基于新载体的BC-L-83碳三加氢催化剂的开发及工业应用

针对国产碳三液相加氢BC-L-83催化剂的特点和不足,开发了基于新载体的BC-L-83碳三液相选择加氢催化剂,考察了新BC-L-83催化剂在工业乙烯装置上的长周期应用情况。工业应用结果表明,新BC-L-83催化剂在国内1.2 Mt/a乙烯装置中首次稳定运行22个月以上,催化剂活性高,抗波动性能好,丙烯平均选择性超过73%,更好地满足了工业乙烯装置脱除碳三馏分中的丙炔、丙二烯和增产丙烯的要求,具有明显的技术和成本优势。

工业CuBi/MgSiO_(3)催化剂再生技术研究

以1,4丁二醇生产过程中的催化剂再生技术为研究对象,探讨了对废铜铋催化剂再生后,与新鲜铜铋催化剂在整体成型法工艺下的复配技术。通过表征催化剂的粒径分布、比表面积、形貌特征、元素组成和物相组成,确定了乙炔合成丁炔二醇铜铋催化剂的最优再生处理工艺流程。通过正交试验和强度测试仪分析了成型铜铋催化剂的机械强度可靠性和耐磨性能,为工业CuBi/MgSiO_(3)催化剂的再生提供了新的思路,也为其他催化剂的再生提供了借鉴。

碳二加氢催化剂在高空速下的工业应用

碳二加氢是乙烯装置分离工序中最重要的反应过程,碳二加氢催化剂的稳定运行对乙烯装置的长周期运转具有重要的意义。中国石化北京化工研究院开发的碳二加氢催化剂BC-H-20B具有催化性能好、适应性广、运行稳定的优点,在国内外乙烯装置上广泛应用。空速是碳二加氢催化剂的一个重要的运行指标,针对新建乙烯装置和现有乙烯装置改扩建对高空速催化剂的要求,研究了高空速下BC-H-20B催化剂的适应性和使用条件。碳二加氢催化剂BC-H-20B在国内某大型乙烯装置上首次在高空速条件下稳定运行,具有较好的活性和选择性。

多环芳烃双效耦合加氢催化剂制备及其加氢性能

多环芳烃加氢饱和既有利于环境保护,还能促进煤焦油的高效率利用。以煤焦油中(210~360)℃富含2-4环多环芳烃馏分为研究对象,采用加氢饱和催化剂与分子筛催化剂作为双效耦合催化剂,对不同反应条件下煤焦油催化加氢反应性能进行研究。结果表明,双效耦合催化剂具备分子筛催化剂与加氢饱和催化剂的催化特性,同时具备两者相互作用较小的稳态结构,且其在多环芳烃催化加氢反应中的活性介于分子筛催化剂和加氢饱和催化剂之间;活性金属组分Ni和Mo在催化剂表面分布稳定均匀。各操作条件对多环芳烃加氢性能存在不同程度的影响,双效耦合催化剂耦合比为4∶6时,多环芳烃催化加氢性能优于其他耦合比催化剂,在反应温度380℃、氢初压8.0 MPa、反应时间60 min和剂油比5∶100条件下,具有较好的加氢性能。馏分油多次选择性加氢后,饱和分量明显增加,胶质和芳香分量明显减少。

新型分散型抗垢剂在S Zorb装置的工业应用

中国石化广州分公司S Zorb装置为有效抑制原料侧换热器E-7101A-G因高温结垢而导致的换热器传热效率下降、换热器总压差上涨过快等影响装置长周期运行问题,决定使用浙江杭化科技股份有限公司生产的新型分散型抗垢剂HK-17DC。工业应用结果表明,HK-17DC在线除垢及阻垢作用良好,且使用HK-17DC对装置运行和产品质量无不良影响。

Mo-Zn_(0.5)Cd_(0.5)S@NiCo_(2)S_(4)掺杂-异质结体系的制备及其双功能光催化性能研究

采用溶剂热与水热法制备了Mo-Zn_(0.5)Cd_(0.5)S@NiCo_(2)S_(4)掺杂-异质结光催化剂,系统表征了光催化剂的晶体结构、元素组成、微观形貌和光电性能,通过差分电荷密度的计算并阐释了电子转移方向。结果表明,Mo的掺杂改变了Zn_(0.5)Cd_(0.5)S的晶格和能带结构,异质结的构筑增加了光催化活性位点,加快了电子转移速率。在可见光照射下,通过降解四环素(TC)溶液同时产氢来考察双功能光催化剂的活性。60 min内,TC的降解率可达75%,氢气产量达1146.72μmol/g/h。

助剂对球形Cu/SiO_(2)催化剂甲醇脱氢制甲酸甲酯反应性能的影响

甲醇脱氢制甲酸甲酯是实现甲醇下游产品多元化利用的绿色高效途径,使用助剂对SiO_(2)催化剂进行改性已成为提高目标产物甲酸甲酯收率的有效策略。首先通过溶胶-凝胶法制备了球形SiO_(2)负载Cu催化剂(Cu/SiO_(2)),然后采用旋蒸法引入助剂制得CuM/SiO_(2)(M=Ce或Al)催化剂,借助N2吸/脱附、扫描电子显微镜(SEM)、H_(2)-N_(2)O滴定和X射线衍射(XRD)等手段对催化剂进行了表征,并将催化剂用于甲醇脱氢制甲酸甲酯反应评价了其催化性能。结果表明,助剂可改变催化剂中活性Cu^(0)物种的含量和表面酸碱性。与Cu/SiO_(2)催化剂相比,CuCe/SiO_(2)催化剂表面Cu颗粒的分散度提高,这促进了活性物种Cu^(0)的形成,同时表面碱性位点减少,抑制了副反应发生,因而CuCe/SiO_(2)催化剂表现出最高的活性。在300℃、0.2 MPa的反应条件下,CuCe/SiO_(2)催化剂的甲醇转化率、甲酸甲酯选择性分别为29.2%、86.3%,甲酸甲酯收率为25.2%,均明显优于文献报道的Cu基催化剂。

载体性质对NiMo催化剂活性相结构及1-甲基萘加氢饱和性能的影响

通过在载体成型过程中引入纤维素A作为改性剂,并调变纤维素A与胶溶剂硝酸的比例,获得5种性质不同的载体,然后采用孔饱和浸渍和低温络合工艺制备相应催化剂。利用N 2吸附-脱附、压汞、红外羟基、后萃取实验、X射线光电子能谱、透射电子显微镜等表征手段深入分析了载体的孔结构与表面性质、催化剂加氢活性相的结构与形貌,并选择1-甲基萘为模型化合物评价催化剂的加氢饱和性能。结果表明:随着纤维素A比例的增加,载体的孔体积增大且超大孔比例提高;载体表面羟基数量减少且与活性金属发生强相互作用的碱性羟基和中性羟基比例降低,催化剂硫化后形成更多的NiMoS相和多层堆叠的MoS 2片晶。纤维素A的引入,调变了金属与载体的相互作用并促进形成更多高活性的加氢活性相结构,同时构筑了利于反应物扩散的大孔,提高了1-甲基萘加氢饱和反应活性。

杂化纳米生物催化剂CALB@Fe_(3)O_(4)@ZIF-8的构建及性能

以脂肪酶(lipase,CALB)为模型酶,利用功能性纳米材料四氧化三铁纳米粒子与金属有机骨架(metal-organic framework,MOF)材料ZIF-8相杂化的同时,将CALB包埋在杂化材料中,制备杂化纳米生物催化剂CALB@Fe_(3)O_(4)@ZIF-8,研究了温度、机械搅拌转速、光照条件以及Fe_(3)O_(4)添加量对CALB@Fe_(3)O_(4)@ZIF-8活性的影响,获得制备CALB@Fe_(3)O_(4)@ZIF-8的最佳条件为:温度20℃、转速400 r/min、光照波长380 nm、Fe_(3)O_(4)质量5 mg。在此条件下CALB@Fe_(3)O_(4)@ZIF-8的最大酶活回收率82%,比优化前提高了16%。随着具有光热效应的Fe_(3)O_(4)纳米粒子的加入,CALB@Fe_(3)O_(4)@ZIF-8表现出较强的光热效应,光照(光强和光照波长)显著提高酶与底物的亲和力和反应速率,使CALB@Fe_(3)O_(4)@ZIF-8表现出更高的酶活力。该研究为开发新型功能性纳米杂化MOF固定化酶生物催化剂提供参考。

硫化氢含量对加氢脱氧催化剂活性和稳定性的影响

硫化氢对维持硫化态催化剂的活性和稳定性有重要作用,通过向原料十六酸甲酯中加入不同比例的二甲基二硫醚来改变加氢反应气氛中硫化氢含量的方法来研究硫化氢对硫化态NiMo加氢脱氧催化剂活性和稳定性的影响,并采用XRD、N_(2)吸附-脱附、TG-MS、XPS和碳硫含量分析等手段对催化剂进行表征。实验结果表明,十六酸甲酯在310℃可完全脱氧,提高反应温度有利于脱羧脱羰反应路径。在0.20%(φ)硫化氢含量下催化剂能维持较高的硫化度和活性相比例,随着硫化氢含量由0.20%(φ)降至0.05%(φ),催化剂活性和稳定性降低;相比于0.20%(φ)硫化氢含量下反应后的催化剂,0.05%(φ)硫化氢含量下反应后催化剂的积碳量和积碳缩合程度更高,比表面积降幅更大,催化剂硫化度和活性相比例明显降低,硫流失现象明显;催化剂活性降低的原因可能是积碳的生成和硫的流失。

初生态低缠结超高分子量聚乙烯催化剂研究进展

超高分子量聚乙烯(UHMWPE)具有高耐磨性、高强度和刚度、轻质、耐腐蚀、低摩擦系数、生物相容性等特点,作为一种优异的工程塑料广泛应用于高端新材料等各领域,而调控高分子链的缠结程度对于更好地应用UHMWPE至关重要。从均相催化和非均相催化两方面综述了制备初生态低缠结UHMWPE的催化剂技术的研究进展,其中,单中心催化体系和修饰型Ziegler-Natta催化剂在制备初生态低缠结UHMWPE的工业应用中前景广阔。

半乳糖氧化酶的生物学改造研究进展

半乳糖氧化酶是一种重要的生物催化剂,具有催化效率高和绿色环保的特点,在生物传感器、食品、医疗和化工等领域得到广泛应用。然而,天然的半乳糖氧化酶存在稳定性差、催化效率低、回收成本高等缺陷,限制了其在食品安全和生物医学等领域的应用。随着基因工程和蛋白质工程的发展,人们可以对半乳糖氧化酶进行有目的的改造,以提高酶的性能或者获得新功能的重组酶。因此,追求具有重要催化能力和强大功能的半乳糖氧化酶成为该领域的研究热点。本文综述了半乳糖氧化酶的分子结构、催化机理等基本信息,并分析总结了半乳糖氧化酶进行生物学改造的相关案例,旨在为半乳糖氧化酶相关研究者提供新的思路和方法。

负载型CoMnNa催化剂对合成气制低碳烯烃CO_(2)选择性的抑制研究

FTO(Fischer-Tropsch to olefins)作为合成气制备低碳烯烃(C_(2)^(=)~C_(4)^(=))的代替路径在工业上具有重要意义。CoMnNa作为FTO反应催化剂而备受关注,但由于反应过程中CO_(2)C活性相的形成,导致CO_(2)选择性较高。引入AlO(OH)载体,制备了Co_(1)Mn_(1)Na/AlO(OH)催化剂,通过XRD、STEM、EDX-mapping、N_(2)吸附-脱附等温线、孔径分布曲线对催化剂进行了表征,通过H_(2)-TPR对催化剂的还原性进行了分析,并对催化剂的FTO反应性能进行了评价。结果表明,利用载体与CoMn的相互作用,降低了CoMn氧化物的还原性,有效抑制了CoMn中Co的析出及CO_(2)C的形成,减少了CoMn体系中Co和CO_(2)C活性相;在低碳烯烃选择性高达32.4%的情况下,成功将CO_(2)选择性降至10%以下。

球磨法制备堇青石负载Fe/Ce载氧体的甲烷化学链重整性能

通过球磨法制备一系列堇青石负载Fe/Ce的复合载氧体,并在固定床装置上评价复合载氧体的甲烷化学链重整的反应性能。系统考察了堇青石质量分数、Fe/Ce摩尔比、椰壳添加量以及球磨参数对复合载氧体的氧化还原性能的影响,并进行了一系列表征(XRD、H2-TPR、BET、SEM、XPS)。研究发现,在球料比10∶1、转速500r/min、时间1h的球磨参数下制备质量分数30%堇青石负载Fe/Ce摩尔比为1∶9的复合载氧体具有较优的氧化还原性能。质量分数15%椰壳炭的添加使复合载氧体的实际出氧量提升了38.7%,并且在还原氧化循环反应中表现出良好的稳定性和氧释放能力。

Cs/SiO_(2)催化合成MMA工艺及宏观动力学研究

采用浸渍法制备了不同Cs质量分数的Cs/SiO_(2)催化剂,并利用XRD､氮气物理吸附､CO_(2)-TPD和NH3-TPD等技术对其进行表征。在固定床反应器中,优化了Cs/SiO_(2)催化丙酸甲酯与甲醛缩合制备甲基丙烯酸甲酯(MMA)的反应条件,并初步进行了动力学分析。结果表明,Cs质量分数为10%的Cs/SiO_(2)催化剂性能最优,在反应温度为370℃､反应空速为1.2 h^(-1)､酯醛摩尔比为1∶1的优化条件下,丙酸甲酯的转化率为46.3%,MMA的选择性接近100%。动力学分析显示丙酸甲酯与甲醛缩合制备MMA的表观活化能为39.1 kJ/mol,非常接近理论值。

茂金属催化剂催化丙烯与乙烯共聚合研究

以桥联茂金属催化剂催化丙烯与乙烯共聚合,探究了助催化剂、反应温度、共聚单体用量、n(Al)∶n(Zr)和n(B)∶n(Zr)等对丙烯与乙烯共聚合及聚合物结构与性能的影响,优化了间歇溶液聚合的工艺参数,制备了丙烯-乙烯无规共聚物。在合适条件下,该催化体系的活性最高达2.05×10^(7)g/(mol·h)。溶液聚合小试最佳工艺条件:反应温度为70℃,n(Al)∶n(Zr)=150,n(B)∶n(Zr)=1.5。

多孔HZIF-8固定化酶及其降解苯酚的性能研究

以水凝胶为模板,采用模板乳化法制备锌基MOF材料HZIF-8,利用包埋法和交联法相结合的方法固定辣根过氧化物酶,研究温度、pH以及苯酚浓度对HZIF-8固定化酶降解苯酚的影响。结果表明,HZIF-8固定化酶的最适温度为50℃,最适pH为7,环境耐受力远高于游离酶,半衰期为16 d。放置10 d时,相对酶活性仍达82%,124.64 U/mg。HZIF-8固定化酶最佳降解苯酚条件:50℃,pH=8。重复回收使用6次,相对酶活仍达到50%以上。酸根过氧化物酶(HRP)与HZIF-8固定化酶的K m值分别为9.57 mmol/L和5.69 mmol/L。HZIF-8固定化酶对底物的亲和力高于游离酶,其催化效率相对游离HRP有所提升,固定化酶的操作稳定性和酶活性也显著增强。

醇镁加合物载体在Ziegler-Natta催化剂中的应用进展

基于醇镁加合物载体(简称醇镁载体)的Ziegler-Natta(Z-N)催化剂具有颗粒形貌优良、活性高等特点,醇镁载体的特性对催化剂和聚合物的综合性能有显著影响,是目前聚烯烃领域中的研究热点。介绍了氯化镁载体的发展历程以及醇镁载体的制备方法,分析了不同醇镁比、醇种类对醇镁载体结构的影响,综述了醇镁载体在Z-N催化剂中的应用,并对烯烃聚合用醇镁载体的开发提出了展望。

丁烷脱氢工艺及催化剂研究进展

C_(4)烯烃作为石油化工和聚合物行业的基础原料被广泛用于合成橡胶、塑料和特种燃料等的生产。由低碳烷烃向C 4烯烃的转化,不仅可以有效缓解我国低碳烯烃紧缺的难题,而且可以大大提升低碳烷烃的附加值。综述近年来国内外丁烷催化脱氢的技术现状与研究进展,重点论述正丁烷脱氢反应的机理、催化剂活性组分、载体及助剂对催化脱氢性能的影响,概述脱氢催化剂的失活原因,并对丁烷脱氢催化剂的研究前景进行展望。

H_(2)小分子原位调控负载型Ni_(x)Mo_(y)S@Al_(2)O_(3)用于加氢脱硫的研究

通过H_(2)气体小分子原位调控技术制得系列NiMoS-nH_(2)[n=0.5,1.0,1.4,2.0,为H_(2)压力(MPa)]催化剂,活性评价结果表明,2 MPa的H_(2)原位调控制得的NiMoS催化剂(NiMoS-2.0H_(2))具有最优的加氢脱硫活性;进一步制备具有介孔结构的Al_(2)O_(3)载体,并采用原位生长法,制得NiMoS-2.0H_(2)S@Al_(2)O_(3)负载型加氢脱硫催化剂,活性评价结果表明,负载型NiMoS-2.0H_(2)S@Al_(2)O_(3)较NiMoS-2.0H_(2)加氢脱硫性能显著提升,在温度240℃和压力2 MPa条件下,苯并噻吩脱除率高达73%,脱硫效率约为NiMoS-2.0H_(2)粉末催化剂的两倍。XRD、XPS、N_(2)吸附-脱附表征分析表明,负载型NiMoS-2.0H_(2)S@Al_(2)O_(3)具备超高的比表面积,可显著提高NiMoS-2.0H_(2)表面分散,是构成其高活性的重要原因。通过气体小分子原位调控及原位生长制备策略,成功开发一种新型高效非贵金属负载型加氢脱硫催化剂,研究结果可为其他高效加氢脱硫催化剂开发提供设计思路。