合成甲醇铜基催化剂及制备工艺研究进展

合成甲醇大型化装置主要使用铜基催化剂,并且铜基催化剂类型、助催化剂和制备工艺等对甲醇收率影响较大。合成甲醇铜基催化剂主要分为Cu-Zn、Cu-Zn-Cr、Cu-Zn-Al、Cu-Zr以及其他类,Cu-Zn-Al催化剂性能优异,是当代甲醇生产技术主要采用的催化剂。碱金属、碱土金属、过渡金属、稀土金属和非金属元素对合成甲醇催化剂的活性、选择性和稳定性表现出不同作用。沉淀法、溶胶-凝胶法、燃烧法、机械混合法和骨架合成法等是制备铜基催化剂的有效方法,工业上制备合成甲醇催化剂主要采用沉淀法。针对合成甲醇大型化装置催化剂的开发,提升催化剂的选择性与稳定性是下一步的研究重点。     

以类水滑石为前体的铜基催化剂催化甘油氢解反应

以Cu-Zn-Al和Cu-Mg-Al类水滑石为前体经焙烧、还原制备了铜基催化剂,采用XRD、H2-TPR、N2吸附、H2-TPD、NH3-TPD、CO2-TPD及活性评价等方法,研究了M2+离子(M2+=Zn2+或Mg2+)及n(M2+)/n(Al3+)比对催化剂结构和甘油氢解反应性能的影响。结果表明,经450℃焙烧后,类水滑石转变为由尖晶石和/或氧化物组成的氧化态前驱体,再经270℃还原后制得高分散Cu催化剂。随氧化铝含量提高,催化剂比表面及酸量增加。Cu-Zn-Al催化剂表面氢吸附量大于CuMg-Al。Cu-Mg-Al催化剂碱性强于Cu-Zn-Al。Cu-Zn-Al[n(Cu)∶n(Zn)∶n(Al)=1∶1∶4]催化剂具有较佳甘油氢解活性及1,2-丙二醇选择性,这与其具有较多表面铜中心、较大酸量及Zn物种参与氢吸附有关。此外,Cu-Mg-Al催化剂表面铜中心和碱中心可能存在协同作用促进甘油氢解反应。     

1,4-丁二醇脱氢与顺酐加氢耦合催化剂

采用共沉淀法制备了不同配比的Cu-Zn-A1复合氧化物催化剂,利用XRD和TPR等表征技术及活性评价考察了催化剂各组分配比对催化剂性能的影响,并对各组分配比进行了优化。试验结果表明,Al的摩尔分数为20%,Cu/Zn摩尔比为0.5~2.0时,Cu-Zn-Al催化剂在常压下耦合法制备γ-丁内酯反应具有良好的活性。XRD表明灼烧后未经还原的催化剂活性组分为CuO。通过XRD、TPR及BET表征发现,适宜的Cu/Zn摩尔比可以提高催化剂比表面积,使CuO具有较高分散性及高的还原性能,从而有利于提高催化剂的选择性。     

硼氮共掺杂TiO2粉末制备及光催化活性研究

采用溶胶-凝胶法制备硼氮共掺杂TiO₂光催化剂,利用X射线衍射、X射线光电子能谱及紫外-可见光漫反射光谱手段对制备的催化剂进行表征。结果表明,硼和氮均以间隙方式进入TiO₂晶格中,形成Ti-O-B、Ti-O-N和Ti-O-B-N结构,提高了催化剂活性;B-N-TiO₂吸收带边明显红移,表明催化剂对可见光吸收增强。可见光降解甲基橙结果表明,B-N-TiO₂的活性明显高于B-TiO₂和N-TiO₂,说明硼氮共掺杂改性对提高TiO₂可见光活性具有协同作用。     

乙烯与三氟氯乙烯的催化共聚

在三乙基硼催化作用下乙烯与三氟氯乙烯共聚可制备性能优良的氟_(-30)树脂。本文主要介绍催化剂加入量对聚合反应及氧对催化剂活性的影响,催化剂用量、氧与三乙基硼比例、溶剂与树脂熔融指数的关系以及树脂性能。     

铁、钴、镍、铜和锌催化剂催化氨硼烷水解产氢性能研究

采用浸渍-还原法制备了铁、钴、镍、铜和锌催化剂,考察了其催化氨硼烷水解产氢性能,并优化了钴催化剂的制备条件和反应条件。结果发现,铁催化剂中铁以Fe₂B合金相存在,钴催化剂中钴以金属钴存在,镍催化剂中镍以金属镍和Ni（OH）₂·2H₂O存在,铜催化剂中铜以金属铜和氧化亚铜存在,锌催化剂中锌以Zn₄SO₄（OH）₆·4H₂O存在。铁、钴、镍、铜和锌催化剂催化氨硼烷水解产氢活性由大到小顺序为钴催化剂、镍催化剂、铜催化剂、铁催化剂、锌催化剂。显然,具有金属钴相的钴催化剂、金属镍相的镍催化剂和金属铜相的铜催化剂催化氨硼烷产氢活性高于具有Fe₂B合金相的铁催化剂。锌催化剂在制备条件下不能被还原为金属相,它几乎没有催化氨硼烷产氢活性。氯化钴与还原剂硼氢化钠的物质的量比为1∶1.3、还原温度为303 K时制备的钴催化剂催化BH₃NH₃水解产氢性能最佳。反应动力学计算表明钴催化剂催化BH₃NH₃水解产氢反应对氨硼烷浓度的反应级数为零级,对钴催化剂浓度的反应级数为一级,活化能为58 kJ/mol。     

Cu-Zn-Al-Zr催化剂在CO_2加氢制甲醇反应中的性能研究

采用共沉淀法制备了Cu-Zn-Al-Zr复合氧化物催化剂用于CO2加氢制甲醇反应。与工业用Cu-Zn-Al催化剂进行了比较,同时进行了Cu-Zn-Al-Zr催化剂稳定性试验和试验前后样品的物化表征。结果表明:在相同的反应条件下,用Cu-Zn-Al-Zr催化剂的甲醇收率较用Cu-Zn-Al催化剂得到显著提高;在200 h的稳定性试验中,Cu-Zn-Al-Zr催化剂显示较好的催化稳定性;催化剂诱导期性能的下降归因于金属Cu晶粒的长大和表面沉积物的形成,而催化剂中的微孔分布对反应影响不显著。     

NiB非晶态合金的制备及其催化水合肼还原硝基苯的性能

通过化学还原法制备了NiB非晶态合金催化剂,并将其用于水合肼还原硝基苯制备苯胺的反应。考察了硼/镍比、制备温度、KBH4溶液的pH值等对NiB催化活性的影响。结果表明,硼/镍摩尔比为2∶1,制备温度为-5℃,KBH4溶液的pH=12时,制备的NiB催化剂活性较高。在硝基苯10mmol,水合肼30mmol,无水乙醇15mL, NiB催化剂0.2 g,室温反应0.5 h的条件下,苯胺的收率为99%。     

介孔分子筛B-SBA-15催化合成柠檬酸三丁酯

采用直接和间接合成法,将硼原子嵌入介孔分子筛SBA-15骨架中,用柠檬酸与正丁醇的酯化反应评价催化剂的催化性能。间接和直接合成法合成的催化剂活性对比结果表明,间接合成法制备催化剂的活性高于直接合成催化剂。重点考察了催化剂中硅硼比、催化剂用量、反应温度和酸醇比等因素对间接合成催化剂酯化反应性能的影响。筛选出B-SBA-15催化剂最佳硅硼摩尔比为30∶1,最佳反应条件：催化剂用量为原料质量的1.5%,反应温度为130 ℃,酸醇摩尔比1∶6。试验结果表明,介孔分子筛催化剂 B-SBA-15具有较高的稳定性,是合成柠檬酸三丁酯较为理想的分子筛催化剂。     

酯加氢制醇铜锌铝催化剂的性能研究

采用共沉淀法制备了Cu-Zn-Al催化剂。对其通过XRD,H2-TPR,H2-TPD,NH3-TPD和CO2-TPD等方式进行表征,并结合醋酸甲酯加氢反应进行评价,研究了助剂对催化剂结构和性能的影响,考察了反应条件对催化剂醋酸甲酯加氢反应性能的影响。结果表明,加入助剂Ba使催化剂具有较好的酯加氢活性及稳定性。在220℃、H2压力3.0 MPa、n(H2)/n(醋酸甲酯)为30.0、空速1.5 h-1条件下,Cu-Zn-Al-B催化剂上醋酸甲酯转化率接近96.0%,乙醇选择性约为97.0%。     

乙烯酮(双乙烯酮)下游产品废水的治理技术

乙烯酮(双乙烯酮)是十分重要的化工中间体,其下游产品较多。江苏某化工厂开发生产乙烯酮(双乙烯酮)下游产品三十多个,年生产规模三万多吨,是国内以乙烯酮(双乙烯酮)为中间体生产精细化学品的综合骨干企业。针对乙烯酮(双乙烯酮)下游产品废水特点,该厂结合企业实际,开展了产品优化,结构调整,清洁生产,资源循环利用,节水降耗等工作,从源头削减了污染物的生产。同时投资二千多万元新建预处理装置三套,6000m3/d废水生化处理装置一套,使全厂乙烯酮(双乙烯酮)下游产品的废水得到了有效的治理。     

分解炉扩径的技术改造

我厂3号回转窑(Φ4m×60m)生产线在1996年年底由SP窑(产量912t/d)改为NSP窑(产量1320t/d),预分解系统为四级旋风预热器带离线式分解炉     

基于组件技术的化工原理实验课件的设计

利用组件技术开发化工原理实验课件,给出了系统层、组件库层和应用层的架构划分。重点讨论了组件库的设计,给出了流体阻力这一典型实验的实现描述。实践证实,基于组件技术可以提高仿真实验的开发效率。     

水泥水化热测定方法综述

水泥水化热是中、低热水泥和核电工程用水泥的一项关键的技术指标。全球范围内测定水泥水化热的方法有溶解法、直接法/半绝热法、等温传导量热法三种。本文总结了中、美、欧相关方法标准,对其测试原理、仪器设备、试验过程等方面进行了比对,并对其在领域的应用做了简单的概括。     

几种乙炔加压设备性能的比较

阐述并比较了几种加压设备在乙炔加压清净过程中的性能和特点。     

A study of miscibility of blends of polybutadienes of varying microstructure

The miscibility of various amorphous polybutadienes with mixed microstructures of 1,4 addition units (cis, 1,4 and trans 1,4) and 1,2 addition units have been investigated. The studies here involved optical transparency, differential scanning calorimetry, and small angle light scattering. It was found that a 90 percent (cis) 1, 4 addition polybutadiene was immiscible with high (91 percent) 1,2 addition polybutadiene. Reduction of the 1,2 content to 71 percent induced an upper critical solution temperature (UCST) with the cis 1,4 polymer. Polybutadienes with 50 percent and 10 percent 1,2 contents were miscible above the crystalline melting temperature of the cis 1,4 polybutadiene. Immiscibility of the 91 percent 1,2 addition polymer was also found with a 10 percent 1,2 polybutadiene. The latter polymer also exhibits an UCST with the 71 percent 1,2 polymer. The results are used to interpret the characteristics of blends of polybutadienes of varying microstructure.     

粉煤灰中烧失量检测的不确定度分析

以F类粉煤灰为例,详细介绍了测定粉煤灰中烧失量的步骤、计算数学模型、影响测量不确定度的因素以及各项测量不确定度分量评定,人员、设备、材料、方法、环境都是影响测量不确定的因素。