Ni-Fe合金催化剂制备及催化硬脂酸加氢脱氧性能

以油脂为原料通过加氢脱氧方式制备烃基生物柴油的研究具有重要现实意义和广阔应用前景。在烃基生物柴油的制备过程中，为降低油脂加氢脱氧过程中碳原子的损失，制备高活性、高选择性的催化剂至关重要。采用浸渍法制备了一系列Ni-Fe双金属催化剂，并将其应用于催化硬脂酸加氢脱氧反应；采用XRD、TEM、HRTEM、XPS、NH₃-TPD、H₂-TPR等手段对催化剂进行表征分析，探索了制备条件及金属Fe的加入对Ni基催化剂理化特性及加氢活性的影响，结果表明，在500℃还原、10%Ni金属负载量、Ni/Fe质量比=3∶1条件下制备的催化剂表现出较佳的加氢脱氧性能，Fe的加入与Ni形成了FeNi₃合金，Ni和Fe金属的内部相互作用还促进了Ni-Fe团簇的高分散性和形成了较小的粒径尺寸。此外，FeNi₃合金的形成还降低了Fe、Ni催化剂的还原温度，提升了Fe、Ni催化剂的中等酸活性和总酸度，这促进了催化剂的加氢脱氧活性。考察了反应温度、初始H₂压力、时间和催化剂用量等因素对硬脂酸加氢脱氧反应的影响。得...     

二硫化钼含量对铜-石墨复合材料组织与性能的影响

用传统的粉末冶金法制备了二硫化钼—铜—石墨复合材料，对其电阻率、硬度和耐磨性进行了测试，并用金相显微镜和扫描电镜观察了该复合材料的显微组织和磨面形貌，分析了二硫化钼含量对该复合材料组织与性能的影响。结果表明，随二硫化钼含量的增加，该复合材料的电阻率降低，硬度升高，耐磨性有所增加；MoS2的合理加入量为4％。     

提高十六烷值技术在煤直接液化油加氢改质装置的首次工业应用

神华鄂尔多斯煤制油分公司煤液化先期工程1.0 Mt/a煤直接液化油加氢改质装置,在首次工业应用中采用了中国石化石油化工科学研究院开发的煤直接液化油加氢改质技术(RCHU)及配套的RGC-1/RNC-2/RCC-1催化剂组合,该技术通过对煤直接液化轻馏分油进行加氢改质,以达到改善产品品质、提高产品柴油十六烷值的目的.本文对煤直接液化油加氢改质装置首次工业应用开工过程中的催化剂装填、干燥、预硫化、钝化、投料试车进行了分析.介绍了该催化剂在煤直接液化加氢改质工艺的应用过程.实践证明该催化剂对十六烷值的提高比较明显,达到了预期目标.     

利用微波及超声波技术提高MoS_2质量的研究

针对二硫化钼(MoS2)的结构特性和应用要求,介绍了天然法和合成法生产MoS2的原则工艺,利用微波与超声波选择性加热和分散、乳化、剥离的特点,研究了天然法生产MoS2的工艺中使用微波与超声波除油和去铁、脱硅的效果。对金堆城钼精矿的除油率达98.4%,TFe、SiO2去除率为96.7%、98.7%,表明微波与超声波技术引入天然法生产MoS2工艺中前景广阔。     

Co掺杂对Ni/NiAlOx催化剂结构和菲加氢饱和性能的影响

煤焦油中富含稠环芳烃菲，菲加氢饱和后的产物全氢菲因具有高能量、高密度、高稳定性等优势是高能量密度燃料的理想组分。高效加氢催化剂是菲加氢至全氢菲的关键因素之一。贵金属催化剂加氢能力强，但价格昂贵，传统镍钼硫催化剂加氢能力较弱，镍基催化剂成本较低且加氢能力强被广泛应用于稠环芳烃加氢饱和领域。课题组前期利用活性金属镍与载体镍铝尖晶石之间强相互作用合成了Ni/NiAlO_x催化剂，活性组分镍处于“缺电子”状态，有利于芳烃的吸附与活化，使得该催化剂具有较高的初始全氢菲选择性，但随着反应进行全氢菲选择性逐渐下降，主要是在反应过程中活性组分镍电子结构发生变化导致。考虑到钴与镍具有相似结构，容易溶到镍晶格中直接调控镍电子结构这一性质，采用先溶胶凝胶法再浸渍法制备出不同钴掺杂量的催化剂，考察了钴掺杂量对Ni/NiAlO_x催化剂结构以及菲加氢饱和性能的影响。当反应温度300℃、压力为5.0 MPa、反应原料1%菲/十氢萘溶剂、进料速率为6 mL/h、氢气流量为60 mL/min、重时空速为52 h^-1时，钴掺杂量为2%的催化剂在反应第6小时全...     

钨镍负载型纳米加氢催化剂的研制

采用真空不饱和浸渍、真空冷冻干燥技术与纳米担载技术相结合的新技术成功地制备了不同氟含量的钨镍型纳米催化剂样品。结果表明, 所制备的纳米催化剂是一种比表面积大(190 m²/g), 具有纳米尺度, 均匀分散, 质量活性提高的石油化工加氢催化剂, 低氟催化剂加氢脱氮性能好于高氟纳米催化剂。     

SBA-15负载磷化镍催化剂对喹啉加氢脱氮反应网络的影响

以介孔分子筛SBA-15为载体,采用等体积浸渍法,制备了Ni/P比为1.25的磷化镍催化剂,并对不同担载量的磷化镍催化剂进行了表征,表征结果显示催化剂表面的活性相主要是Ni2P,催化剂仍保留着载体所具有的介孔结构形式。采用碱性氮化物喹啉为模型化合物进行加氢实验,利用10 mL固定床加氢装置对制备出的催化剂进行了评价,结果表明：磷化镍催化剂加氢能力高于硫化态催化剂,能将大部分喹啉优先加氢饱和成十氢喹啉,降低了1,2,3,4-四氢喹啉转化为邻丙基苯胺的比例,降低了由于竞争吸附对反应性的抑制,从而提高了喹啉的脱氮反应活性,加快了反应的进行;考察了催化剂对喹啉加氢反应路径选择性的影响,喹啉加氢脱氮产物主要为丙苯与丙基环己烷,磷化镍催化剂条件下丙基环己烷占91.6%,丙苯占4.9%。     

SiO2包覆对Ni2P/Al2O3催化剂结构和萘加氢性能的影响

煤焦油中萘系烃类化合物通过加氢转化为氢化芳烃或环烷烃可显著增强喷气燃料的热安定性,该加氢过程实现的关键在于如何有效研制高选择性芳烃加氢催化剂。针对商业用金属硫化物催化剂尚不足以控制芳烃加氢选择性的问题,Ni_2P催化剂因其具有特殊的晶体形貌和电子结构表现出很高的本征加氢活性,有望成为新一代高效芳烃加氢催化剂。但由于非负载型Ni_2P催化剂存在比表面积小、活性相分散度、机械强度及散热性不佳的问题,研究者大多借助载体的高比表面积分散活性组分,而不同载体对Ni_2P的生成、分散度和催化剂的活性都有着重要影响。因此,采用次磷酸盐歧化法制备了不同SiO_2包覆量的Ni_2P/Al_2O_3催化剂(Cat-xSi)以期调变前驱体中镍物种、催化剂中Ni_2P与载体之间的相互作用,使得在适宜的载体与金属相互作用下生成更多Ni_2P物种并实现更高的分散,同时系统考察了SiO_2包覆对Ni_2P/Al_2O_3催化剂结构和萘加氢性能的影响。结果表明:当反应温度为340℃,氢气压力为4 MPa,氢油比(反应原料中氢气与3%(质量分数)萘/四氢萘的正癸烷溶液的体积比)为600,重时空速为20.8 h~(-1)时,所有SiO_2包覆的Cat-xSi催化剂萘转化率(65%)均高于未包覆SiO_2的催化剂(萘转化率56%),其中,Cat-16.0Si催化剂的萘转化率为72%,这是因为Cat-16.0Si催化剂中更小的Ni_2P颗粒(4.0 nm)和更多的Ni_2P数量使得催化剂中暴露出更多活性位点(CO吸附量为26.8μmol/g),而稳定存在的缺电子程度更高的Ni~(δ+)及催化剂表面更多的B酸位点进一步促进了芳烃的吸附。     

甲基异丁基甲醇的液相加氢合成

基异丁基甲醇（ＭＩＢＣ）广泛用于生产浮选药剂。本文介绍了一种新的ＭＩＢＣ制备方法。使用自制的镍催化剂，异丙叉丙酮（ＭＯ）经一步液相催化加氢制备ＭＩＢＣ。ＭＯ转化率为１００％，ＭＩＢＣ收率达９８％。讨论了加氢过程的催化剂，助催化剂，温度和压力对加氢反应的影响。确定了最佳反应条件，即温度１２０～１２５℃，压力≥１．２ＭＰａ，催化剂量１％（按ＭＯ计），并使用少量的助催化剂。该方法具有选择性好、收率高等优点，既适合连续大规模生产，也可小规模间歇操作。     

MoS2/CMK-3复合材料的制备及其电催化析氢性能研究

以四硫代钼酸铵((NH4)2MoS4)为前驱体,采用溶液浸渍法合成了(NH4)2MoS4/CMK-3中间体,通过高温退火处理制备MoS2 /CMK-3复合材料。通过扫描电子显微镜(SEM)、透射电子显微镜(TEM)、X射线光电子能谱(XPS)、X射线衍射(XRD)以及其他仪器分析方法对制备的MoS2/CMK-3复合材料结构和形貌等进行表征。同时对材料进行了电催化稳态极化曲线(LSV)、塔菲尔斜率(Tafel)、循环稳定性(CA)和电化学阻抗(PEIS)测试,分析了催化剂的电催化性能。结果表明,当MoS2/CMK-3材料的电流密度为10 mA/cm2时,过电位为141 mV,Tafal斜率为79.5 mV/dec。     

煤气化焦油加氢过程中脱氮及结焦的研究

在对气化焦油加氢过程中脱氨和预热器的结焦难题的研究中发现，原料油中的多环芳香烃因具有碱性，是影响脱氮反应的主要因素，采用缓和条件下的预饱和加氢反应，能除去多环芳香烃，使原料油一次加氢精制达到符合加氢裂解原料的要求．在加氢催化剂和氢压的存在下，完成原料油的升温过程，破坏了原料油结焦的外部条件，有效地解决了预热过程的结焦难题．     

碳纳米管辅助制备CuZnAl催化剂对其结构和催化CO加氢性能的影响

本文采用完全液相法制备了一系列碳纳米管改性的CuZnAl催化剂,并在浆态床反应器中测试了催化剂的CO加氢催化性能,用XRD、N₂吸附、H₂-TPR、NH₃-TPD等方法对催化剂进行表征。结果表明,引入碳纳米管辅助制备催化剂对其结构和性能有重要影响,利于催化剂中生成难还原Cu⁺、较多数量的弱酸以及中强酸,适量碳纳米管的加入有利于C₂⁺OH产物的生成。     

溶剂热合成氮化铁及其催化氯代硝基苯加氢反应的研究

采用溶剂热法制备了氮化铁催化剂,并用于邻氯硝基苯加氢合成氯代苯胺反应,考察了合成温度、原料配比以及合成时间等制备条件对其催化性能的影响.通过XRD、TG-DTG、BET等方法对催化剂的结构和性质进行表征.结果表明:在合成温度400℃、m(NaN_3)∶m(FeCl_2)=4∶1以及反应时间为30h的条件下制备的氮化铁催化剂,在邻氯硝基苯加氢反应中,邻氯代硝基苯转化率为58.41%,邻氯苯胺选择性为100%.所制备的氮化铁催化剂具有较好的热稳定性;除了有介孔结构外,还有大孔结构的颗粒.提高合成温度,有利于提高所制备的氮化铁催化剂的结晶度和纯度.     

有机改性蛭石制备及其负载Ru催化性能研究

以新疆尉犁蛭石为原料, 依次进行酸化、钠化及有机柱撑获得有机改性蛭石(O-V), 并以O-V为载体制备催化剂Ru/O-V, 探讨了改性条件对蛭石物理结构的影响及催化剂Ru/有机蛭石的加氢性能。试验结果表明, 蛭石原矿经酸化和钠化改性后, 其阳离子交换容量(CEC)最大可以提高1.32倍。XRD结果显示, 改性后的蛭石结构完整, 经有机柱撑后其层间距由1.48 nm增大至4.09 nm。与催化剂Ru/Al₂O₃相比, 催化剂Ru/O-V在加氢反应中呈现出了优异的催化性能和较高的氧化还原稳定性。      

铈柱撑膨润土负载Ni2P对噻吩加氢脱硫的影响

以钙钠基膨润土为原料,首先对其钠化改型得到适合制备柱撑膨润土的基质,然后使用交联法制备不同OH-含量的Ce柱撑液,进一步制备Ce-柱撑膨润土,以其为载体用浸渍法制备Ni2P/Ce-PILC加氢脱硫催化剂,并用XRD、氮气吸附和H2-TPR等方法对催化剂进行了表征,考察了不同OH-含量对Ce-柱撑膨润土的柱撑效果和催化剂活性的影响。结果表明,500℃下焙烧3 h后Ce-柱撑膨润土层间距稳定在1.4078 nm;在n(Ni):n(P)为2:1、焙烧温度为500℃(3 h)、还原温度为500℃(2 h)、反应温度为350℃的情况下,当n(OH-):n(Ce3+)为2.5:1时,制备的催化剂催化噻吩加氢脱硫的活性最高,噻吩转化率为47%。     

低阶煤催化加氢转化研究进展

低阶煤有机质缩合程度低,富含桥键和侧链,氢碳原子比和挥发分高,具有较高的化学反应性。催化加氢转化是从低阶煤中获取液体燃料和化学品的有效途径之一。然而,低阶煤氧含量和水含量高,在加氢转化过程中会增加氢耗和能耗,不利于油类的生成,且给产物分离带来困难。此外,催化加氢转化通常在高温高压条件下进行,产品组成复杂且重质化程度高,导致成本高但收益低。如何优化反应体系,进而提高低阶煤转化率和液体产物收率,是低阶煤催化加氢转化亟待解决的问题。催化剂是低阶煤催化加氢转化的核心,发挥着活化氢气、促进加氢转化和脱除杂原子的作用,直接决定反应体系苛刻程度和产物品质。反应条件作为反应体系另一组成要素,既可控制煤中共价键断裂速率及活性氢生成与转移,又能抑制自由基发生缩聚反应,进而影响催化剂性能和产物组成分布。此外,预处理可以改变煤物理结构与化学活性,从而影响低阶煤催化加氢转化特性。综述了反应条件(温度、溶剂、气氛和压力)与预处理方法(热预处理、溶胀预处理、萃取预处理以及水热预处理)对低阶煤催化加氢转化或直接液化影响的研究进展,以及主要的低阶煤加氢转化催化剂,提出了下一步低阶煤加氢转化的研究方向。     

低阶烟煤轻度加氢改质技术的研究

为验证低阶烟煤轻度加氢改质机理的正确性和技术可行性,利用高压釜装置及采用四氢萘加氢溶剂、纳米级铁系催化剂对新疆淖毛湖煤进行加氢改质试验。试验结果表明:与原煤相比,加氢产物的黏结指数增加至90时,其灰分及全硫增加、氢含量增多、氧含量减少,加氢改质效果明显;利用~(13)C-NMR对加氢产物进行分析,加氢产物的缩合环数增加,桥键和芳环数减少,平均分子量增加,分子结构芳构化程度加强,并根据分子结构参数模拟出加氢产物平均分子结构模型;通过配煤试验表明加氢产物进行配煤炼焦是可行的;连续式循环加氢改质技术路线可为加氢改质技术的工程化应用奠定基础。     

原位碳包覆二硫化钼用于锂离子电池负极材料

以木耳为碳源,以钼酸钠、L-半胱氨酸分别为钼源和硫源,采用水热法原位合成一种碳包覆二硫化钼(MoS2@C)复合材料,用于锂离子电池负极材料.通过透射电子显微镜(TEM)和X射线衍射(XRD)对样品进行了系统的研究.以锂金属片为对电级,在两电极电池体系中进行电化学性能测试.结果表明:所制备的MoS2@C复合材料具有多孔碳...     

煤催化热解研究现状

基于煤中低温催化热解可实现煤分质清洁转化,通过对煤催化热解中催化剂和工艺研究现状进行分析,发现不同催化剂对热解产物分布影响不同,可根据目标产物选择相应种类催化剂,过渡金属、分子筛可改善热解产物分布,提高焦油产率,金属氧化物催化剂可提高热解转化率,增加煤气产率。煤催化热解工艺中,两段热解、多段停留加氢热解、具备催化功能的固体热载体热解均可明显改善热解产物分布。     

硫酸盐和硫化物对煤液化的催化作用

硫酸盐(S^6 )和硫化物(S^2-)对烟煤和褐煤液化的催化活性人们已作过研究。此外，还研究了这两种煤在液化过程中有四氢化荼时的催化作用。所用的专门催化剂是作为硫化物的FeS2和作为硫酸盐的Fe2O3(SO4)^2-和硫酸铵。不同种类煤的液化是通过使用一个70ml的高压釜，在H2或N2的10MPa初始压力下，以及在有这些催化剂和作为供体溶剂的四氢化荼存在的情况下进行的。这些催化剂固有的活性，通过在煤液化过程中从四氢化荼中得到的产物种类来测定。对于四氢化荼的加氢作用和加氢裂化，催化齐3Fe2O3(SO4)^2-一显示了很高的活性，FeS2则活性稍低，而硫酸铵只有在四氢化荼脱氢时才显出活性。研究结果还表明，催化剂的加氢液化作用首先发生于与分子氢的反应而不是通过供体溶剂的参与。