智能炼化企业建设 Ⅱ.基于"分子管理"的智能优化

国外先进炼化企业的智能优化技术发展大致可分为智能优化第1阶段和第2阶段。我国仅少数最先进炼化企业在生产管理层上达到智能优化第1阶段。智能优化第2阶段,又称为"分子管理"的智能优化。通过对"分子管理"技术的分析,搭建智能优化平台,首先可以实现炼化装置的分子级离线智能优化,进而通过实时优化技术的开发,实现炼化装置的分子级在线智能优化。国外先进炼化企业纵向生产链的智能优化水平已经达到了智能优化第2阶段,并且对优化模型不断升级,为炼厂带来了巨大的经济效益。我国"分子管理"技术处于刚起步阶段,需要加强"分子管理"技术的开发与应用,尤其是分子级反应机理模型在优化技术中的开发与应用,进而在炼化企业生产管理中,建设高水平的分子级离线智能优化和在线智能优化,成为当前我国大型炼化一体化企业实现利润最大化的关键。     

适用于甲烷干重整反应的镍基催化剂

Ni基催化剂常用于甲烷干重整(DRM)反应,但是在反应过程中易因积碳和烧结而失活,影响催化剂的性能。在DRM反应机理、反应温度与积碳的关系、Ni基催化剂烧结团聚、优化Ni基催化剂的制备方法等方面综述了适用于DRM反应的Ni基催化剂的研究进展,以期为设计具有更佳抗积碳和抗烧结性能的Ni基催化剂提供理论和研究依据。     

NiH/Hβ催化剂的制备及催化正己烷异构化性能

采用浸渍还原法制备了一种新型镍氢化物/分子筛（NiH/Hβ）烷烃异构化催化剂，考察了催化剂制备条件及反应条件对其催化正己烷异构化性能的影响。结果发现，当活性组分质量分数为0.5%，反应温度为300 ℃，反应压力为2.0 MPa，氢/油摩尔比为4.0及质量空速为1.0 h^-1时，NiH/Hβ催化剂催化正己烷异构化活性最优，正己烷的转化率为83.0%，异构烷烃的选择性与收率分别达到78.6%、65.2%。根据实验结果，提出了NiH/Hβ催化剂催化正己烷异构化反应机理，证明NiH金属活性中心具有良好的加氢/脱氢功能。     

以辉锑矿为原料放电等离子烧结快速制备黝铜矿Cu_(12)Sb_4S_(13)及反应机理

采用辉锑矿为原料成功制备出Cu_(12)Sb_4S_(13)块体。研究以Sb_2S_3矿物为原料时烧结工艺对Cu_(12)Sb_4S_(13)合成的影响。在400 ～ 440℃温度区间内均可快速合成Cu_(12)Sb_4S_(13)块体且二次烧结能够进一步减小中间相CuSbS_2和Cu_3SbS_3。第二相Cu_3SbS_4和残留相CuS随着烧结时间的延长而降低。二次烧结前进行机械化球磨处理,干磨比湿磨更容易减小残留相。初次烧结块体的断面SEM和EDS能谱分析表明内部存在Cu或Cu_2S颗粒团聚现象。适当降低Cu或CuS摩尔量(化学计量比0.1 mol)能促进烧结块表面反应进行。烧结过程中,硫磺蒸汽压的导致烧结块表面成分和内部粉末的成分不同。     

金属氧化物催化CO还原NO的研究进展

一氧化碳（CO）广泛存在于烧结/球团/焦化烟气或汽车尾气中，应用CO-选择性催化还原（SCR）技术同时脱除烟气中CO和NO是烟气治理的理想方案之一。目前，在NO-CO反应研究中较多的是贵金属催化剂，但由于其价格昂贵、高温失活、易中毒等问题难以在工业中实现应用。本文将近几年来金属氧化物催化CO还原NO的研究成果进行了系统的梳理与总结，重点介绍Fe基、Ce基、Co基、Cu基这4种金属氧化物催化剂的研究进展，分析催化剂的制备方法、掺杂助剂种类和比例、NO-CO反应条件等因素与催化活性之间的关系，总结催化剂抗水抗硫性能及可能的CO-SCR反应机理，并探讨O₂存在的条件下对催化剂活性的影响，为提高金属氧化物催化剂抗氧性研究提供理论参考。     

甘油直接制备丙烯醇的催化剂和反应工艺研究进展

丙烯醇是一种十分重要的中间体和化学原料。近年来，以甘油为原料直接制备丙烯醇的研究引起了许多科学家的关注。本文参考了最近十年来发表的文献，详细介绍了均相甲酸诱导的甘油脱氧脱水反应、催化剂作用下的甘油脱氧脱水反应、液固相甘油氢解反应和气固相甘油氢转移反应等过程制备丙烯醇的相关工艺、反应机理和催化剂的研究进展及发展趋势，并对比了上述工艺的优缺点。其中，均相甲酸诱导的甘油脱氧脱水工艺比较成熟，已经在实验室中得到验证和应用，但是甲酸的消耗量大，整个过程的原子经济性很差。 甘油脱氧脱水反应和液固相甘油氢解反应不仅需要采用价格昂贵的铼基催化剂，而且丙烯醇的选择性较低。 铁基催化剂作用下的气固相甘油氢转移反应制备丙烯醇，由于催化剂的价格低廉、制备工艺简单、产品分离容易等优势而备受关注，是最近五年的研究热点。在文献基础上，认为今后研究应该重点关注催化剂的酸碱性、氢转移能力及其与速率控制步骤的匹配，并有针对性地对催化剂进行优化和改进。     

软模板法制备多级孔ZSM-5分子筛的研究进展

相比传统ZSM-5分子筛,多级孔ZSM-5分子筛具有空间位阻小、传质效率高、焦炭少等特点,近年来在分子筛领域应用广泛。多级孔分子筛通常可用后处理法和模板剂法制备,相比后处理法,模板剂法能更好地控制介孔的结构和孔道尺寸。概述了采用传统表面活性剂、两亲性的有机硅烷、双功能多季铵盐表面活性剂及高分子聚合物等软模板法合成多级孔ZSM-5分子筛的研究进展。分析不同软模板剂的特点和作用机理,阐述了合成后分子筛的结构特点及催化性能等。指出在今后的研究中,可以设计价格较低的新型功能化模板剂,优化合成过程,致力于在理解合成机理的前提下,寻找操作简单、绿色环保的合成路线,并将其推行到实际工业生产中。