南京师范大学的CO2电化学还原制乙烯研究获进展

近日,南京师范大学的研究团队设计并合成了3个同象的Cu₃-X簇合物(Cu₃-Cl,Cu₃-Br,Cu₃-NO₃)。该化合物由氧心三核铜簇合物({Cu₃(μ₃-OH)(μ-pz)3(Im)₃}²⁺)(记为{Cu₃})和反阴离子组成。该{Cu₃}团簇活性中心预设计可助力CO₂电化学还原制乙烯,相关研究成果发表于《德国应用化学》杂志。     

Au/Cu2O@Au可见光催化CO2还原性能

为提高光催化还原二氧化碳(CO₂)的产物产率和选择性，采用一步法在空腔氧化亚铜(Cu₂O)中引入金属Au,制备了Au/Cu₂O@Au光催化剂。通过XRD、SEM、TEM、XPS、紫外-可见吸收光谱等表征和光电化学性能测试对光催化剂进行分析，考察了Au/Cu₂O@Au光催化剂催化还原CO₂性能。结果表明：Au/Cu₂O@Au光催化剂具有优异的性能，在光照强度为20 mW/cm²的可见光照射下，该光催化剂将CO₂光催化还原为甲烷(CH₄)和一氧化碳(CO)的产率分别为4.86和42.04μmol/(g·h),选择性分别为31.62%和68.38%。与空腔Cu₂O光催化剂相比，CO产率提高了8.12倍，选择性提高了32.84百分点。一步法合成的Au/Cu₂O@Au光催化剂中的Au颗粒分布在Cu₂O的表面和空腔内部，独特的Au分布与空...     

劣质重油脱碳改质接触剂上焦炭气化反应规律

采用微型固定床反应器,研究了劣质重油流化脱碳改质接触剂上焦炭与O₂、H₂O(g)和O₂+H₂O(g)混合气的气化反应,考察了反应温度、气化剂组成、反应时间对气体产物组成以及焦炭转化率的影响。结果表明,采用O₂为气化剂时,焦炭气化反应的主要产物CO与CO₂的摩尔比(n(CO)/n(CO₂))随反应温度提高先升高后降低。采用H₂O(g)为气化剂时,焦炭气化产物主要由H₂、CO、CO₂及微量CH4组成;在1025~1149 K范围,反应温度对气化产物组成的影响较小,反应温度1025 K、反应时间多于25 min时,气体产物中CO+H₂的体积分数在87%以上,反应温度高于1049 K时,焦炭转化率明显提高。采用O₂-H₂O(g)混合气作为气化剂,且气化剂中O₂体积分数较低时,焦炭气化反应产物组成与采用H2O(g)作为气化剂时的类似,但随着O₂体积分数增加,产物中H2体积分数大幅下降;气化剂中O₂体积分数大于10%时,产物中H₂体积分数几乎为零,产物组成与采用O2作为气化剂时的类似;焦炭转化率随着O₂体积分数和反应温度的升高而增加。     

WO3·n H2O的制备及其催化环氧油酸甲酯的氧化裂解性能

以 Na₂WO₄为前体,制备了 WO₃·0.33H₂O,WO₃·H₂O,WO₃·2H₂O 催化剂,采用制备的催化剂对环氧油酸甲酯(EMO)进行氧化裂解制备了壬醛(N)和壬醛酸甲酯(M);考察了反应温度、反应时间、H₂O₂用量和催化剂用量对 EMO转化率和 N/M 收率的影响。制备了不同硅铝比的 Al-MCM-41 介孔材料作为吸附剂,用于提高催化剂的可重复使用性。实验结果表明,WO₃·H₂O 的催化性能较优,在反应温度 60 ℃、反应时间 45 min、n(EMO)∶n(H₂O₂)∶n(WO₃·H₂O)=1.0∶1.1∶0.4 条件下,EMO 转化率为 97%,N/M 收率为 72%。硅铝比为 50 的 Al-MCM-41 材料为较适宜的吸...     

O2/CO2气氛催化裂化催化剂再生动力学研究

在固定流化床试验装置上，分别开展催化裂化催化剂的空气气氛烧焦再生(简称常规再生)试验和O₂/CO₂气氛烧焦再生(简称O₂/CO₂气氛再生)试验，基于此进行常规再生和O₂/CO₂气氛再生的动力学研究。结果表明：O₂/CO₂气氛再生和常规再生的反应活化能相近，二者分别为108 kJ/mol和105 kJ/mol; O₂/CO₂气氛再生的表观反应速率常数大于常规再生，其烧焦性能优于常规再生，可以允许待生催化剂有更高的含碳量；对于O₂/CO₂气氛再生，随着混合气中初始O₂含量的增大，催化剂的烧焦性能显著增强。     

白土水热合成分子筛制备脱除芳烃中微量烯烃的催化剂

以廉价的工业颗粒白土为主要原料,采用水热合成法原位晶化合成了Na Y分子筛,并制备了Y分子筛脱烯烃催化剂;采用XRD、N₂吸附-脱附、Py-FTIR、NH₃-TPD等方法对Y分子筛催化剂进行了表征,考察了Y分子筛催化剂对C₈~+芳烃中微量烯烃的脱除性能。实验结果表明,以在导向剂母液各组分配比为n(Na₂O)∶n(Al₂O₃)∶n(Si O₂)∶n(H₂O)=16∶1∶15∶320、导向剂添加量为14%(w)、晶化温度100℃、晶化时间24 h的条件下合成的NaY分子筛制备的Y分子筛催化剂具有良好的物理化学性质和脱烯烃性能,在反应温度170℃、液态空速10 h^-1、压力1.0 MPa、反应时间2 h的条件下,烯烃脱除率达到94.18%,芳烃及邻、对、间二甲苯损失率均低于1%。     

葡萄糖一步法氢解制乙二醇

采用浸渍法制备了不同钨负载量的WO_x-Si O₂催化剂,利用XRD,ICP,EDS,Raman光谱,NH₃-TPD,N₂吸附-脱附等方法对催化剂的结构和酸性进行表征,并考察了反应时间、反应温度、反应压力、水量对WO_x-Si O₂耦合Ru-Si O₂催化剂的葡萄糖氢解产物分布的影响。实验结果表明,WO_x-Si O₂催化剂存在WO₃晶型结构,WO_x-Si O₂耦合Ru-Si O₂催化剂表现出较好的乙二醇选择性,其中钨负载量为15%(w)的WO_x-Si O₂催化剂具有相对较强的酸性,乙二醇选择性相对较高,为34.5%。反应工艺能够影响断键反应和加氢反应的相对速率,从而影响产物的选择性。     

聚烯烃装置原料丁烯精制方案优化

工业用丁烯中的H₂O、CO、O₂等杂质会使对聚烯烃装置的催化剂失活。因此在参与聚合反应前通过精制脱除原料丁烯中过量的H₂O和CO、O₂等组分至关重要。文章应用Aspen Plus模拟了某聚烯烃装置丁烯精制单元,根据建立的汽提塔模型及模拟结果,对精制的工艺流程进行讨论,比较了脱除丁烯中CO、O₂等杂质的两种方案,在建或拟建的项目可根据项目实际情况,酌情选择合适的精制方案。     

硝酸铈和尿素配比对甲醇水蒸气重整制氢CuO/CeO2催化剂的影响

以 Ce(NO₃)₃·6H₂O 和尿素(CO(NH₂)₂)为原料,采用水热法合成 CeO₂载体,再经等体积浸渍法负载活性组分得到 CuO/CeO₂催化剂;通过 XRD、N₂吸附-脱附、H₂-TPR 等表征手段,探究 Ce(NO₃)₃·6H₂O 和 CO(NH₂)₂配比对催化剂的结构、比表面积、还原性质的影响;并通过甲醇水蒸气重整制氢(MSR)反应对所制备 CuO/CeO₂-x 催化剂试样进行性能评价。实验结果表明,当 Ce(NO₃)₃·6H₂O 和 CO(NH₂)₂的配比为 1∶3 时,制备的 CuO/CeO₂-3 催化剂表相 Cu...     

天然气净化厂Cansolv尾气处理装置废水处理

目的 解决Cansolv尾气处理装置胺液净化单元(APU)废水高盐、高有机物与还原性硫的高浓水质特征影响水处理系统的稳定运行问题。方法 详细分析了两个天然气净化厂的文丘里和APU废水的水质特征,其中,APU废水成分复杂,是影响水处理系统稳定运行的关键。采用臭氧(O₃)、O₃耦合催化剂、臭氧/双氧水(O₃/H₂O₂) 3种氧化技术处理APU废水,通过废水中COD值和TOC值变化来评价有机物降解效果,研究了反渗透膜污堵原因和O₃/H₂O₂降解有机物机理。结果 O₃/H₂O₂氧化技术为去除废水中有机物的最优方法,当200 mL废水中O₃质量浓度为22 500 mg/L、H₂O₂投加量为2 mL、反应时间为60 min时,达到最佳处理效果,COD去除率为60.8%。结论 采用O_3<...     

不同组成C4的催化裂解反应规律

在小型固定流化床装置上考察了3种组成差异较大的C₄催化裂解反应性能，以及催化剂性质对C₄催化裂解反应的影响。实验结果表明，C₄中烯烃的含量越高，转化率、乙烯和丙烯产率越高；催化剂具有更高的活性、更大的比表面积和孔体积、更高的酸量及较低的金属含量有利于C₄烯烃的转化，并生成更多的乙烯和丙烯。在催化裂解过程中，只需考虑C₄烯烃的转化及其对乙烯和丙烯的贡献。C₄烯烃低聚生成的C₈碳正离子先裂解生成1分子丙烯和1分子戊基碳正离子，戊基碳正离子与C₄烯烃进一步发生低聚反应生成C₉碳正离子或不再发生反应，使得产物的丙烯/乙烯摩尔比大于2。对C₄进行预处理或开发其他反应与催化裂解耦合的新技术，能够有效提高C₄的利用率以及乙烯和丙烯的产率。     

苯酚制备技术进展

介绍了异丙苯法、苯磺化法、氯苯水解法和甲苯-苯甲酸法等苯酚生产技术，重点分析了O₂、N₂O和H₂O₂直接氧化苯制备苯酚的绿色合成方法和高选择性氧化催化剂，以及可持续且低碳的苯酚生物炼制工艺。     

多孔双功能钛硅新材料的合成与表征

利用H₂和O₂直接生产H₂O₂的工艺与其下游制备高附加值含氧有机化学品的工艺相耦合的一步法工艺,是新一代极具竞争力的烃类选择性氧化工艺,其核心为多孔双功能钛硅催化剂。设计并合成出了用于一步法工艺且性能优异的多孔双功能钛硅新材料RN-1,并对所合成的样品进行了物化性质和结构的分析表征以及催化性能评价。结果表明,RN-1的晶粒为多孔结构,同时具有微孔和介孔甚至大孔;含有一定量的Pd金属组分且高度分散,含有的Ti绝大部分以骨架Ti的形式存在;RN-1的催化氧化性能优异,在催化以丙烯与H₂和O₂直接环氧化反应中,目标产物环氧丙烷的选择性达到94.5%。     

Cu-K-CoOx@Al2O3催化氧化氯化氢制氯气

采用过量浸渍法制备了一系列Cu-K-CoO_x@Al₂O₃复合氧化物,利用TEM、XRD、N₂吸附-脱附等方法对制备的催化剂进行表征,考察了反应条件对催化剂催化氧化氯化氢性能的影响。表征结果显示,活性组分K₂O和CoO均匀分布在Al₂O₃载体表面,催化剂为典型的介孔结构,工业使用温度范围内(350～430℃)稳定性良好。实验结果表明,Co/Cu摩尔比的增加有利于提高催化剂的催化活性,常压下反应的最佳条件为：410℃,重时空速360 h-1,O₂/HCl进料摩尔比为1∶1,反应时间3 h,在此条件下,Cu/Co摩尔比为10∶5的催化剂活性最高,氯化氢转化率为75.2%。与传统的铜基催化剂相比,Cu-K-CoO_x@Al₂O₃催化剂具有较高的转化率。     

银催化剂YS-9030在高负荷生产运行中的应用

研究了在高负荷条件下C₂H₄环氧化反应中C₂H₄、O₂、CO₂、抑制剂(l,2-二氯乙烷)、C₂H₆各组分含量对YS-9030型催化剂性能的影响趋势。实验结果表明,在其他运行参数基本稳定时,随着原料气中C₂H₄含量的增大,催化剂选择性呈缓慢上涨至逐步趋于平稳的规律;随着原料气中O₂含量的增大,催化剂选择性呈先上升后趋于平稳的趋势;随着原料气中CO₂含量的增大,催化剂选择性呈逐渐下降趋势;在一定的反应温度下,催化剂选择性随l,2-二氯乙烷含量呈先上升后下降趋势;随着原料气C₂H₄中携带的C₂H₆含量的增加,银催化剂选择性持续降低。     

深部流体对原油中生物标志化合物的影响

分析、对比了饱和烃和生物标志物在深部热流体作用下的变化特征后指出,在深部流体热能的影响下,m($\sum{n}C_{21-}$)/m($\sum{n}{C_{22}}^{+}$) .m(Pr)/m(Ph)值增高,奇偶优势明显减弱,m(C₃₁藿烷)/m(C₃₀藿烷)和m(C₃₅藿烷)m(C₃₄藿烷)变小,m(C₂₇-C₂₉甾烷20S)/m[C₂₇-C₂₉甾烷(20S+20R)]和m(C₂₇-C₂₉甾烷ββ)/m[C₂₇-C₂₉甾烷(ββ+αα)]增大,芳烃类富集。若为富氢深部热流体,m($\sum{n}C_{21-}$)/m($\sum{n}{C_{22}}^{+}$)、m(Pr )/m(Ph)、m(Ts )/m(Ts+Tm)等也会失去指示成熟度和沉积环境的能力。在此基础上,初步提出了原油或烃源岩有机质受深部热流体改造的判识标志。     

耐硫变换催化剂的应用性能研究

对氧化型QCS-01、预硫化型QCS-01S和亚硫化型QCS-01S耐硫变换催化剂的物化性能、本征活性、热稳定性进行了研究,重点考察了O₂、低温、H₂S含量等因素对3种耐硫变换催化剂活性的影响。结果表明：预硫化型QCS-01S对O₂较为敏感,室温下与O₂接触24 h内活性损失较小,40 d后的催化剂低温活性下降约20%,40℃下与O₂接触7 d后催化剂的低温活性降低达10%,但其硫化效果达到氧化型QCS-01水平,可适用于多种变换工况;而亚硫化型催化剂QCS-01S由于采用特殊硫化技术,O₂对催化剂活性无显著影响,但其受运行条件限制,适用于中高温和H₂S含量较高的工艺条件。     

氢氧直接合成的过氧化氢原位氧化反应研究进展

过氧化氢（H₂O₂）的活性氧含量高且降解时副产物只有水,可作为工业常用氧化剂的替代物。H₂和O₂直接合成H₂O₂是一种高原子利用效率的绿色合成新技术,有望替代当前传统的工业生产方式,实现H₂O₂清洁生产与原位选择性氧化的一步集成。综述了H₂和O₂直接合成H₂O₂与丙烯环氧化、Fenton废水处理、甲烷氧化等反应的集成,介绍现已取得的成果及面临的挑战,拓宽H2、O2和有机物的原位氧化反应体系,为未来化学品的绿色合成提供新思路。     

不同氧化物对WO3/SiO2催化烯烃异构-歧化串联反应的影响

为了提高烯烃歧化催化剂的性能,以WO₃/SiO₂为研究对象,研究了不同氧化物(MgO、CaO、BaO、SiO₂)对其催化性能的影响。首先比较了各种氧化物对1-丁烯异构反应的作用强弱,之后考察了不同氧化物与WO₃/SiO₂催化剂混合装填对1-丁烯自歧化反应的影响。结果表明：不同氧化物的异构活性由大到小的顺序为CaO、BaO、MgO、SiO₂;掺混MgO与SiO₂可以使反应体系稳定性更强;而与SiO₂相比,MgO更好地促进了交叉歧化反应,使丙烯的选择性提高。最后研究了MgO掺混量对乙烯和顺-2-丁烯歧化制丙烯反应的影响,发现MgO的最佳掺混质量分数为30%。     

丙烯环氧化与H_2O_2生产的集成

讨论了3种丙烯环氧化与H2O2制备的集成方式:(1)将氢蒽醌氧化和TS-1催化剂催化丙烯环氧化置于同一个反应器中进行或以甲醇/水混合萃取剂代替纯水由工作液萃取H2O2,之后将此萃取相用于环氧化反应;(2)丙烯环氧化与仲醇氧化法合成H2O2的集成;(3)在贵金属负载钛硅分子筛上丙烯与H2和O2进行环氧化反应。由于异丙醇既是合成过氧化氢的原料又是环氧化的反应溶剂,因此,异丙醇法与丙烯环氧化的集成是一种较好的途径。