半再生重整装置催化剂硅中毒现象及分析

某炼油企业的半再生重整装置因重整催化剂活性下降而停工,更换了第一反应器和第二反应器的催化剂。对旧催化剂进行分析后发现,第一反应器催化剂二氧化硅质量分数高达20.40%,因此判断重整催化剂发生了硅中毒。在硅中毒期间:第一反应器的温降由初期的73.70℃下降到末期的20.12℃,重整反应后移到第二反应器;循环氢的氢气纯度上升到90%,纯氢产率下降到2.17%;稳定汽油RON(研究法辛烷值)下降到83.7。重整催化剂硅中毒较为罕见,其表现与氮中毒相似,容易误判为催化剂氮中毒。对硅进行溯源,确认是原油携带。分析认为:重整预加氢捕硅剂无法完全捕获所有硅,导致部分硅穿透预加氢系统;硅对预加氢催化剂的影响小于对重整催化剂的影响;硅中毒会导致催化剂的氯流失,需要加大注氯量。

B_(4)C&H-DLC薄膜在过氧化氢溶液中的摩擦学行为研究

采用闭合场非平衡磁控溅射技术在316L不锈钢表面沉积硼、氢掺杂类金刚石碳(B_(4)C&H-DLC)薄膜,利用扫描电镜(SEM)、Raman、X射线光电子能谱仪(XPS)、纳米压痕和线性往复摩擦试验机等系统分析了B_(4)C&H-DLC薄膜的结构、力学性能及过氧化氢水溶液中与不同对偶球的摩擦学行为.结果表明:B_(4)C&H-DLC薄膜在过氧化氢环境中与Al_(2)O_(3)球相对摩擦时,有严重的磨粒磨损行为,摩擦系数与磨损率较高.此外,B_(4)C&H-DLC薄膜在过氧化氢环境中与Si_(3)N_(4)和SiC球相对摩擦时发生了复杂的摩擦化学反应,形成了硅胶和硼酸的摩擦化学产物,发挥了减摩抗磨作用[磨损率较低分别为0.8×10^(-7)和1.0×10^(-7)mm^(3)/(N·m)].因此,本研究为碳基薄膜在氧化条件下摩擦副的合理设计和应用提供了试验依据,同时也为保护在苛刻环境工作的机械部件提供了1种可行方法.

焦化汽柴油加氢捕硅剂的制备及性能评价

目的脱除焦化汽柴油馏分中的有机硅化合物,避免催化剂硅中毒。方法以拟薄水铝石粉为载体制备原料,镍钼为活性金属组分,采用等体积浸渍法制备了加氢捕硅剂,利用N 2吸附脱附、X射线衍射、吡啶红外光谱、扫描电镜等方法对其进行分析表征,并在200 mL加氢中试装置上考查了捕硅剂的脱硅活性和2000 h活性稳定性。结果自主开发的捕硅剂比表面积和孔容较高,酸性适宜,活性金属分布均匀,强度满足工业装置装填要求。捕硅剂的脱硅活性较高,在典型的工业条件下,脱硅率>90%,在2000 h活性稳定性试验过程中,脱硅率稳定>90%,活性稳定性良好,且具有较高的容硅能力。结论自主开发的捕硅剂具有广阔的工业应用前景,对清洁燃料的生产及保护装置的长周期稳定运行具有十分重要的意义。

废润滑油加氢催化剂失活机理研究

目的研究废润滑油加氢催化剂失活机理。方法以NiMo/γ-Al_(2)O_(3)催化剂为研究对象,对加氢前后的催化剂和油品进行表征分析,从而找出催化剂失活的原因。结果该催化剂的初始加氢活性很好,对硫(S)、氮(N)及氯(Cl)3种杂元素的脱除率可分别达到83.6%、81.7%和99.7%。但随着反应的进行,从第4周起,催化剂活性下降严重。对反应前后的催化剂进行表征发现,反应后催化剂比表面积和孔容大幅下降,且反应后催化剂成分中硅含量显著增多。结论造成催化剂活性下降的原因并不是活性金属纳米颗粒的流失,也不是催化剂微观结构的破损,而是随着加氢反应的进行,一方面,油品中的硅加氢后沉积在催化剂表面,致使活性位点被覆盖而无法与反应物接触;另一方面,在固定床管路中堆积的硅限制了传质传热效率,降低了反应活性。

锂离子电池硅负极含氟粘结剂的制备与性能

合成了具有多重氢键网络结构的丙烯酸酯类粘结剂。结果表明,该含氟粘结剂装配的电池在4 A/g的电流密度下循环100圈后放电容量保持在1207 mAh/g,体积膨胀率为34.2%,具有较为优秀的电化学稳定性。其力学性能以及在循环过程中的自修复能力、SEI膜稳定性、容量保持率相较于常见商用粘结剂均有明显提升。

晶硅异质结太阳电池nc-Si:H/nc-SiOx:H叠层窗口层研究

该研究制备高电导、高透明的磷掺杂氢化纳米晶硅氧(nc-Si Ox:H)薄膜,应用于晶硅异质结(SHJ)太阳电池的窗口层以替代传统的氢化非晶硅(a-Si:H)薄膜。与以a-Si:H薄膜为窗口层的电池相比,短路电流密度提高0.5 m A/cm^(2),达到38.5 m A/cm^(2),填充因子为82.7%,光电转换效率为23.5%。实验发现,在nc-Si Ox:H薄膜沉积前对本征非晶硅层表面进行处理,沉积1 nm纳米晶硅(nc-Si:H)种子层,可改善nc-Si Ox:H薄膜的晶化率,降低薄膜中的非晶相含量。与单层nc-Si Ox:H窗口层的电池相比,nc-Si:H/nc-Si Ox:H叠层结构提高电池填充因子,达到83.4%,光电转换效率增加了0.3%,达到23.8%。

硅氢加成制备主链型液晶聚合物

自制了含3个苯环的液晶基元,通过硅氢加成,以氢封端的聚硅氧烷为扩链剂制备出主链型液晶聚合物,并且对所得聚合物进行核磁氢谱(1H-NMR)、差示量热(DSC)、红外光谱(FT-IR)、偏光显微镜(POM)等表征。单体以及聚合物的核磁表明,已经制备出较为纯净的液晶基元单体以及聚合物,FT-IR测试结果表明对应的结构进一步证实了与预期结果相符,对单体以及聚合物的DSC以及结合POM的结果表明单体和硅氢加成后的聚合物都具有良好的液晶性,表明了分子设计的合理性,为合成主链型液晶聚合物提供一些经验基础。

脂环族环氧官能化十字型MDQ硅树脂的合成及UV固化性能研究

以α-二甲基氢基-ω-硅醇锂封端的聚二甲基硅氧烷(HSiOLi)为原料,四氯化硅(SiCl_(4))为止链剂,在四氢呋喃(THF)促进剂的作用下通过缩聚反应先制备得到端氢封端的十字型MDQ硅树脂(H-PDMS),再将H-PDMS与1,2-环氧-4-乙烯基环己烷(VCHO)在铂的乙烯基络合物催化剂作用下发生硅氢加成反应制备得到十字型脂环族环氧官能化MDQ硅树脂(VCHO-PDMS),通过核磁共振波谱(NMR)、傅里叶红外光谱(FTIR)以及凝胶渗透色谱(GPC)等手段对改性硅树脂的结构进行了表征。对合成的脂环族环氧官能化MDQ硅树脂进行UV固化实验,探究了光引发剂用量、脂环族环氧基含量以及有机硅含量等因素对硅树脂材料性能的影响。结果表明,当UV光照时间为20 s、光引发剂质量分数为2%时,制备得到的固化树脂材料的综合性能良好,凝胶率大于70%,吸水率小于4.7%,水接触角大于100°,5%失重温度大于320℃,玻璃化转变温度(T_g)为-100℃左右,铅笔硬度值为HB左右。

有机硅季铵盐的合成及性能研究

以十二叔胺和溴丙烯为原料,反应制得十二烷基二甲基烯丙基溴化铵中间体,再以氯铂酸作催化剂,将十二烷基二甲基烯丙基溴化铵中间体与七甲基三硅氧烷通过硅氢加成反应合成一种有机硅季铵盐。用傅里叶变换红外光谱(FT-IR)以及离子类型鉴定对有机硅季铵盐的结构进行表征,测定其表面张力,考察其起泡性能和杀菌性能。结果表明:合成的有机硅季铵盐的临界胶束浓度为2.03 g/L,表面张力为20.54 mN/m,溶液界面表面活性剂饱和吸附量为4.2×10^(-9)mol/cm^(2),平均每个表面活性剂分子在界面吸附饱和时所占据的面积为0.0396 nm2,有良好的起泡性,但稳泡性较弱,对金黄色葡萄球菌和大肠杆菌的杀菌率均达到了99.99%。

膜法对模拟含氟水蒸气的脱湿研究

为解决目前磷肥厂以氟硅酸(15%)生产无水氟化氢(AHF)存在消耗大量的浓硫酸等问题,本研究通过加热分解一定浓度的氟硅酸溶液获得一定浓度的模拟含氟水蒸气,并采用聚砜中空纤维膜组件对此进行脱湿研究,可将高浓度含氟气送入AHF生产装置中。研究发现当膜压差为0.022 MPa、原料气氟含量为4.47%、分离时间为0.47 h时分离效果较好:水蒸气、HF、SiF_(4)渗透率分别为92.31%、24%、13.62%;分离系数α_(H_(2)O/HF)、α_(H_(2)O/SiF_(4))、α_(HF/SiF_(4))分别为3.85、6.78、1.76。结果表明聚砜中空纤维膜在一定程度上可对含氟水蒸气脱湿浓缩,水蒸气渗透率>HF渗透率>SiF4渗透率,且该聚砜膜对SiF4具有相对稳定的分离性能,对非极性气体(SiF4)的分离效果较好。

菊粉改性含氢硅油表面活性剂的合成及性能研究

以菊粉(IN)、含氢硅油(0.5%PHMS)、烯丙基缩水甘油醚为原料,通过开环反应、硅氢加成反应制备菊粉改性含氢硅油(IN-0.5%PHMS)表面活性剂。通过傅里叶变换红外光谱仪(FT-IR)对产物结构进行表征,考察产物的表面张力、接触角、泡沫性能、乳化性能和复配后的乳化性能。结果表明:菊粉改性含氢硅油表面活性剂具有较好的表面性能,最低可使表面张力降至26.17 mN/m;在固体石蜡片上具有良好的铺展性能;具有良好的自身消泡性,菊粉与含氢硅油摩尔比为2∶1时,产物5 min自身消泡率可达到70.0%;乳化液体石蜡乳液在室温下放置20 d未分层,与烷基糖苷(APG 0814)乳化剂复配后,乳化二甲基硅油(350 Pa·s)乳液稳定性得到明显增强。

加气混凝土砌块用生石灰的改性研究

生石灰是粉煤灰加气混凝土的主要原料,生石灰活性钙含量(CaO)与消解时间的关系密切。CaO含量越高,消解时间越短。生石灰消解时间短,会造成铝粉发气与料浆稠化。因此,本文开展条件试验,研究硅油改性生石灰的可行性。结果发现,甲基含氢硅油可延迟生石灰与水的放热反应,生石灰中添加适量的甲基含氢硅油,可延长生石灰消解时间,并优化气孔结构,提高成品强度。

一种低温裂解法合成甲基二甲氧基硅烷的研究

以对甲苯磺酸为催化剂,采用低温裂解法合成了甲基二甲氧基硅烷,考察了反应温度、投料配比、催化剂添加量和添加方式以及引发剂添加量及方式对反应的影响。实验结果表明,在60℃、原料含氢硅油与原甲酸三甲酯的质量比为1∶2.2(含氢硅油质量为120 g)、催化剂对甲苯磺酸采用分步添加的方式(反应开始时添加0.7 g,反应2 h后再添加0.7 g)和引发剂甲醇采用分步添加方式(反应开始时添加2.4 g,反应2 h后再添加2.4 g)的反应条件下,粗品经过分离纯化后,目的产物甲基二甲氧基硅烷的收率可达89.79%。

四氯化硅再利用技术的研究进展

近年来气候变化促使全球能源体系向以光伏发电为主的可再生能源转型,光伏产业进入高速发展轨道。作为核心原料的多晶硅的投产也越来越多,改良西门子法是当前多晶硅生产的主流工艺,生产期间会副产大量的四氯化硅。四氯化硅的综合利用对企业实现物料闭路循环、降低生产成本起到关键作用。对四氯化硅再利用技术进行了综述,指出了未来的研究方向。

硅氢生物陶瓷材料在食用菌栽培中的应用

氢气是一种安全、无毒、无污染的分子,研究发现其具有多种植物学效应,不仅对农作物种子萌发和幼苗生长具有促进作用,还能增强农作物的抗逆性。因此,通过将水解后可释放氢气的硅氢生物陶瓷材料按不同的比例(1%、3%、5%)添加到栽培料中,栽培平菇、杏鲍菇、金针菇3个食用菌品种。对比菌丝生长及产量统计情况发现,硅氢生物陶瓷材料能明显促进菌丝生长、缩短出菇时间,且其促进作用与硅氢生物陶瓷材料添加量呈正相关,尤其是添加比例为5%时,与对照组相比平菇、杏鲍菇、金针菇分别增产19.46%、11.60%、24.22%,试验结果可为硅氢生物陶瓷材料在食用菌产业中的开发利用提供理论基础。

铜元素对铝硅合金氢陷阱和氢含量影响的研究

氢陷阱的性质和种类与铸态铝硅合金的氢含量密切相关,氢含量又决定合金的性能。通过热解吸光谱及X射线衍射研究铜元素对铝硅合金氢陷阱性质和种类的影响,并结合扫描电镜进一步分析氧化膜与氢含量的关系。研究结果表明,铜元素的添加会提高铸件的位错密度,增大共晶硅相与铝基体的接触面积,导致这两个氢陷阱捕获的氢含量增大,并生成一个新的氢陷阱Al-Al2Cu-Si相。另一方面,铜元素会降低铝硅铸件氧化膜的致密度,促使气体溢出,降低铸件芯部与边部之间的孔隙率和氢含量。

改性焦磷酸哌嗪粉体的制备及性能研究

采用不同的改性剂对焦磷酸哌嗪(PAPP)进行表面改性处理,得到不同的改性焦磷酸哌嗪(MPAPP)。经过处理的PAPP粉体疏水性和流动性均得到显著改善,其中含氢硅油(含氢量1.0%)的改性效果最佳。场发射扫描电镜(SEM)测试结果显示,包覆后的PAPP在其表面形成了致密的包覆层,减少了PAPP的粉体团聚,其流动性显著提高。通过比较不同包覆量的改性PAPP粉体性能,发现改性剂质量分数在0.5%时,接触角达到120°,流动性提高至21.4 g/5min。当用量超过0.5%时粉体性能变化不明显。探讨并确定了MPAPP较优处理工艺为反应温度140℃、反应时间90 min、搅拌速度800 r/min。采用MPAPP的阻燃聚丙烯(PP)样条,与未经处理的PAPP阻燃样条相比,其阻燃性和力学性能均得到了一定程度的提高。锥形量热仪测试结果表明,使用MPAPP的样品热释放速率降低23%,样品的热稳定性提高,热释放减缓。

长链烷基烷氧基硅烷偶联剂的研究及应用进展

长链烷基烷氧基硅烷偶联剂是一类新型的有机硅化合物,兼具了有机聚合物和无机材料的特性,表现出优异的憎水性、阻燃性、耐臭氧、耐老化、生理惰性等性能,使得人们对该类硅烷偶联剂的需求日益增加。然而国内的生产情况不容乐观。对此,本论文系统地总结了国内外长链烷基烷氧基硅烷偶联剂的合成工艺及发展状况,简要概述了长链烷基烷氧基硅烷在相关领域方面的应用情况,并对未来的发展做出期许。

多晶硅尾气中回收高纯氢气技术

文章主要研究多晶硅还原尾气中氢气的回收再利用。在整个多晶硅的工艺中,氢气是生产多晶硅的主要原料,它的消耗和纯度也是企业关注的重点。因此,高纯氢气对生产多晶硅显得尤为重要。在尾气回收装置中,通过一系列化工单元的操作,消除尾气中氢气的杂质,然后返回还原装置生产多晶硅。其中,最关键的一步是通过吸附塔内活性炭去除氢气中的杂质,活性炭的吸附效果直接决定着多晶硅的质量,并影响着一个企业多晶硅的市场和未来。

低聚合度含氢硅油的合成条件及工艺研究

低聚合度含氢硅油是改性硅油的重要中间体,因为其分子中含有活泼氢,可用于合成各种性质的改性硅油。由低聚合度含氢硅油制备的改性硅油具有良好的分散性、独特的挥发性,以及低表面张力,常被用作个人护理产品中的添加剂。目前文献报道较集中于低含氢硅油高聚物,对于低含氢硅油中纯组分的合成及性质尚待探寻。MD_(100)D_(10) ^(H)M作为低聚合度含氢硅油中的纯组分具有很好的代表性。本文通过正交试验得出合成MD_(100)D_(10) ^(H)M的最佳催化剂为NKC-9阳离子交换树脂,采用单因素实验在中试过程中进一步对MD_(100)D_(10) ^(H)M的合成进行优化,得出最佳条件为:反应温度50℃,催化剂用量2%,反应时间2h。