Cu-K/Al_2O_3催化剂上溴甲烷合成二甲醚的失活动力学研究

采用Cu-K/Al2O3催化剂,在固定床积分反应器上进行溴甲烷合成二甲醚的动力学实验,反应温度(463.15~523.15)K条件下,得出主反应的宏观动力学方程:r=1.1+2.8×10-3T-4.4exp(-21.5/RT)pCH3Br,主反应的活化能约为21.5 k J·mol-1。对主反应宏观动力学方程进行统计检验,结果表明,在给定99%的置信度下,方程显著、可信。失活前后的XRD表征结果表明,催化剂晶相由Cu O转变为Cu Br2是导致催化剂失活的主要原因。采用独立失活机理描述催化剂失活速率方程,通过回归得到各项参数,建立了适用于Cu-K/Al2O3催化剂上溴甲烷合成二甲醚的失活动力学方程:r=[-1.1+2.8×10-3T-4.4exp(-21.5/RT)pCH3Br]×exp(-2.1×10-3t)。     

双碳基电极锂离子电容器的研究进展

锂离子电容器结合了锂离子电池和超级电容器的优点，可用于新能源储能等领域。双碳基电极锂离子电容器是现阶段的主要研究方向之一，其正负极均采用碳基电极材料，利用不同碳基材料的储能优势，不仅具有资源丰富、原料环保及安全性高的优点，而且具有优越的电化学性能。首先介绍了不同双碳基电极锂离子电容器的储能机理，并进一步阐述了各种碳基正极和负极材料的性能特点、改进方向和研究现状，最后展望了未来的研究方向及可行方案。     

反应条件对丙烷脱氢催化剂积炭行为的影响

丙烷脱氢催化剂失活原因主要是积炭。为了避免催化剂快速失活,研究了反应条件对自制的Pt-Sn/Al2O3催化剂结焦的影响,同时利用IR和Raman对失活催化剂进行了分析和表征。结果表明,温度、氢烃比和压力对催化剂的反应性能和积炭量有很大的影响。积炭的芳香性质和石墨化程度主要是由温度决定的。温度是催化剂失活的主要影响因素。     

船用残渣型燃料油脱硫技术进展

随着2020年国际海事组织（International Maritime Organization,IMO）船用燃料油限硫政策的施行,船用残渣型燃料油的脱硫技术受到了业界的较大关注。重质原料油是船用残渣型燃料油的主要组成部分,重质原料油脱硫技术分为加氢技术和非加氢技术。加氢技术主要有固定床、沸腾床（膨胀床）、悬浮床（浆态床）及移动床等。非加氢技术主要有碱金属化合物脱硫、选择性氧化⁃萃取/热解/过程强化脱硫、电化学脱硫、生物脱硫及钠法脱硫等。加氢脱硫技术中,固定床加氢技术更适合现阶段生产硫质量分数≤0.5%的船用残渣型燃料油,若要生产硫质量分数≤0.1%的船用残渣型燃料油,则需要控制原料油中硫质量分数或进行油品调和。非加氢脱硫技术中,选择性氧化⁃超声辅助及钠法脱硫技术均可直接生产硫质量分数≤0.1%的重质原料油,但钠法脱硫技术具有更好的应用前景。     

甲烷低温活化制甲醇研究进展

简要评述了当前国内外在甲烷直接部分氧化合成甲醇和甲烷经卤代后合成甲醇领域的研究进展。众多研究表明,甲烷多相催化氧化制甲醇是最具有工业化应用前景的技术,其中钼系催化剂的效果较好;以Pt、Pd配合物为催化剂的甲烷液相催化氧化法制甲醇方法具有较高的甲烷转化率和甲醇选择性,但是催化剂价格昂贵、反应条件苛刻、环境污染严重;甲烷气相均相氧化属于非催化反应,在高温高压下进行,且反应器须具备特殊的形式,结构复杂;虽然酶催化氧化法的选择性较高,但是生物酶的制备有一定难度,不适用于大范围应用,该路线目前仅限于实验室研究阶段;光催化氧化是一种环境友好的技术,反应条件温和、避免氧化剂应用,但是该类催化剂局限于半导体和盐类,还有待于进一步开发新型高效的催化剂。同时,甲烷经卤代后合成甲醇的方法对解决甲烷活化的难题具有独特优势,是一种比较有开发前景的路线,正在受到研究者们的密切关注。     

MFI型金属硅酸盐合成、介孔改性与骨架原子脱除行为

采用无机原料合成高硅沸石ZSM-5、FeMFI、TS-1和超高硅SH-ZSM-5(摩尔比Si/Al=402.4),通过骨架Si、金属原子(M=Al、Fe、Ti)抽提对系列H-MFI沸石进行介孔改性.借助XRD、FT-IR、UV-vis、77 K N2吸附-脱附和SEM/EDX技术,研究沸石晶体结构、金属原子嵌入率、介孔率及骨架Si、M脱除行为.结果表明,与前体相比改性沸石Si/M摩尔比降低,高选择性脱硅沸石具有多级微、介孔结构和较高织构介孔率.引入附加介孔使BET比表面积和总孔体积显著增加.同构沸石介孔形成受骨架电荷密度、嵌入金属原子种类、晶体形貌与尺度等因素的影响.骨架原子脱除效率按ZSM-5、FeMFI、TS-1次序递减.聚集态TS-1、SH-ZSM-5因过度脱硅导致相对产率和介孔生成效率下降.     

Pt-Sn催化剂上异丁烷催化脱氢反应宏观动力学模型

在温度555～619℃、压力101.32～202.64 kPa、原料气空速2000～5000h~(-1)条件下,采用Pt-Sn催化剂,在积分固定床反应器中进行了异丁烷催化脱氧实验,建立了包括脱氢和裂解两个反应的异丁烷催化脱氢反应宏观动力学模型。根据实验数据,采用多元线性回归分析得到宏观动力学模型的参数,异丁烷脱氢反应的活化能约为166.78 kJ/mol,异丁烷裂解反应的活化能约为87.56 kJ/mol。统计检验结果表明,所建立的异丁烷催化脱氧反应宏观动力学模型准确可靠。     

层状铝钛硅酸盐Al-JDF-L1的合成与表征

采用Na2O-TiO2-Al2O3-SiO2-KF-H2O无机体系,在190℃、120h下水热合成出结晶性层状铝钛硅酸盐(Al-JDF-L1)。用XRD、SEM、低温N2吸附-脱附和多重EDX分析表征了产物的晶相、组成和孔结构。表征结果显示,Al-JDF-L1具有与层状钛硅酸盐JDF-L1相同的晶相、形貌结构和微孔吸附性能。当结晶产物的骨架Al/Ti原子比为0.07时,Al(Ⅲ)以AlO4四面体形式嵌入Al-JDF-L1晶体结构,形成单一相Al-JDF-L1层状晶体;当骨架Al/Ti原子比增至0.37时,Al-JDF-L1层状晶体是合成产物的主要晶相,并伴生六方结构的毛沸石竞争相。此外,1.78%(w)甲基纤维素辅助合成的Al-JDF-L1试样(骨架Al/Ti原子比为0.35)具有皱缩的表面层理结构和尺度分布较宽(2.4～35nm)的层间孔,其附加的BJH比表面积和孔隙率明显增加。     

合成气直接制低碳烯烃铁基催化剂的研究进展

评述了近年来有关合成气直接制低碳烯烃铁基催化剂的研究进展,重点分析了铁基催化剂的活性相、载体、助剂对催化剂的活性、选择性等方面的影响,并对未来铁基催化剂的发展方向进行了展望。     

甲烷自热重整制合成气热力学平衡分析

使用1stOpt2.5计算软件编程计算甲烷自热重整制合成气反应平衡组成,考察温度、原料比对体系组分平衡的影响。通过计算结果指出最适宜的反应条件,为甲烷自热重整制合成气催化剂的研究与开发提供热力学依据。