中国石化开发出聚乙烯用改性催化剂及其制备方法

中国石油化工股份有限公司(简称中国石化)开发出一种聚乙烯用改性催化剂及其制备方法。该催化剂包括主催化剂和改性剂,两者质量比为100.0∶(0.1~30.0)。主催化剂为Ziegler-Natta催化剂、茂金属催化剂、后过渡金属催化剂、FI催化剂、铬基催化剂中的一种,改性剂为硅氧烷、苯乙烯基聚合物中的至少一种。该方法通过将改性剂引入主催化剂中,改变了主催化剂原有活性位点的分布和催化特性,进而可以改变聚乙烯活性链的生长和结晶行为,提高了聚乙烯的相对分子质量分布。

聚丙烯催化剂研究进展

综述了聚丙烯(PP)催化剂的研究进展,包括Ziegler-Natta(Z-N)、茂金属、后过渡金属及复合催化剂,重点分析了载体、助催化剂、给电子体对Z-N催化剂活性、结构及性能的影响,并对比了各类催化剂的优缺点。指出今后需在反应机理、合成工艺、聚合物形貌控制等方面对催化剂进行深入研究和设计,在保证催化剂成本的同时,产出性能指标更加优异的PP产品。

聚乙烯催化剂的研究进展

聚乙烯根据聚合方法、分子量大小、密度等参数可分为LDPE、LLDPE、HDPE、UHMWPE。综述了聚乙烯催化剂的发展历程,重点介绍齐格勒-纳塔催化剂、茂金属催化剂、后过渡金属催化剂和铬系催化剂的研究进展。

铜基、钯基催化剂电还原二氧化碳的研究进展

随着现代社会的进步,化石能源的大量利用造成CO2的大量排放,而CO2作为温室气体,会对气候造成严重的变化;电化学CO2还原(CO2ER)技术对CO2进行回收有较大优势,经研究表明许多材料在催化二氧化碳转化为有价值的燃料和化学品方面具有独特优势。作为电催化剂可被分为几类,包括金属、金属合金、金属氧化物、金属络合物、聚合物/团块、酶和有机分子。电催化生成的低碳燃料包括CO、HCOOH、CH2O、CH4、H2C2O4、C2H4、CH3OH、CH3CH2OH等等。铜(Cu)基催化剂是一类能够以较高效率将CO2直接还原为高附加值化学品(如碳氢化合物)的催化剂,因而是ERC技术的研究重点之一,近年来,Pd基材料在CO2还原反应中表现出独特的催化性能优势,不仅能够在一定的负电位区间高效地还原CO2生成CO。特别是相关Pd合金催化剂还可以在接近平衡电位下高选择性地还原CO2生成甲酸/甲酸盐。

铜锌双金属催化剂在电化学还原CO_(2)领域的研究进展

电化学还原CO_(2)(CO_(2)ER)不仅能够实现CO_(2)的资源化利用,生产出高附加值化学品,同时也有助于推动绿色低碳发展,实现可持续发展。在CO_(2)ER领域,相较于单金属催化剂,双金属催化剂特别是Cu-Zn双金属催化剂,因其经济环保、活性位点丰富及电子结构可调等特性备受关注,这些优点使其在C—C偶联形成多碳(C2+)产物的过程中具有显著优势。综述了Cu-Zn双金属催化剂在CO_(2)ER领域的研究进展,归纳了界面协同效应、表面吸脱附和界面缺陷等因素影响CO_(2)ER过程中的电子转移或电子-质子耦合机制,进而揭示其催化生成不同还原产物的反应机理。此外,针对Cu-Zn双金属催化剂在CO_(2)ER生成特定产物过程中的性能进行分类讨论,重点探讨催化剂的制备方法以及电解池的类型对催化剂性能的影响。最后,就CO_(2)ER领域催化剂在活性、稳定性及产物选择性等方面所面临的挑战进行展望。

混合碳四全加氢镍系催化剂的制备与性能评价

使用共沉淀法和挤条成型工艺小试制备了混合碳四全加氢镍系催化剂,考察了反应压力、体积空速、氢烃体积比等加氢工艺条件对催化剂性能的影响;采用打片成型工艺进行催化剂中试放大制备,并对其性能进行了评价。结果表明:在入口温度为室温,反应压力为2.0 MPa,氢烃体积比为300,进料体积空速为2.0 h^(-1)的优化加氢工艺条件下,小试催化剂可以将混合碳四原料中单烯烃质量分数降低至1.0%以下;与小试催化剂相比,中试放大催化剂堆积密度和径向抗压碎力分别提高73%,302%;中试放大催化剂与进口钯系催化剂在789 h评价周期内的不饱和烃转化率分别为94.26%,89.72%,前者比后者具有更优的低温加氢活性和加氢稳定性。

废锌基脱硫剂与铜锌基催化剂协同真空碳热提取锌

针对废锌基脱硫剂及铜锌基催化剂中金属提取工艺流程长、污染物产生量大的问题,提出了利用真空碳热还原方法将两种物料中铜和锌实现高效、清洁协同分离利用的技术思路。在对废脱硫剂、铜锌基催化剂化学成分及主要物相检测的基础上进行了真空碳热协同提取分离铜和锌的实验研究,通过调整加热温度、保温时间、配料比等获得了较优的锌挥发工艺条件,并深入分析了工艺机理。研究结果表明,以ZnS为主要物相的废脱硫剂和以CuO和ZnO为主要物相的废铜锌基催化剂协同在真空碳热还原时可有效地将两种物料中的锌充分还原挥发。铜锌基催化剂、脱硫剂及碳以C∶(ZnO+CuO)=1∶1 (摩尔比)、CuO∶ZnS=2∶1 (摩尔比)的配料组成混合物料,加热至1100℃保温60min,锌的还原挥发率可达到99.56%,还原渣中铜品位可达到59.46%,还原渣中铜主要为Cu_(1.96)S,可作为冰铜吹炼原料使用。

碳五馏分中二烯烃选择性加氢催化剂的研究进展

总结了用于不饱和烃选择性加氢催化剂的研究进展以及发展前景;重点介绍了近年来对于贵金属Pd基催化剂进行改性处理以提高产物选择性以及非贵金属等金属催化剂的优化策略;对二烯烃选择性加氢催化剂的制备策略进行了进一步的展望。

吉林石化公司推出国产催化剂生产乙丙橡胶新产品

日前,中国石油吉林石化公司使用国产新型钒催化剂生产的乙丙橡胶J-6095新产品顺利在某汽车配件厂完成试验,应用性能良好,标志着该公司打破了国内乙丙橡胶依靠进口催化剂生产的现状。吉林石化公司瞄准打造乙丙橡胶“产品巨人”的目标,为打破乙丙橡胶只能依靠进口催化剂生产的现状、解决亚乙基降冰片烯转化率低等问题,联合青岛科技大学开展乙丙橡胶新型催化剂的开发研究,并于2024年4月在乙丙橡胶装置C2线进行首次工业化试验。

汽车尾气催化剂性能优化技术研究进展

综述了贵金属催化剂、稀土催化剂和钙钛矿催化剂3种常见的汽车尾气催化剂的性能优化方法,分别从载体、制备方法和掺杂金属三方面进行了探讨。面对尾气污染物排放标准的不断严格,催化剂协同净化技术有利于尾气污染物的去除,设计和制备高效催化剂是净化汽车尾气的关键因素。针对不同优化技术的优缺点,展望了未来催化剂性能优化方法的发展方向:集中各类催化剂的优点和性能优化方法开发具有高温稳定、高性能、低成本的新型催化剂,为汽车尾气催化剂优化方法的选择提供了思路。

铱/铑/钌复合催化剂催化甲醇羰基化合成醋酸的研究

随着醋酸行业竞争越来越激烈,降低生产成本以提高市场竞争力显得非常重要。研究了在保持催化活性的基础上采用价格相对低廉、稳定性较好的贵金属铱,钌来部分替代贵金属铑在羰基化合成醋酸中的可行性。

铑基非均相催化剂在烯烃氢甲酰化反应中的应用研究进展

烯烃氢甲酰化反应是工业中合成醛的重要过程,铑基均相催化剂难以回收的缺点会大大增加烯烃氢甲酰化反应的成本。负载固相多相催化剂因其简便的分离循环操作而广受关注,但存在反应活性较差、金属流失量较大和催化剂制备成本较高等问题,开发催化性能和回收性能好的非均相铑基催化剂具有广阔的前景。以无机固体载体固定化催化剂、HRh(CO)(PPh_(3))_(3)封装型多相催化剂、多孔有机配体(POL)材料负载催化剂和单原子金属间纳米催化剂这4类催化剂为主线,综述了用于烯烃氢甲酰化反应中多相负载型铑基催化剂的研究进展。在多相负载型铑基催化剂中,膦配体组成及制备条件、载体种类及性质和铑与其他金属协同作用等均能对其催化烯烃氢甲酰化反应的催化性能产生影响,对上述4类催化剂的优、缺点和发展前景进行了简要分析。在今后的研究中,建议设计给电子能力强、空间位阻大的膦配体,发掘高比表面积、多级孔道结构的无机/有机载体,深入探究金属纳米粒子间的相互作用,进一步提高铑基催化剂在烯烃氢甲酰化中的催化性能和回收性能。

CO氧化消除催化剂的研究进展

CO广泛存在于工业窑炉废气、焦化废气和锅炉燃烧气中,开发低温高效、低成本、高抗毒性的CO氧化消除催化剂可以带来更高的环保经济效益。综述了近年来不同类型CO氧化消除催化剂的研究进展,讨论了活性组分、载体及制备方法等因素对催化剂活性的影响,汇总了各种典型贵金属和非贵金属催化剂的CO氧化消除效果,并展望了CO氧化消除催化剂的发展前景。

Al_(2)O_(3)负载Pt基催化剂表面动态变化的谱学研究

明确多相催化剂表面在反应过程的动态变化对催化剂的优化、设计有重要意义.我们通过控制Pt的不同负载量制备了一系列Al_(2)O_(3)负载的Pt/Al_(2)O_(3)催化剂,利用X-射线衍射、X-光电子能谱、球差扫描电镜、CO-探针的红外光谱、低能离子散射谱、程序升温氧化和拉曼光谱等研究Pt/Al_(2)O_(3)的表面结构和反应过程中的变化,以丙烷直接脱氢(PDH)反应为探针,考察反应过程存在“诱导”期的表面动态变化,特别是表面积碳、表面形貌、活性位点等的演化.进而与其催化反应性能关联,发现Pt纳米粒子(NP)和团簇上丙烷易深度脱氢或断裂C-C键生成CH_(4)的同时形成积碳、随后失去活性;而孤立的Pt单原子位点(SAC)上不易生成积碳、是丙烯生成的关键活性位.

煤直接液化催化剂活性形态研究进展

煤直接液化技术是煤炭资源清洁利用的有效途径之一,煤液化的关键在于其催化过程,研究煤直接液化催化剂在反应过程中的活性形态有助于深入认识煤炭液化过程,为优化煤直接液化催化剂制备工艺提供理论指导。介绍铁系催化剂、有色金属催化剂和酸性催化剂3种煤直接液化催化剂,简述催化剂活性形态研究过程中常用的表征技术,汇总分析铁系催化剂、有色金属催化剂和酸性催化剂在煤直接液化反应过程中的活性形态。在煤直接液化技术的研究中,铁系催化剂是煤直接液化反应过程中使用最多的催化剂,γ-FeOOH是较好的铁系催化剂前驱体,铁系催化剂在反应过程中的活性形态为Fe 1-x S;有色金属催化剂的活性形态是其硫化后所形成的硫化物;酸性催化剂在煤直接液化反应过程中的作用是促进煤中有机大分子结构和分子间桥键裂解及促进裂解产生活性基团加氢。建议未来探索适合于煤直接液化反应条件下的催化剂原位表征技术,实现对反应过程中催化剂活性形态的动态观测。

原子精密电催化剂的制备

在各种阴极氧还原反应(ORR)的催化剂中,原子精密电催化剂(包括单原子、双原子和多原子团簇)因较高的原子利用效率和优异的催化性能,受到人们的关注。但ORR过程非常缓慢,阻碍了燃料电池作为下一代绿色能源设备的商业化。因此,开发高性能、低成本的ORR电催化剂,提高燃料电池的能量转换效率非常迫切。为了提高ORR的性能,研究者展开了大量的研究,以微调它们的结构和识别活性位点。本文对目前原子精密电催化剂的合成策略以及相关的设计进行了总结。

基于BP神经网络模型优化Fe_(1-x)O基氨合成催化剂

运用BP神经网络建立了助催化剂含量与催化剂活性之间的预测模型,对Fe_(1-x)O基氨合成催化剂的助催化剂进行优化。首先将前期实验数据整理归纳为含有3、4、5、6和7个助催化剂等5类催化剂,以助催化剂含量(体积分数)为输入变量,以425℃反应器出口氨浓度(活性)为输出变量,对助催化剂进行优化。结果表明,BP神经网络预测模型拟合值均方误差最高为0.2784,预测值均方误差最高为0.1592,构建的BP神经网络模型准确度较高。在该模型的基础上,运用多种群遗传算法进行极值寻优,求解最优的催化剂配方,并进行实验验证。结果表明,根据优化结果制备5个样品的实验测定值与预测值的相对误差最高为2.88%,优化结果较为准确;含有7个助催化剂的催化剂活性最高为18.83%,比原样本的统计平均活性值(17.52%)高1.31%,相对提高7.48%,助催化剂含量优化取得满意的结果。

催化剂床层温度均匀性改善对甲醇合成效果的影响分析

该研究以催化剂床层温度均匀性提高对甲醇合成效果的影响为重点,对过程中塔型结构的关键因素及散热方式进行了系统分析。在塔型结构的研究上,对换热管的多少及散热方式对温度均匀的效果进行了深入的探讨。更快速有效的热量传递,降低温度梯度,通过优化热交换管道的数量,床上温度均匀度得到提高。在散热方式的研究上,加大了散热表面积,提高了散热效率,高温地区的温度也通过对散热片形状和布局的精心设计而得以降低。另外,催化剂因素对温度均匀度的作用也进行了深入的分析。在床内流体动力学和热传递过程中,催化剂的装填高度、中心管的开孔尺寸、合成塔的尺寸等催化剂特性起到了至关重要的作用。通过详细分析数值模拟结果,对所提方案的有效性进行了验证。本研究为提高反应效率和质量提供了可靠的技术支撑,为甲醇合成反应的优化提供了深厚的理论基础和实际操作指导。 。

SnCl_(2)促进的Pt1/PS-PPh_(2)催化剂高选择性催化高碳烯烃氢甲酰化反应

氢甲酰化作为工业上制备醛、醇等含氧化合物的重要反应,广泛应用于制备洗涤剂、增塑剂、表面活性剂和香料等.目前,氢甲酰化反应主要使用HCo(CO)_(4),HCo(CO)_(3)(PR_(3))和HRh(CO)(PPh_(3))_(2)等配合物作为催化剂.尽管Co基催化剂可以将高碳烯烃、内烯烃以及支链烯烃高选择性地转化为直链醛,但其反应条件(5-30 MPa,140-200℃)较苛刻,且容易发生烯烃加氢等副反应.相比之下,Rh催化剂的活性比Co基催化剂高1-2个数量级,且反应条件较为温和.但Rh储量稀少,价格昂贵,而且对于高碳烯烃氢甲酰化反应,Rh催化剂难以分离和循环使用.因此,研究者开展了其他金属催化剂的研究,其中Pt-Sn催化剂因其出色的区域选择性而备受关注.但目前Pt-Sn催化剂多局限于均相催化体系,而且Sn助剂的作用尚不明确.本文采用商业化三苯基膦嫁接的聚苯乙烯小球为载体,通过浸渍法制备了SnCl_(2)-Pt_(1)/PS-PPh_(2)单原子催化剂,考察了其在长链-烯烃氢甲酰化反应中的催化性能,并研究了Sn的促进作用.首先,以1-己烯氢甲酰化为探针反应,对催化剂的组成以及反应条件进行了优化.当Pt/P/Sn=1/2/5时,催化剂表现出最高的催化活性,在90-120℃和4-6 MPa合成气条件下,催化剂转化频率(TOF)为40 h^(-1),产物醛的正异比>42.随后,考察了催化剂的底物适用性.结果表明,C6-C12的高碳烯烃均可被高选择性地转化为相应的醛(正异比>20).然而,在循环使用实验中,由于SnCl_(2)不能稳定锚定在载体上,第二次循环时催化活性降低.但通过补加SnCl_(2),催化活性可以完全恢复.高压热过滤实验及元素检测结果表明,反应过程中Pt没有流失.X射线吸收光谱(XAFS)表征结果表明,反应后Pt仍以单原子形式存在,说明Pt1/PS-PPh_(2)具有良好的稳定性.通过准原位X-射线吸收谱、Mössbauer谱和红外光谱表征对反应过程中Pt和Sn的电子性质和配位结构进行了研究.结果表明,SnCl_(2)在反应过程中逐渐转化为Sn(dioxane)Cl3-物种(1,4-二氧六环为反应溶剂),并与Pt原子形成Pt-Sn键.当反应体系中没有Sn时,Pt(II)会被合成气过度还原并发生团聚.当没有膦配体时,Pt原子也会发生聚集,而且SnCl_(2)会在Pt(II)的催化作用下发生水解生成SnO.因此Sn(dioxane)Cl3-与膦配体共同抑制了Pt(I)在反应过程中的还原与聚集.最后,通过XAFS表征深入研究了反应机理.分析结果表明,CO在催化剂上具有较强的吸附作用,而H_(2)则可能以异裂的方式在催化剂上被活化.据此提出可能的反应机理:首先,H_(2)在催化剂上活化先形成Pt-H物种;随后,烯烃插入Pt-H,形成Pt-烷基物种;接着,CO迁移并插入,生成Pt-酰基物种;最后,经过还原消除步骤,得到最终的产物醛.综上,本文制备了一种对高碳烯烃氢甲酰化反应具有良好催化性能的SnCl_(2)-Pt1/PS-PPh_(2)单原子催化剂,为低成本非Rh基催化剂的开发提供借鉴.同时,揭示了催化体系中Sn的促进作用,为通过Lewis酸来调控催化剂的性能提供了参考.

有机液相储氢载体脱氢催化剂的制备及催化性能

利用等体积浸渍法制备一系列不同Sn负载量的Pt-Sn/Al_(2)O_(3)催化剂以及Pt/活性炭、Pt/Al_(2)O_(3)单金属催化剂,采用X射线衍射(XRD)、高分辨透射电子显微镜(HRTEM)、氨气程序升温脱附(NH_(3)-TPD)、低温N_(2)吸附手段,对所制备的催化剂进行表征。使用固定床反应器,分别以甲基环己烷和12H-苄基甲苯为原料,对所制备的催化剂进行脱氢反应性能评价。结果表明:氧化铝载体催化剂酸量、酸强度均高于活性炭载体催化剂,但氧化铝载体Pt-Sn催化剂在负载Sn后,中强酸酸性位强度得到不同程度的减弱;对甲基环己烷-甲苯储氢体系筛选出脱氢效果最优的0.5Pt-0.2Sn/Al_(2)O_(3)催化剂(含量为质量分数,%),甲苯选择性超过99%,脱氢率高于97%;60 d长周期运行后甲基环己烷脱氢转化率超过98.5%,甲苯选择性高于99%,催化剂未出现失活现象。