HDS型高效耐硫脱氧剂的研究

本文叙述了所开发的相系HDS型高效耐硫脱氧剂的各种性能。对普氮、普氢、氩气等不同气 源（氧含量0.1％～0.5％）的脱氧试验表明：在空速:2 000～30 000 h^-1、压力：常压～1.2 MPa、温度：298～473 K的条件下,尾气中残氧量小于0.3×10^-6(V)。对含硫含氢气源,可脱氧至0.1 ppm(V)。对不含氢的气源脱氧,氧容量可达84 mL·g^-1,1000余小时的长期运转表明该脱氧剂具有良好的耐硫和热稳定性能,且成本低廉可广泛地用于化学工业和其它工业领域。     

助剂钾对钴钼型耐硫脱氧剂脱氧活性的影响

研究助剂钾对钴钼型耐硫脱氧剂脱氧活性的影响。通过常压微反-色谱装置来测定常压活性,加压反应器测定表观脱氧活性。结果表明：钾以共浸方式加入为最好,K2O的加入量以6％-10％为最佳;在低硫条件下。钾的加入使脱氧剂的失硫速度变慢;钾的加入可以调节载体表面的酸碱性,阻止A12O3的相变,加快电子之间的转移。耐硫脱氧剂完全能满足耐硫变换工艺的要求,而且有耐硫的作用,对耐硫变换催化剂起到脱氧和保护的作用。     

Co-Mo/γ-Al2O3非贵金属高效脱氧催化剂的研究

通过等体积浸渍法制备了Co-Mo/γ-Al₂O₃非贵金属脱氧催化剂。利用XRD、SEM-EDS和 TEM等进行了表征，并进行了常压微反脱氧装置试验。结果表明，在原料中氧体积分数为0.1%、空速3 000～12 000 h^－1、活性温度80 ℃以上的条件下，尾气中残氧体积分数小于1.0×10^－6。300 h连续运转表明，该脱氧剂具有良好的活性稳定性。     

FeO基氨合成催化剂的机械性能研

对不同铁比值（Fe²⁺/Fe³⁺）催化剂母体的机械强度进行了研究，考察了各种条件下FeO基A301型催化剂与Fe₃O₄基A110-2型催化剂的机械强度。研究表明，催化剂母体机械强度随着Fe²⁺/Fe³⁺）的增大而增强；相同条件下A301的机械强度优于A110-2，真密度是造成两者强度差异的主要原因；助催化剂的存在对强化FeO基催化剂机械强度有一定的积极作用。     

煤层气脱氧剂的研究进展

阐述了燃烧脱氧、催化氧化、化学吸收法等3种脱氧机理，主要综述了贵金属、铜系、铁系、锰系、钼系以及多孔陶瓷材料等相关脱氧剂的制备工艺、脱氧原理和研究现状。通过对比不同脱氧剂的制备成本以及脱氧效果、后处理程序等，指出各种脱氧剂的优缺点。其中贵金属脱氧剂脱氧效果最好，但消耗甲烷、氢气等还原气体，且产生CO₂/H₂O等杂质；非贵金属脱氧剂价格低廉，但脱氧效果略差，使用温度相对较高；非金属型脱氧剂具有不易硫中毒等优缺点。最后，综合前述脱氧剂的特点，提出脱氧剂的两个发展方向，即非金属脱氧剂和具有较强吸附、催化性能的复合型脱氧剂。     

高效锰系脱氧剂的研制及性能测试

采用可分解的锰化合物作为锰源，以分子筛作载体，添加黏结剂和扩孔剂，用混合法制备了Mn/分子筛脱氧剂，并对Mn/分子筛脱氧剂进行XRD物相、孔结构、X射线荧光元素及SEM表面形貌分析。在进口氧体积分数小于600×10-6、原料气空速1 000 h-1、脱氧温度（200~250） ℃和活化温度250 ℃条件下，脱氧后气体中的残氧体积分数小于0.2×10-6，脱氧容量大于25 mL·g-1。该脱氧剂性能优异，强度高，适用于较高氧含量的气体脱氧，能满足工业化生产要求。     

国内外脱氧剂概述

介绍了氧在某些化工工艺中的危害,叙述了国内外常用贵金属系列、铜系、镍系、锰系脱氧剂的脱氧原理,制备方法,常用脱氧剂型号,特点及在化肥行业用于全低变工艺中耐硫脱氧剂的研究及脱氧剂目前研发进展。     

胶原纤维固化铁(Ⅲ)吸附材料的制备及其吸附细菌

将三价铁固化在胶原纤维上制备吸附材料,并对其吸附细菌的特性进行了研究.结果表明,铁(Ⅲ)是以化学键与胶原纤维结合,不会被水浸出;该吸附材料对细菌具有很强的吸附能力,当大肠杆菌和金黄色葡萄球菌菌体浓度分别为1.02×10⁷ cfu•ml^-1和9.80×10⁶ cfu•ml^-1时,30℃条件下吸附1 h后胶原纤维对它们的吸附容量分别达到2.04×10⁹cfu•g^-1和3.15×10⁹ cfu•g^-1,其吸附平衡符合Freundlich方程.菌龄对吸附平衡的影响较大,而温度及pH的影响不大.进一步研究表明,胶原纤维固化铁对细菌的吸附动力学可以用拟二级速率方程来描述,由该方程计算得到的平衡吸附量与实测值非常吻合,误差在2％以内;此外,其吸附速度非常快,吸附有可能是在材料的表面进行.     

国内外脱氧剂概述

介绍了氧在某些化工工艺中的危害，叙述了国内外常用贵金属系列、铜系、镍系、锰系脱氧剂的脱氧原理，制备方法，常用脱氧剂型号、特点及在化肥行业用于全低变工艺中耐硫脱氧剂的研究及脱氧剂目前研发进展。     

pH和碱度对同步厌氧生物脱氮除硫工艺性能的影响

采用UASB反应器研究了pH和碱度对同步厌氧生物脱氮除硫工艺性能的影响。控制进水pH在7.5～8.0之间,反应器的最大容积硫化物和硝酸盐去除速率分别为2.96 kg·(m³·d)^-1和0.47 kg·(m³·d)^-1（分别以硫元素、氮元素计）,反应过程产碱及残留硫化物,均会导致反应液pH值过高（9.11±0.38）,引发高负荷时工艺失稳。控制反应液pH在7.0±0.1范围,容积硫化物和硝酸盐去除速率分别可达4.78 kg·(m³·d)^-1和0.99 kg·(m³·d)^-1,容积效能高于控制进水pH时的相应值。要维持反应所需的中性条件,碱度宜控制在（454.1±40.5）mg ·L^-1（以CaCO₃计）。反应过程中的碱度变化（增量）可以指示反应器内主导反应的类型及其反应进度。单质硫型生物脱氮除硫反应（硫氮比为5∶2）和硫酸盐型生物脱氮除硫反应（硫氮比为5∶8）的硫化物去除量与碱度减少量之比分别为2.27和2.00,混合型生物脱氮除硫反应（硫氮比为5∶5）的硫化物去除量与碱度减少量之比为5.00。     

以稀土为助剂的负载型超细铁基变换催化剂的催化性能

以镁铝尖晶石为载体,稀土金属氧化物为助剂,吸附γ-Fe₂O₃胶体法制备了负载型铁系无铬变换催化剂。在负载变换催化剂上,活性组分Fe₃O₄以分立的超细微颗粒分布在镁铝尖晶石载体表面。添加镧、镨稀土金属氧化物明显改善了铁基负载型催化剂的催化活性。在汽/气＝1,空速为2 000 h^-1的反应条件下,镧改性负载型催化剂(FL/MA)的CO的转化率在400 ℃和350 ℃时分别为98%和80%。同时镧改性的负载型催化剂与B117催化剂相比,具有更好的耐热性,在高空速和低汽/气条件下也具有很好的催化活性。     

烟气脱硫活性炭纤维毡催化剂的研究

将活性炭纤维毡用浸渍法进行处理,实验确定的浸渍条件为：浸渍混合液中含NH₄VO₃ 质量分数为197%, CsNO₃质量分数为068%,浸渍液温度70 ℃,1 250 mL浸渍液浸渍活性炭纤维（ACF） 20 g,每次浸渍时间6 h,重复浸渍3次。随后在N₂保护下于250 ℃焙烧50 min,冷却至室温得到ACF催化剂。在实验室模拟试验装置上对ACF催化剂的烟气脱硫反应特性进行测试。实验结果表明,对烟气脱硫的反应活性次序为：KI-ACF＞V₂O₅-Cs₂O-ACF＞空白-ACF。并且在烟气中含 SO₂0.225 mol·m^－3,空速为2 400 h^－1,反应温度348 K,测取实验数据,回归得到烟气在V₂O₅-Cs₂O-ACF上脱除硫的反应动力学方程:dc_SO2/dt=0.072exp(－7.843×10³/RT)c_SO2^1.025·c_O2^0.579。     

CTO-1型脱氧催化剂的研制

研制了一种用于高CO气源的CTO-1型脱氧催化剂，该催化剂采用浸渍法以γ-Al₂O₃负载过渡金属盐和特殊助剂经高温焙烧制得。催化剂使用前需活化,适用空速3 000 h^-1，反应温度最低为40 ℃，可将原料气中体积分数不高于2.0%的O₂脱除至10×10^-6以下，催化剂小粒度稳定性试验表明,480 h后脱氧率仍大于99%，失活催化剂可再生。扫描电镜及能量分散光谱（SEM-EDS）分析表明，催化剂使用前后的表面形貌变化不大，活性成分分布均匀。     

高效催化剂液体酸AE脱除柴油中硫化物的研究

用H₂O₂/液体酸AE催化氧化处理直馏柴油，用N、N-二甲基甲酰胺（DMF）将反应中生成的极性有机硫化合物除去。试验结果表明，催化剂催化效果明显。当V(柴油)∶V(AE)∶V(H₂O₂)=100∶8∶12，60 ℃反应10 min，可将直馏柴油硫含量从2 329 μg·g^－1降至147 μg·g^－1，脱硫率达94%。     

中粘度聚α-烯烃合成基础油Mo-Ni-P/γ-Al2O3加氢催化剂的研究

采用Mo-Ni-P/γ-Al₂O₃加氢催化剂, 对中粘度的聚α-烯烃合成基础油进行加氢精制, 精制前对加氢催化剂进行合理的预硫化。研究了加氢精制的工艺条件, 考察了反应温度、氢压、体积空速和氢油比对聚α-烯烃合成基础油加氢效果的影响, 确定了最佳的加氢精制工艺。结果表明，对于该实验原料和催化剂，采用反应温度280 ℃、氢压6.0 MPa、空速0.5 h^－1和氢油体积比800∶1的工艺条件，加氢效果非常理想, 溴值由1.4 g-Br·(100 g油)^－1降至0.22 g-Br·(100 g油)^－1、残炭由0.105%降至0.012%、硫含量由0.9 μg·g^－1降至0.4 μg·g^－1、比色由2.5降至＜0.5, 聚α-烯烃合成基础油的性能有了较大提高。     

扩孔剂对β沸石催化剂FCC轻汽油醚化性能的影响

制备了催化裂化轻汽油β分子筛醚化催化剂。在小型连续流动固定床反应装置进行了催化裂化轻汽油的醚化反应。考察了催化剂成型过程中，不同分子量和不同质量分数的聚乙二醇(PEG) 、浸渍氧化物方式、挤条成型与浸渍先后顺序对Hβ沸石的醚化反应活性影响, 同时还考察了醚化反应温度、压力、醇烯比和空速对醚化反应的影响。实验结果表明，添加质量分数为10%的扩孔剂PEG-4000成型，再共同浸渍氧化物制备的Hβ分子筛催化剂具有最佳的醚化反应活性。在最佳反应条件（温度70 ℃，压力0.8 MPa，空速1.0 h^－1,醇烯摩尔比1.0）下，叔碳烯烃转化率达到62.93%。     

UV/Fe3+/H2O2催化-混凝联合工艺

采用UV/Fe³⁺/H₂O₂ 催化-混凝联合工艺对难处理垃圾渗滤液进行了研究， 考察了Fe³⁺和H₂O₂初始浓度、初始pH、温度、反应时间及混凝液pH和混凝剂质量浓度对处理过程的影响。结果表明,在体系初始pH=8、温度40 ℃、 H₂O₂的初始浓度为0.12 mL·L^-1、Fe³⁺的初始浓度为4×10^-4 mol·L^-1、反应时间90 min、混凝液pH＝8及混凝剂质量浓度为500 mg·L^-1的条件下，废水的COD去除率为96.33%,处理水完全达到国家一级排放要求。     

锂-铁层柱粘土催化剂制备条件的考察

采用高岭土、NaOH和AlCl₃溶液为原料,制得层柱粘土,将其作为载体,通过浸渍法制备锂-铁层柱粘土催化剂。以轻烯烃为原料,在高压反应釜用制备的催化剂进行了烯烃聚合反应,对得到的润滑油基础油进行了物性分析。结果表明,在n(NaOH)∶n(AlCl₃)=2.3、柱化剂制备温度75 ℃、高岭土加入量150 g·L^-1、柱化剂滴加温度85 ℃、负载锂和铁的质量分数为6%、催化剂焙烧温度480 ℃和焙烧时间4 h的条件下,润滑油基础油的最高收率为58.2%,40 ℃运动粘度10.28 mm²·s^-1,100 ℃运动粘度为2.63 mm2·s^-1,粘度指数为125,溴价为11.40 g·（100 g）^-1。     

制备方法对胶体镍催化性能的影响

通过化学还原法制备了胶体镍催化剂,并将其用于丙烯腈加氢反应。通过X射线衍射和透射电镜对催化剂进行了表征,考察了制备条件对催化性能的影响。结果表明,当c(Ni²⁺)＝10 mmol·L^-1 、温度90 ℃和n(N₂H₅ OH)∶nNi²⁺)=8时,制得的胶体镍具有较好的稳定性和催化活性,胶体镍的平均粒径为30 nm。     

活性炭负载钌催化剂上氨合成反应动力学研究

在固定床反应器中对Ba-Ru-K/AC催化剂在相应的工业条件下［温度(350~450) ℃,压力10 MPa,V(H₂)∶V(N₂)=1.0、1.5、2.0、2.5和3.0,空速(60 000~180 000) h^－1］,进行了系列动力学测试。采用改进的Temkin动力学方程对实验数据进行拟合,考虑到H₂和NH₃的吸附对催化剂作用的阻碍效应,优化得到动力学模型参数n、α、w₁和w₂分别为1、0.15、0.5和1.4。结果表明,在Temkin方程中加入H₂和NH₃的吸附项能够获得可靠的动力学模型,用Arrhenius和Van’t Hoff方程对动力学和热力学参数k、K_H2和K_NH3进行线性拟合,得到氨合成反应的活化能为90.2 kJ·mol^－1,远低于铁基催化剂,说明Ru上N₂的解离吸附活化能垒远低于传统磁铁矿基催化剂和维氏体基催化剂。H₂的吸附热为76.2 kJ·mol^－1,证明Ba-Ru-K/AC催化剂上H₂的吸附较强烈,对N₂的吸附有强烈的抑制作用。改进的Temkin动力学方程能应用于使用Ru/C催化剂的氨合成反应器的设计和操作。