,与不添加硝基乙烷相比,裂解气收率和乙烯收率分别由1.42%和0.68%增加到7.09%和3.09%。

环境友好的丙烯酸钠与丙烯酰胺共聚研究

实验研究了丙烯酸钠与丙烯酸胺共聚制备聚丙烯酰胺的反应,实现了非水解的制备方法。用化学方法除氧,可消除氮气驱氧法中有害组分携带放空问题。对聚合反应速度的控制及pH值、单体浓度及配比等对聚合反应影响因素的考察结果表明:通过加入多价金属离子(如Cu^(+2))控制氧化还原引发体系中的氧化还原速率以及使用不同活性引发剂可以实现对聚合反应速率的控制;pH值高对产品溶解有利,但会降低相对分子质量,而且会延长反应时间;单体浓度越高,反应越快,且随丙烯酸钠比例增高,反应时间变长。实验按照GB12005-89评价了产品特性粘数、相对分子质量等性能,得到了相对分子质量为2000万的聚丙烯酰胺。

铈对钒磷混合氧化物催化剂晶格氧反应性能的影响

用硝酸铈溶液浸渍制备了一系列Ce添加量(质量分数)为0.05％～3.0％的钒磷混合氧化物催化剂,在脉冲反应色谱上研究了丙烷在其上的晶格氧选择氧化制丙烯酸和乙酸的反应。结果表明:添加Ce组分改善了催化剂的氧化还原作用,提高了催化剂的活性和可逆储氧量。Ce添加量在1.0％左右时催化剂的性能最好,可逆储氧量最高;Ce添加量小于0.1％时,对催化剂催化性能基本没有促进作用。XRD表征结果显示添加Ce组分并未改变催化剂的晶相结构。

丙烷直接选择氧化制取丙烯酸和醋酸的研究

以分子氧为氧化剂，在焦磷酸钒（ＶＰＯ）催化剂上研究了丙烷直接选择氧化制取丙烯酸和醋酸。着重考察了催化剂组成、制备方法以及结构特征对反应性能的影响。同时探讨了水对反应性能的特殊影响，提出用水与催化剂表面钒原子的配位作用来说明其特殊的活性抑制作用。最后用判断试验推测了可能的反应历程。

MTO与FCC汽油降烯烃组合反应催化剂的研究

以甲醇制烯烃(MTO)与催化裂化(FCC)汽油降烯烃组合反应工艺为研究目标,采用分子筛催化剂,在小型固定床微型反应装置,研究MTO反应、汽油降烯烃反应以及甲醇与汽油混合炼制反应,比较了典型酸性分子筛催化剂的催化性能。结果表明,组合反应过程呈现出非稳态特征,小分子烯烃具有自催化现象,导致产物组成分布随反应时间显著变化。NH3-TPD分析表明,具有中强酸与强酸相结合分布特点的催化剂适合于反应过程的协同催化作用要求。适宜的反应条件为:以SAPO-34分子筛作催化剂,反应温度400℃,甲醇混炼比15%,反应时间30 min。该条件能同时较好满足MTO和FCC汽油改质要求,产物汽油中烯烃含量较FCC汽油中的含量下降50%,并可获得较高的小分子烯烃产率,实现MTO转化。

氧化钼在CH_4/H_2气氛中还原碳化机理研究

采用TG-DTA技术研究了MoO3在CH4/H2气氛中的还原碳化行为,考察了程序升温速率和还原碳化终点温度对氧化钼还原碳化行为的影响,并探索适宜的还原碳化条件。结果表明,在1℃/min的程序升温条件下,MoO3在CH4/H2气氛中经三段失重过程被还原碳化为Mo2C,相应的反应历程为MoO3→MoO2→MoOxCy→Mo2C,适宜的还原碳化终点温度为675℃;程序升温速率升至2℃/min以上时,MoO3在CH4/H2气氛中的反应历程为MoO3→MoO2→Mo+MoOxCy→Mo2C,且随程序升温速率的增大,第二段失重过程中金属Mo的生成量增大,还原碳化反应的始、终点温度升高。提高还原碳化终点温度,MoO3在CH4/H2气氛中的还原碳化反应规律相同,但过高的还原碳化温度会引起有机烃类分解生炭反应的发生,沉积在催化剂的表面,导致制备的碳化钼催化剂表面积炭增多,比表面积降低,从而引起催化活性的下降。

MCM-22/MCM-41与ZSM-5/MCM-41复合分子筛汽油降烯烃性能的对比分析

对纳米组装法合成的MCM-22/MCM-41和ZSM-5/MCM-41复合分子筛采用N2吸附脱附、氨程序升温脱附(NH3-TPD)和吡啶红外光谱等方法进行孔结构和酸性质表征。以催化裂化(FCC)汽油为原料,通过对固定床加压连续微反装置上2种复合分子筛反应产物的组成变化与组分分布进行对比分析,考察其降烯烃反应特点和规律,初步推测二者的降烯烃反应机制。结果表明:ZSM-5/MCM-41复合分子筛具有较高的异构化反应活性;MCM-22/MCM-41复合分子筛表现出非常高的芳构化反应活性和较好的降烯烃活性,可使汽油中的烯烃含量降低84.34%,并使其液相产物呈现相对轻质化的趋势。

ZSM-5/MCM-41复合分子筛汽油降烯烃反应条件考察

以催化裂化汽油为原料,在固定床加压连续微反装置上,对纳米组装法合成的ZSM-5/MCM-41复合分子筛的汽油降烯烃反应条件进行考察。通过对不同反应温度、压力和空速条件下反应产物的族组成分布、液体收率和积炭量变化的分析,得到了复合分子筛汽油降烯烃反应的最佳工艺条件为:反应温度673 K,反应压力2 MPa,空速3.0h^(-1)。复合分子筛失活主要是由于积炭的产生,ZSM-5/MCM-41复合分子筛催化剂具有较好的再生性能。

丙烯单体中硫化物的CGC-PFPD分析

报道了一种聚合级丙烯中多种硫化物的GC分析方法。样品在Gas Gaspro30m×0.317mm毛细管气相色谱柱分离,按程序升温操作,以脉冲火焰光度检测器(PF PD)检测器检测,CS2作外标,用PFPD检测器的原子响应特性测定了丙烯单体中ng/kg的硫化物含量。

电位溶出法测定脱砷剂中的砷容量

讨论了在 9mol/LHCl5ml,1mg/ml金溶液 0 5ml,加水稀释至 2 0ml的底液中 ,采用标准加入法进行脱砷剂中砷容量的电位溶出分析。实验表明 ,峰电位Ep在 +0 2 2V(饱和甘汞电极为参比电极 )左右砷有一灵敏的一阶导数峰 ,该峰峰高Hp与砷的质量浓度在 0 2～ 2 5 μg /ml之间有较好的线性关系。可对试样进行准确测定。

丙烷晶格氧选择氧化制丙烯酸和乙酸

用脉冲反应器研究了VPO催化剂用于丙烷晶格氧选择性氧化制丙烯酸 (AA)和乙酸 (HAc)的可行性。通过对催化剂的吹扫试验验证了晶格氧的氧化机理。试验结果表明 ,升高温度及减少进样量 ,都使转化率增加、选择性降低。丙烷转化率在 30 %左右时 ,AA和HAc的收率最高 ,分别为 7 6 6 %和 2 93%。在不进行再生的条件下 ,随着脉冲丙烷次数的增加 ,转化率下降 ,选择性上升 。

VPO催化剂用于丙烷晶格氧选择氧化制丙烯酸的研究

用脉冲反应色谱研究了丙烷与钒磷氧化物 (VPO)催化剂晶格氧反应制丙烯酸的可行性以及温度、停留时间等反应条件的影响。结果表明 ,在没有气相分子氧存在的情况下 ,丙烷能与 VPO催化剂的晶格氧反应生成丙烯酸和乙酸 ;被还原后的催化剂可以用空气 -水的混合气进行氧化再生。反应温度和停留时间对脉冲反应的影响与对固定床连续流动反应的影响基本相同。升高反应温度或增加停留时间 ,使转化率增加 ,选择性降低 ;丙烯酸和乙酸的收率都在 390℃左右出现极大值 ,摩尔分数分别为 7.6 6 %和 2 .92 % ,相应的选择性分别为 2 4.2 7%和9.2 3%。随着丙烷进样量的减少 ,转化率增加 ,选择性下降。

化学工程与工艺专业实习改革与实践

化学工程与工艺专业实习是一个重要的实践性教学环节,是完成化学工程师的基本训练,是培养高级工程技术人才的重要手段。北京石油化工学院化学工程与工艺专业作为国家级特色专业的建设点,以工程实践教育为特色,大胆改革传统的专业实习的教学内容与方法。

废旧锂离子电池中有价金属的回收(英文)

采用超声波分离电极材料-酸浸-钴锂沉淀新工艺分离并回收了废旧锂离子电池中的有价金属。超声波分离中所研究溶剂的分离效果为:NMP>DMF>DMSO丙酮。超声波处理可降低分离温度与时间。采用该工艺,电极材料用NMP于40℃超声波处理15min可完全剥离;所剥离电极材料中99.4%的钴锂可酸浸出;酸浸液中99.5%的钴离子可以高密度球形CoC2O4回收;钴沉淀分离后,滤液中94.5%的锂离子可以Li2CO3沉淀回收。以所回收钴锂化合物制备的LiCoO2具有良好的电化学性能。

“石油化工”特色人才培养路径研究

以提高工程实践能力为导向,构建"知识领域-知识单元-知识点"分层梳理的专业教育课程体系、"实验-实习-设计"三要素工程实践教学体系、"科研方法训练-大学生研究训练-专业实验"逐层递进的创新实践平台,在培养方案、课程设置、实践教学环节以及第二课堂等方面开展教学改革,培养石油化工特色人才。

由气相色谱程序升温数据计算恒温保留指数

提出了一种由程序升温数据推算恒温保留指数的计算方法，采用实验数据关联死时间和温度的关系，引入等效温度作为间接变量进行最优化。应用于Ｃ＿５～Ｃ＿９正构烷烃和Ｃ＿６烯烃的数据表明该法适应性强、精确度高，推算的恒温保留指数可作为定性依据。

MoO_3-LaHY催化剂的固相反应制备及其加氢脱硫性能研究

在空气气氛中由钼酸铵和LaHY分子筛固相反应制备了MoO3-LaHY催化剂,用XRD和NH3-TPD对其进行了表征,并以二苯并噻吩/正癸烷溶液为模型反应物(二苯并噻吩的质量分数为0.6%),评价了MoO3-LaHY的加氢脱硫催化性能。结果表明,在520℃下进行固相反应制备催化剂时,4.36%的Mo物种可借助固相反应进入到分子筛的体相形成单相复合体nMoOx.LaHY,剩余的Mo物种仍以MoO3的形式分散在分子筛外表面。由于单相复合体的形成,催化剂的晶胞参数增大,酸量有所下降。硫化处理后得到的硫化态MoO3-LaHY催化剂在310℃、4.0MPa、反应空速为20h-1的条件下进行加氢脱硫时,二苯并噻吩转化率达到了86.74%。随固相反应温度的升高,所制备的催化剂中Mo物种进入LaHY体相中的量有所增大,但其硫化态催化剂的二苯并噻吩加氢脱硫活性的变化幅度并不大。