二甲醚的制备研究进展

综述了重要有机化工产品二甲醚（DME）制备方法（甲醇脱水法、合成气一步法及CO2加气直接合成法）的工艺及催化剂研究进展。     

催化剂组成对酸-碱交替沉淀法制备铜基甲醇合成催化剂的影响

采用酸-碱交替沉淀法制备了一种新型的低压甲醇合成催化剂。研究了催化剂组成的影响。当Al和Zr含量固定,随着Cu/Zn摩尔比的增加,催化剂活性先升高后下降,当Cu/Zn摩尔比为1时,活性最高。XRD结果表明,Cu/Zn摩尔比为1时制备的催化剂CuO与ZnO组分间相互均匀分散程度最大。Zr较明显地提高催化剂的活性和耐热性,Mn对催化剂的耐热性提高有一定的作用,La和Ce对提高催化剂活性的作用不大。     

低(等)压合成氨的最佳H2/N2与催化活性的关系

采用高压催化剂性能评价实验装置，在压力分别为7.0,10.0和15.0MPa，温度分别为350,400和450℃条件下，在H2／N2为1.6-3.0范围内研究了H2／N2对A301，ZA－5和A110－2型催化剂的活性和合成塔出口氨浓度的影响。在压力和空速一定的条件下，最佳H2／N2随反应温度而异。在350，400和450℃下，最佳H2／N2分别为1.8-2.2,2.2-2.5和2.5-3.0。由此可见，合成氨反应的速率达到最大值时的最佳H2／N2值与反应的进程有关。为此提出了催化剂效率K（Catalysis efficiency)的概念来表征在催化剂作用下反应器出口氨浓度趋近平衡的程度，即K＝CNH3／C^*NH3。根据实验结果，得到了最佳H2／N2与催化剂效率的定量关系：（H2／N2）m=1.5(1 CNH3/C^*NH3)=1.5(1 K)。由此可以根据催化剂在不同反应条件下的催化剂效率来确定最佳H2／N2。凡是会降低催化剂效率的因素，都会使最佳H2／N2降低。各种影响因素对最佳H2／N2的影响中，反应温度的影响最大，其次是空速和催化剂的活性，而压力和惰性气体含量的影响相对较小。在低温（低压）下合成氨，宜采用较低的H2／N2。     

迭代全息搜索策略及其在动力学参数估计中的应用

针对反应动力学参数估计的复杂性,设计了一种新颖的优化方法-迭代全息搜索策略(IHRS).全息搜索策略(HRS)将多维空间中的寻优问题直观地通过二维全息图上的近邻搜索来实现,是一种全局搜优效率较高的确定性优化方法,但它只能用于离散系统的优化.IHRS通过对连续变量进行离散化处理,并运用迭代计算逐步缩小离散系统与原连续系统的偏差,将复杂的多维连续变量优化问题转化为多个串联的较为简单的离散变量组合优化问题,再运用HRS寻优.并讨论了等分区间数、搜索域收缩率、群规模等参数对IHRS搜优效率的影响.六维Alpine函数测试表明,IHRS的全局优化性能优于单纯形法和遗传算法(GA).将IHRS应用于SO2催化氧化反应动力学模型参数的估计,取得了满意的结果.     

铜基甲醇合成催化剂的研究

研究了制备工艺和不同前驱体作原料对所制备的Cu／ZnO／Al2O3甲醇合成催化剂活性的影响。结果表明，改进型并流共沉淀法制备的催化剂的活性要比传统并流共沉淀法制备的催化剂高。铜和锌都以醋酸盐代替硝酸盐制备的催化剂，可以提高铜锌组分的分散和铜锌协同作用，因而提高了活性。催化剂TPR研究表明，改进型并流共沉淀法制备的催化剂还原温度要比传统方法制备催化剂低约30℃，不同前驱体的催化剂的还原存在一定差异。另外，考察了不同升温速率下催化剂TPR的差异。     

氨分解制氢催化剂研究进展

随着环保法规日趋严格,清洁氢能的生产和应用引起关注,氨分解制氢是其中重要途径之一。综述Ru、Ni和Fe等氨分解催化剂的研究进展,Ru催化剂具有较高的催化活性,但由于资源有限和价格昂贵等因素使其在工业应用方面受到限制。以Fe和Ni为代表的非贵金属催化剂资源丰富,价格低廉,氨分解反应转化率高,具有潜在的工业应用前景。我国独创的新一代Fe_(1-x)O基新型熔铁催化剂是目前世界上活性最高的氨合成催化剂,根据微观可逆性原理,新型熔铁催化剂也是氨分解反应活性最好的制氢催化剂。     

A301型氨合成催化剂还原动力学的研究

在热天平上研究了Ａ３０１型铁基氨合成催化剂的还原动力学，考察了还原条件对Ａ３０１型催化剂还原速率的影响，分析了氢对还原速率的反应级数在还原进行中发生的变化，以及Ａ３０１型和Ａ１１０－２型二种催化剂还原过程中反应级数变化规律不同的内在原因。实验结果表明：Ａ３０１型催化剂具有极易还原的性能，还原速率对温度及氢浓度的变化的敏感性比Ａ１１０－２型催化剂弱，其还原反应动力学方程上。文中（４）式。     

中低温余热发电的温度和工质条件

各种生产过程中排出的大量的中低温余热,按其种类和温度范围可例举如下:种类温度范围钢铁:烧结炉 250～400℃热风炉 200～300℃冷却水 40～80℃炼油:各种转化器 300～450℃石油化工:各种转化器 300～450℃水泥:窑 250～400℃水泥渣冷却器 200～300℃     

载体活性炭的预处理以及Ru/AC氨合成催化剂的性能

采用N2低温吸附(BET)、扫描电镜(SEM)、X射线荧光分析(XRF)、热重分析(TG-DTG)和程序升温脱附(TPD)等表征手段,系统地研究了活性炭载体预处理前后的物理结构、化学组成和表面性质的变化,并考察了活性炭载体负载的钌催化剂的反应性能。结果表明,不同商业活性炭载体的纯度、孔结构(微孔和中孔)、表面形貌以及表面含氧基团(-COOH,-OH和-COOR)存在明显的区别。未处理过的商业活性炭经过高温氢气和硝酸预处理后,其物理与化学表面性质得到了改善,有利于提高催化剂活性组分的分散及催化活性。在475℃下耐热16 h后,钌催化剂仍能保持较高的催化活性。