助剂Mg对甲烷自热重整Ni/γ-Al2O3催化剂的影响

采用共沉淀法制备一系列Mg改性的γ-Al2O3载体,用等体积浸渍法制备10%（w）Ni基催化剂,研究助剂Mg对甲烷自热重整制氢反应的影响。结果表明：碱土金属Mg的添加提高了Ni基催化剂的活性和稳定性,在反应温度800℃,甲烷空速为4800h^-1,n（CH4）∶n（O2）∶n（H2O）=1.0∶0.5∶2.5,Ni/10%MgO-Al2O3催化剂的催化性能最好,CH4的转化率高达97.2%,H2收率达89.8%。XRD和TPR表征结果表明,Mg的添加抑制了催化剂中NiAl2O4尖晶石的形成,增强了NiO与载体之间的相互作用,提高了活性组分NiO的分散。     

载体制备方法对Ni/ZrO_2催化剂甲烷自热重整制合成气性能的影响

采用不同方法制备了ZrO2载体并进一步制备了用于甲烷自热重整制合成气反应的Ni/ZrO2催化剂,通过XRD、N2吸附和TEM等方法研究了ZrO2载体的结构对Ni/ZrO2催化剂的结构及催化性能的影响。实验结果表明,引入超声技术和增加置换醇凝胶步骤可显著改善ZrO2载体的结构特征,进而获得性能优异的Ni/ZrO2催化剂;金属Ni粒子结构稳定且尺寸较小有利于甲烷自热重整反应的进行。同时引入超声技术和增加置换醇凝胶步骤制备的Ni/ZrO2催化剂的性能最佳,在反应温度800℃、反应压力0.1 MPa、甲烷空速18 000 m L/(g·h)、n(CH4)∶n(O2)∶n(H2O)=1∶0.25∶1、反应时间5 h的条件下,甲烷和水的转化率、CO和H2的选择性分别达96.5%,63.8%,81.7%,100.0%,此时产物中H2/CO摩尔比为3.3。     

不同载体铈基催化剂部分氧化甲烷制合成气研究

研究不同载体(TiO2,MgO和Al2O3)负载的铈基催化剂在熔融盐中利用晶格氧直接部分氧化甲烷制合成气。结果表明:反应温度升高对10%CeO2/MgO催化剂的CH4转化率和H2选择性影响较小,且反应开始阶段几乎检测不到CO的存在;在反应温度825℃前10%CeO2/Al2O3催化剂的CH4转化率、H2选择性和10%CeO2/MgO催化剂相差不大,但随反应温度的升高CH4转化率、H2选择性远高于10%CeO2/MgO催化剂,并且10%CeO2/Al2O3催化剂具有最大的比表面积;10%CeO2/TiO2催化剂的活性较小,其CH4转化率、CO和H2选择性都低于10%CeO2/Al2O3催化剂。研究800℃反应温度下3种催化剂的氧化-还原循环性能,结果表明:5次循环反应后10%CeO2/MgO、10%CeO2/TiO2和10%CeO2/Al2O3催化剂均出现衰减现象,衰减程度分别为31.4%、14.8%和6%。10%CeO2/Al2O3催化剂表现出较好的热稳定性。     

Sn修饰的Ni/γ-Al_2O_3催化乙二醇液相重整制氢

通过湿浸渍法制备了一系列Ni与Sn摩尔比不同的NiSn/γ-Al2O3催化剂,将该催化剂用于乙二醇液相重整制氢反应。实验结果表明,Ni与Sn摩尔比为42的NiSn-42/γ-Al2O3催化剂表现出最佳的活性和H2选择性,乙二醇转变为气体产物的转化率和H2选择性分别为65.4%和88.4%;Sn的加入使H2选择性大幅提高;随Sn修饰量的增大,催化剂的活性先增加后降低。表征结果显示,适量Sn修饰到Ni/γ-Al2O3催化剂上能促进Ni的分散;NiSn-42/γ-Al2O3催化剂比其他催化剂具有更大的活性比表面积,因此显示出较佳的活性。同时考察了NiSn-42/γ-Al2O3催化剂的稳定性,实验结果表明,NiSn-42/γ-Al2O3催化剂达到稳态时能保持初活性的34%,重整过程中Ni晶粒的长大和团聚是该催化剂失活的主要原因。     

低水碳比下新型甲烷蒸汽重整催化剂的研究

采用高温固相反应法制备了Ca0.08Mg0.03Al0.89Ox复合金属氧化物(CMAO)大孔载体,用ZrO2,Y2O3,CeO2对其进行修饰,再采用浸渍法制备了甲烷蒸汽重整Ni基催化剂;采用BET、X射线衍射、X射线光电子能谱、CO脉冲色谱、氢程序升温还原、氧程序升温氧化等技术对催化剂进行了表征,并考察了修饰物种和La2O3助剂对催化剂性能的影响。实验结果表明,ZrO2,Y2O3,CeO2修饰物种及La2O3助剂可提高催化剂表面Ni晶粒的分散度,从而提高催化剂的活性和抗积碳性能。Ni-La/Y2O3-ZrO2-CMAO催化剂在低水碳比(水蒸气与甲烷的摩尔比为2.5)时,对甲烷蒸汽重整反应表现出很高的活性,甲烷转化率高达95%,连续运转100h后活性未见下降。     

新型温控配体及其铑配合物在水/有机两相1-辛烯氢甲酰化中的催化性能研究

合成了新的具有"浊点"特性的温控配体CH3(OCH2CH2)nPPh2(相对分子质量为918)(I),研究了该配体与铑的配合物在水/有机两相1-辛烯氢甲酰化中的催化性能.结果表明,由Rh(CO)2(acac)与(I)原位生成的水溶性配合物对1-辛烯氢甲酰化有很好的催化活性,在温度100℃、压力5.0MPa(H2/CO=1/1)、1-辛烯/Rh摩尔比为1000、P/Rh摩尔比为13的反应条件下,反应6 h,1-辛烯转化率和壬醛收率均达95%以上,水相催化剂直接循环使用4次,催化剂性能基本保持不变.     

多组分甲烷氧化偶联催化剂实验研究

制备了一种多组分的甲烷氧化偶联催化剂。应用正交设计方法找到了一种较好的多组分甲烷氧化偶联催化剂 ,在GHSV =33313ml·g 1·h 1,n(CH4 )∶n(O2 ) =3∶1,反应温度为 10 6 9K条件下 ,CH4 的转化率达到 2 1 38% ,C2 选择性达到 82 5 6 % (C2 收率为 17 6 5 % ) ;通过对反应过程的分析 ,认为部分催化剂的转化率随温度升高而出现最大值的原因是由于副反应速度加剧的结果 ;对催化剂组分对催化性能的影响做了初步的研究 ,特别是发现Mn和Zr元素的含量对CH4 的转化率影响较大。     

高硅β分子筛的原位合成及其在甲苯催化燃烧中的应用

采用水热合成法在堇青石蜂窝陶瓷载体上原位合成了整体化的高硅β分子筛(β/CH),采用XRD和SEM手段对其进行表征,筛选出有利于原位合成的堇青石预处理方式和晶化方式,并探索了最佳原位合成条件;考察了制备方法对Pd/β/CH整体催化剂催化燃烧性能的影响。实验结果表明,在用质量分数10%的HNO3溶液80℃下处理2 h后的堇青石蜂窝陶瓷载体的内外表面上,采用动态晶化方式一次水热合成,可均匀生长出β分子筛;在保证原位生长质量的情况下,最佳的凝胶投料比为n(四乙基氢氧化铵)∶n(SiO2)∶n(Al2O3)∶n(HF)∶n(H2O)=0.52∶1∶0.003 3∶(0.31～0.37)∶14.25,最佳晶化时间为5 d。与浸渍法相比,采用原位合成法制备的Pd/β/CH整体催化剂的催化燃烧性能明显提高,在β分子筛质量分数32.5%和Pd质量分数0.5%时,甲苯在270℃即可完全转化。     

ZnO-PbO催化剂上酯交换法合成碳酸二甲酯

采用共沉淀法制备了ZnO-PbO催化剂,并对该催化剂在碳酸丙烯酯(PC)与甲醇酯交换合成碳酸二甲酯(DMC)反应中的催化性能进行了研究。探讨了催化剂制备条件对ZnO-PbO催化剂性能的影响,得出最佳制备条件为:Pb(CH3COO)2.3H2O和Zn(NO3)2.6H2O为前体、m(Zn)∶m(Pb)=3.46、以n(NaOH)∶n(Na2CO3)=3∶1的混合溶液为沉淀剂、焙烧温度500℃。优化了ZnO-PbO催化剂上PC与甲醇酯交换合成DMC反应的条件,即反应温度110℃、反应时间2h、n(CH3OH)∶n(PC)=8.4、催化剂占体系的质量分数为3.0%。在此条件下,PC转化率为63.8%,DMC选择性为97.8%,产率为62.4%。此外还考察了催化剂重复使用的效果,并对其失活原因进行了分析。     

苯酚与异丙醇合成邻异丙基苯酚催化剂的研究

研究了在 γ-Al2 O3催化剂上苯酚与异丙醇烷基化生成邻异丙基苯酚的反应。结果表明 ,不同产地的 γ-Al2 O3催化剂烷基化性能不同 ;在经 Ca O、Mn O2 、Zr O2 、Fe2 O3、Zn O和 P2 O5等氧化物改性后的 γ-Al2 O3催化剂上 ,苯酚转化率下降 ,邻异丙基苯酚选择性有所提高 ,其中较好的改性剂为 Fe2 O3、Mn O2 和 Zn O。在 Ca O-Fe2 O3/ γ-Al2 O3催化剂上邻异丙基苯酚的选择性可达 92 .5 % (苯酚转化率为 1 0 % )。还用 NH3-TPD和吡啶吸附 -IR表征了催化剂的酸性质 ,讨论了影响催化剂烷基化活性和选择性的因素。     

冀中地区早第三纪沉积岩化学元素分布特征及其多元统计研究

在冀中地区油气勘探所钻的3口井剖面中,系统选取早第三纪沉积岩岩屑样品.基本上2m取一个样,3口并样品总数约3500个.每个样品用光谱定量分析11种化学元素:Ca、Mg、Ti、Ba、Mn、Zr、V、Cr、Pb、Cu、Ni.应用计算机技术和多元分析方法,经过综合研究查明了冀中地区下第三系砂岩、泥岩和不同的色泥岩化学元素的分布特征.早第三纪各组段地层元江分布不同,其纵向上的变化界线与地质上分层界线基本吻合,是地层划分对比的一个依据.用对应分析方法研究岩石化学资料,可以在查明元素之间、元素与样品之间以及样品与样品之间的关系和规律性.研究表明 Ba、Mn、Zr、Pb的关系密切,属于亲碎屑元素,Ti、Cr、V、Ni、Cu的关系密切,属于亲粘土元素;Ca、Mg的关系密切,属于亲碳酸盐元素.96井主因子F_1、F_2累计方差达95%,F_1、F_2主因于主要由Ca、Mg、Ti三元素所决定.F_1;突出地反映灰质沉积等地球化学作用,F_2突出地反映机械沉积作用.主因子F_1和F_2在纵向上的周期性变化反映了沉积作用的旋回特征,样品在F_1-F_2因子平面上规律性地展布反映了沉积相特征,96井下第三系地球化学一沉积相图概括了主要的研究成果.     

锰改性聚硅硫酸铝铁絮凝剂PSAFMnS的制备及性能研究

采用复合法将锰元素引入聚硅硫酸铝铁对其进行改性制得一种新型絮凝剂PSAFMnS,考察了制备过程中各种因素对产品性能的影响,并采用扫描电镜SEM对其结构进行了表征。PSAFMnS絮凝剂的最佳合成条件为:①稳定硅溶胶中硅含量(以SiO2的质量分数计)≈2%,pH值≈5.0;②Si、Al、Fe、Mn摩尔比≈6∶8∶4∶3,反应体系的pH值≈1.5,反应温度≈25℃,反应时间选取30 min为宜。对高岭土自配水样,加药量为5 mg/L时浊度去除率高达75%;对于油田污水,PSAFMnS整体絮凝性能明显优于工业聚合铝,且在PSAFS的基础上浊度除去率提高17.96%。     

带氧分布器的固定床反应器中甲烷-空气-水-二氧化碳制合成气

在带氧分布器的固定床反应器(FR-OD)中进行了Ni基催化剂上CH4-air-H2O-CO2三重整制合成气的研究。在分氧比为80%的条件下,考察了反应条件(压力、炉温、空速以及原料气CO2/CH4体积比)对催化剂床层温度分布和反应性能的影响,并进行了200h的寿命实验。结果表明,在压力为0.8MPa,出口温度为850℃,GHSV为13800h-1,原料气组成为V(CH4)/V(air)/V(H2O)/V(CO2)=1/2.4/0.8/0.4,分氧比为80%的条件下,催化剂床层入口处未出现热点,连续运行200h期间催化剂活性未见下降,以上结果初步表明采用氧分布器后的Ni基催化剂上可以较安全地进行甲烷三重整制合成气的操作。     

甲磺酸(盐)催化合成巴豆醛缩二乙醇

以甲磺酸和甲磺酸盐为催化剂,由巴豆醛和乙醇合成了巴豆醛缩二乙醇。结果表明,甲磺酸(盐)对巴豆醛与无水乙醇的缩合反应均有较好的催化活性。在n(巴豆醛):n(无水乙醇)=1:6,甲磺酸用量0．5～0．8 mL(占总投料量摩尔比的0.92%～1.4%),回流温度下反应1.0 h时,巴豆醛缩二乙醇的收率可达88．7%。     

MgO改性Ni/γ-Al_2O_3催化剂用于甲烷重整制取合成气研究

采用分步浸渍法制备了不同MgO含量改性的γ-Al2O3载体Ni基催化剂,并利用XRD、H2-TPR对催化剂进行表征。在γ-Al2O3中添加适量的MgO,使得γ-Al2O3表面形成MgAl2O4尖晶石,改善催化剂的反应性能。考察了催化剂MgO添加量,反应温度和压力对甲烷蒸汽重整以及甲烷二氧化碳重整反应的影响,以及原料气CO2/CH4比对甲烷-二氧化碳-水蒸汽三重整制得的合成气的H2/CO比的影响。催化剂最佳的MgO添加量为10%质量分数。在甲烷-水蒸汽-二氧化碳混合重整反应中,当n(H2O)/n(CH4)为1时,n(CO2)/n(CH4)在0.4~0.5之间能得到n(H2)/n(CO)约为2的合成气。     

KF/K_2CO_3/γ-Al_2O_3催化合成α-呋喃丙烯酸

实验以呋喃甲醛和丙二酸为原料,KF/K2CO3/γ-Al2O3为催化剂,经Knoevenagel缩合反应,在无溶剂条件下催化合成了α-呋喃丙烯酸。考察了催化剂用量、呋喃甲醛与丙二酸摩尔比和反应时间对α-呋喃丙烯酸收率的影响。实验结果表明,其最佳工艺条件为:呋喃甲醛用量12.5 mL(0.15 mol),n(呋喃甲醛)∶n(丙二酸)=1.0∶1.3,KF/K2CO3/γ-Al2O3用量2.0 g(含KF 3.75 mmol),反应时间60 min。α-呋喃丙烯酸的收率达93%以上。     

热等离子体重整天然气和二氧化碳制合成气实验研究

常压下利用15 kW的实验室装置,进行了天然气和二氧化碳在氢等离子体射流作用下重整制合成气的实验。考察输入功率、原料气流量和甲烷与二氧化碳的配比对反应转化率、选择性的影响。结果表明:转化率主要由输入功率和原料气流量决定，产品的选择性与原料气的配比密切相关。如在等离子体输入功率8.5 kW，原料气进量1.3 m³/h，原料配比CH₄/CO₂为4∶6条件下，甲烷转化率为87.98%，二氧化碳的转化率84.34%，一氧化碳的选择性82.27％，能量产率达到1.63 mmol/kJ。与电晕放电、介质阻挡放电等离子体过程相比，热等离子体射流重整反应具有处理量大,产物单一的优点，而且能量产率较高，显示出良好的应用前景。     

用PET废料制备对苯二甲酸二辛酯新工艺

用聚对苯二甲酸乙二醇酯废料 ( PET)和辛醇为原料 ,通过降解酯交换反应制备对苯二甲酸二辛酯。研究了一种用共沸溶剂从反应体系中连续不断排除和分离乙二醇的新工艺 ,有效的提高了酯交换程度和反应速度。同时确定了较佳的催化剂种类为乙酸锌 ,催化剂用量为 2 %～ 5% ,反应物 PET与辛醇适宜配比为 1∶ 2(重量比 ) ,反应温度为 1 90～ 2 30℃ ,反应时间依聚酯废料的比表面积增大而减少 ,并对反应机理进行了探讨     

CH_4、CO_2与O_2催化氧化重整制合成气的研究Ⅱ．反应性能考察

研究了不同载体、主催化剂含量及助剂含量等制备条件对反应性能的影响，考察了不同反应温度、空速及原料配比条件下的催化反应性能；试验结果表明，当温度为１０２３Ｋ、空速５２２００ｍｌ／ｇ·ｈ，ＣＨ４∶ＣＯ２∶Ｏ２∶Ｎ２为３∶４．５∶１∶６，此时ＣＨ４和ＣＯ２的转化率分别为９２．２２％和７０．０４％，Ｈ２和ＣＯ的收率分别为９２．２２％和９２．１９％。     

油页岩干馏残渣流化床燃烧过程中污染物排放控制特性

在一台小型鼓泡流化床燃烧实验台上,考察抚顺油页岩干馏残渣污染物排放特性;同时采用炉内石灰石脱硫技术和天然气再燃脱氮技术,考察石灰石添加量对油页岩干馏残渣脱硫效率和燃烧稳定性的影响,以及天然气再燃对脱氮效率和飞灰未燃碳含量的影响。结果表明：随着流化床床温的升高,SO₂和NO质量浓度均单调增加;当床温为800、850和900 ℃时,其Ca/S摩尔比临界值分别约为1.15、1.30和1.20;若Ca/S摩尔比小于临界值,则炉内脱硫反应为放热过程,石灰石的加入有助于提高炉内燃烧稳定性。此外,在流化床内采用天然气再燃脱氮在技术上是可行的,脱氮效率随再燃区温度、天然气再燃比和再燃区停留时间的增加而提高,且对飞灰未燃碳含量影响较小。