镓铝固溶体的制备及其COS催化水解性能

工业生产中含硫废气的排放严重污染了大气环境并且危害人体健康，COS的水解脱除是处理含硫废气的有效手段之一。通过水热法合成GaAl(O)催化剂，并且通过XRD、SEM、BET、XPS等技术对其进行系统的表征，结果表明，Ga离子进入了Al₂O₃晶格内部，催化剂的表面具有碱性。性能测试结果表明，Ga的添加能够极大程度地提升催化剂的水解性能。考察反应温度、空速和水含量对COS催化水解性能的影响，在140℃之后，GaAl(O)催化剂的COS转化率和H₂S选择性都约保持100%,并且适当的水含量有助于COS转化率的提升，在低于180℃时，COS转化率在高空速下相对较低。在模拟工业生产的反应条件下考察催化剂的稳定性，GaAl(O)催化剂在24 h的测试中保持100%的COS转化率。     

NCT-12型常温COS水解催化剂的研制及应用

介绍了NCT - 12型常温COS水解催化剂的实验室研制、工业扩试及工厂应用。在实验室考察了COS浓度及原料气空速对催化剂活性的影响 ,结果表明 ,在室温 ( 14～ 40℃ ) ,常压 ,COS入口浓度v(COS) 0 .15 % ,空速 10 0 0h-1的条件下 ,COS转化率 >95 %。工业扩试产品的性能符合质量指标 ,并略优于国内同类催化剂。工业应用情况良好     

T907型水解催化剂用于不同原料COS水解的性能与应用

本文介绍了T907型COS水解催化剂在高CO₂煤气、一氧化碳、二氧化碳和液相丙烯中COS水解的研究和应用。试验及工业应用表明，T907型催化剂是一种适用于各种气液进料、具有高水解转化率和抗氧毒性能的优良催化剂。在气固催化反应中，其最佳使用温区为100~120℃；在气液相催化反应中，其最佳使用温区为15~40℃。     

TiAl基羰基硫水解催化剂的中毒机制与抗氧性能研究

高炉煤气脱硫是实现钢铁行业多工序全流程超低排放的关键。高炉煤气中主要有机硫组分是羰基硫（COS）,常用γ-Al₂O₃基催化剂水解脱除,但是其抗氧性能有待提高。采用共沉淀法制备了Ti_0.5Al和K_0.2Ti_0.5Al催化剂,考察了催化剂在含氧气氛下的COS水解催化性能,并分析了氧体积分数对COS转化率和H₂S产率的影响规律。活性测试结果表明,Ti_0.5Al催化剂的初始COS转化率接近90%,随着反应时间增长效率逐渐降低至60%以下;K_0.2Ti_0.5Al催化剂在0.5% （体积分数） O₂的气氛下持续反应22 h后,其COS转化率仍可保持在93.44%。表征结果显示,催化剂失活后比表面积大幅减小,表面碱性显著减弱。此外,活性中心Al原子硫酸化是导致催化剂失活的主要原因,而硫酸盐的沉积为次要原因。原位红外结果表明,K的引入可显著减弱O₂在催化剂表面的吸附,并且阻断中间过渡物种的氧化,这是K提高催化剂抗氧性能的关键。     

TiAl基羰基硫水解催化剂的中毒机制与抗氧性能研究

高炉煤气脱硫是实现钢铁行业多工序全流程超低排放的关键。高炉煤气中主要有机硫组分是羰基硫（COS）,常用γ-Al₂O₃基催化剂水解脱除,但是其抗氧性能有待提高。采用共沉淀法制备了Ti_0.5Al和K_0.2Ti_0.5Al催化剂,考察了催化剂在含氧气氛下的COS水解催化性能,并分析了氧体积分数对COS转化率和H₂S产率的影响规律。活性测试结果表明,Ti_0.5Al催化剂的初始COS转化率接近90%,随着反应时间增长效率逐渐降低至60%以下;K_0.2Ti_0.5Al催化剂在0.5% （体积分数） O₂的气氛下持续反应22 h后,其COS转化率仍可保持在93.44%。表征结果显示,催化剂失活后比表面积大幅减小,表面碱性显著减弱。此外,活性中心Al原子硫酸化是导致催化剂失活的主要原因,而硫酸盐的沉积为次要原因。原位红外结果表明,K的引入可显著减弱O₂在催化剂表面的吸附,并且阻断中间过渡物种的氧化,这是K提高催化剂抗氧性能的关键。     

TiO_2改性γ-Al_2O_3基催化剂的中温水解羰基硫活性

中温催化水解羰基硫(COS)是实现气体精细脱硫净化的关键之一。虽然TiO_2的加入可以明显提升γ-Al_2O_3基低温COS水解催化剂的抗硫酸盐中毒性能,但探讨TiO_2物化性质对COS催化水解活性的影响将对制备中温COS水解催化剂至关重要。因此,分别添加商用TiO_2或通过化学沉淀法获得的纳米TiO_2制备出两类TiO_2改性γ-Al_2O_3基中温COS水解催化剂。在固定床装置上,考察了两类催化剂的COS水解转化率随空速、温度、COS进口浓度等因素的变化规律及随O_2存在的气氛效应,并且通过XRD、BET和CO_2-TPD等手段表征了催化剂的物化性质,分析了催化剂物化性质与催化水解活性之间的关系。研究结果表明:两类催化剂的中温(150~350℃)水解COS反应呈一级,在300℃、9000h–1时,COS水解转化率高达97%以上;TiO_2改性γ-Al_2O_3基催化剂具有良好的孔隙结构,降低了内扩散阻力,有利于COS水解产物H2S的传质,即H2S的脱附;化学沉淀法获得的纳米TiO_2改性γ-Al_2O_3基催化剂在含O_2气氛中水解转化率稳定性较好,具有一定的抗氧中毒能力,这表明锐钛矿型TiO_2能更明显提升催化剂的抗氧中毒能力。     

LS-901催化剂对有机硫的水解性能

研究Ti O2基LS-901催化剂在不同水解温度、水气体积比和空速条件下对有机硫水解性能的影响,考察催化剂的长周期稳定性能。结果表明,LS-901催化剂可用于粗煤气脱除COS的工艺过程,在水解温度260℃、空速3 000 h~(-1)和水气体积比1.0条件下,有机硫COS水解率达99.5%,结构稳定性良好。     

富氧条件Co/H-ZSM-5催化剂上CH4选择催化还原NO的研究

采用离子交换法制备了一系列具有不同硅铝比和不同Co负载量的Co/H-ZSM-5催化剂样品。富氧条件下考察了硅铝比、Co负载量、空速、O₂浓度及酸位对催化剂选择催化还原活性的影响。并对其进行了XRD、BET、H₂-TPR和DRS-UV-vis等表征。催化结果表明，催化剂的催化活性随Co负载量的增加而增加，随硅铝比的增加而减少；NO转化率随着空速的增加而降低。O₂体积分数为2%时，NO达最大转化率。表征结果表明，Co²⁺为活性中心，酸中心的存在对催化活性有一定的促进作用。     

CO气源COS水解催化剂的工业侧流试验

介绍了CO气源中脱除高浓度COS水解催化剂的侧流试验情况,侧流试验结果表明,QSJ-01A型催化剂是一种适用于CO气源中高浓度COS的脱除、具有高水解转化率和抗氧毒性的优良催化剂,其最佳使用温度为60～150 ℃。     

倒锥型催化精馏构件的流体力学性能

为进一步提高催化精馏塔的性能,提出了一种新型倒锥型帽罩结构,针对帽罩结构参数进行实验研究。采用空气-水体系测定倒锥型塔构件不同参数下的塔板压降及液泛气速,并对其流体力学性能进行深入研究。实验结果表明,锥角对压降和液泛气速几乎没有影响。开孔比大于1时对压降无影响,开孔比小于1时压降随其值的增大而减小,液泛气速则略微增大。开孔孔径增大,则压降增大,而液泛气速减小。压降随锥体高度的增大而增大,但液泛气速与其并不呈线性变化。压降随堰高的增大而增大。催化剂装填量增大,压降增大,且液泛气速呈下降趋势。倒锥型催化精馏塔构件对其流体力学有显著影响,并在确定的条件下可选择较大的锥角,采用较小的开孔孔径和罩体高度。     

852型COS水解催化剂性能评价

研制了852型COS水解催化剂,考察反应温度、空速和CO₂等对COS水解催化剂性能的影响。根据实验数据求得催化剂上水解反应的活化能为42.7 kJ·mol^-1,同样条件下,852型水解催化剂主要性能优于国外某参比催化剂。     

高水气比和高CO原料气有机硫转化水解催化剂研制

针对高压和高水气工艺条件及现有工业有机硫转化催化剂性能达不到要求的现状,研究载体材料和助剂对水解剂抗水合性能的影响,黏结剂对水解剂机械强度和和结构稳定性的影响,开发能在高压、高水气比和高CO工艺条件下使用的新型有机硫水解转化催化剂QSJ-04。考察水气比、空速、反应温度和原料气中COS含量对水解剂活性的影响,进行水解剂稳定性测试,采用XRD、SEM、IR表征水解剂的特性。结果表明,水解剂QSJ-04具有优良的结构稳定性,对COS最高水解率92.8%。满足了煤化工新工艺对有机硫转化催化剂性能的要求。     

工艺条件对耐硫变换催化剂COS转化活性以及甲硫醇生成量的影响

模拟工业装置的工艺条件,考察了原料气中CO和H2S含量、温度和水气比等因素对耐硫变换催化剂COS转化活性和甲硫醇生成量的影响。结果表明,当原料气中CO和H2S含量较高时,会有甲硫醇生成,且其生成量随着CO和H2S含量增加而增加;受平衡的影响,原料气中H2S含量升高时,COS转化率降低;增加反应温度,可以提高COS的氢解反应活性,并减少甲硫醇的生成,但不利于COS的水解反应。水气比具有提高COS转化活性并减少甲硫醇生成的双重作用:水气比较低时,其值从0增加到0.2,COS转化率从89.65%增加到97.82%,表明COS的水解反应比氢解反应更容易进行;当水气比为0.3时,反应后的尾气中只有微量甲硫醇生成,当水气比大于0.4时,反应后几乎无甲硫醇生成。     

In situ synthesis of ammonia by catalytic hydrolysis of urea in the presence of aluminium oxide for safe use of ammonia in power plants for flue gas conditioning

BACKGROUND: Ammonia is applied to increase the efficiency of an electrostatic precipitator for fly ash removal from a flue gas stream from a boiler using fossil fuel. In the present work, the hydrolysis of urea to generate ammonia for flue gas conditioning, with the help of aluminium oxide catalyst, has been studied. RESULTS: The effect of temperature, catalyst and initial concentration on the conversion was studied. Conversion was found to increase exponentially with temperature. Addition of catalyst resulted in an increase in conversion. Experiments were conducted with different doses of catalyst, and the optimum dosage of catalyst for a particular feed concentration was determined. A decrease in conversion was observed when the initial concentration of ammonia was increased. CONCLUSION: A study of reaction kinetics showed the effect of reaction time on conversion of urea to ammonia. The catalytic hydrolysis of urea, using aluminium oxide behaved as a first‐order reaction; the rate constant at different temperatures was found, and the activation energy determined. Copyright © 2011 Society of Chemical Industry     

QSJ-01常温COS水解催化剂的工业应用

介绍了 QSJ- 0 1常温 COS水解催化剂在甲醇装置原料气中 COS的脱除和应用后卸出催化剂分析测试结果。工业应用结果表明 :QSJ- 0 1催化剂具有良好的 COS转化活性 ,强度好 ,精脱后气体中 COS小于 0 .0 5×10 - 6 ,延长了甲醇催化剂的寿命 ,为工厂创造了明显效益。     

An enzymatic/acid-catalyzed hybrid process for biodiesel production from soybean oil

The present study is aimed at developing an enzymatic/acid-catalyzed hybrid process for biodiesel production using soybean oil as feedstock. In the enzymatic hydrolysis, 88% of the oil taken initially was hydrolyzed by binary immobilized lipase after 5 h under optimal conditions. The hydrolysate was further used in acid-catalyzed esterification for biodiesel production and the effects of temperature, catalyst concentration, feedstock to methanol molar ratio, and reaction time on biodiesel conversion were investigated. By using a feedstock to methanol molar ratio of 1:15 and a sulfuric acid concentration of 2.5%, a biodiesel conversion of 99% was obtained after 12 h of reaction at 50 °C. The biodiesel produced by this process met the American Society for Testing and Materials (ASTM) standard. This hybrid process may open a way for biodiesel production using unrefined and used oil as feedstock.     

磷酸氧钛负载钌双功能催化剂催化纤维素转化制山梨醇

山梨醇是纤维素催化加氢转化中重要的平台化合物之一。制备了固体酸磷酸氧钛TiOPO₄及磷酸氧钛负载钌Ru/TiOPO₄双功能催化剂,首先对磷酸氧钛催化纤维素水解反应进行研究,以葡萄糖收率为目标,考察了反应时间、氢压、温度的影响,得到了最适宜水解反应条件。在此基础上,以磷酸氧钛负载钌为催化剂,对其催化纤维素制山梨醇的催化性能进行研究,结果表明,水解加氢反应中,在反应温度（453 K）稍低于最适宜水解温度（463 K）,反应时间（150 min）略短于最适宜水解时间（180 min）的反应条件下进行反应可得到更好的效果,最高山梨醇收率为77.6%,纤维素转化率99.3%。改变不同催化剂与底物之比,研究水解反应与水解加氢反应的转化率、产物分布,结果表明,双功能催化剂Ru/TPO可以使葡萄糖快速进行加氢反应,减少葡萄糖进一步降解的发生,液相中碳回收率显著提高,可达80%以上。     

羰基硫脱除技术

综述了羰基硫(COS)的性质和各种脱除方法包括胺法、加氢、水解、氧化等技术的原理与特点。胺法多用于处理H2S和COS同时存在的天然气和炼厂气,关键在于提高COS脱除率;加氢转化法将COS转化成H2S的转化率高,在石油炼制中应用较为广泛,但所用Co-Mo-Al2O3催化剂价格昂贵,操作温度较高,并存在一定的副反应。水解转化法反应温度低、不消耗氢源、副反应少,是目前十分活跃的研究领域,重点在于高活性催化剂的研制。指出开发配方优化和系列化的醇胺类溶剂吸收体系及催化剂性能优良的水解转化法有较好的发展前景。