氢燃料电池汽车用氢气中痕量杂质分析技术进展

燃料电池汽车（FCV）以氢气作燃料可解决传统内燃机汽车所带来的排放污染和大量化石能源消耗问题。氢燃料的纯度特别是氢气中一些痕量杂质的存在将影响燃料电池的催化剂性能和使用寿命。为保障燃料电池的长周期良好运行,在FCV氢源国际和国家标准ISO 14687-2、SAE J2719及GB/T 37244中均对各杂质含量提出相应的限值要求。为系统认识、评价氢气中重要痕量杂质分析的各技术标准方法,以便在氢气纯度分析中得到合理的应用,本文全面整合了除颗粒物外的其他13种气体杂质的现有分析技术标准及对应方法,分析了各方法与测定要求的满足情况;综合阐述了各分析技术的工作原理、方法优缺点及实际研究进展。针对目前氢气中各杂质分析以离线技术为主、集成度低、实施性差等问题,提出需自主设计多种关键杂质组分同时分析的集成联用方法,构建满足FCV用氢气品质保证的完整分析监测体系以及未来应主要向在线分析技术方向发展。     

丁烯/甲醇耦合反应制乙烯、丙烯的热力学

本文通过热力学计算,得到各温度点下丁烯裂解/甲醇转化制乙烯、丙烯各反应的平衡常数和反应热,并分析了反应温度、原料组成对丁烯/甲醇耦合反应化学平衡的影响情况。计算结果表明甲醇脱水转化成烃的平衡常数非常大,远高于丁烯裂解反应;丁烯裂解的产物分布受反应温度的影响程度大于甲醇转化和丁烯/甲醇耦合反应;在甲醇反应中引入丁烯,可提高乙烯、丙烯含量及P/E（mol/mol）,还可强化升温对甲醇反应的抑制作用;耦合反应中提高原料中丁烯含量对甲醇转化有一定的促进作用,而且丁烯的裂化情况对乙烯、丙烯收率起到决定性作用,尤其是高温条件下。     

气相催化法甲醇脱水合成二甲醚的工艺和催化剂研究

采用气相催化法以甲醇为原料合成二甲醚，为了筛选并制备高活性催化剂以使二甲醚具有高收率，研究了硅钛、硅铝和改性氧化铝系列固体酸催化剂的制备条件、反应温度、液体空速和反应时间等因素对甲醇转化率和二甲醚选择性的影响。结果表明，以改性氧化铝作催化剂为最佳，并在常压、300℃、甲醇液体空速为8ml／(g．h)时，转化率和选择性分别可达92．5％和98．0％。该气相催化法工艺比液相法具有明显的优势。     

高活性Ag/SiO2-ZnO催化剂的制备及其催化甲醇脱氢制无水甲醛的研究

采用溶胶-凝胶法制备Ag/SiO2-ZnO催化剂,并将其用于催化甲醇直接脱氢制无水甲醛的反应,考察银锌比和反应温度对甲醇直接脱氢制无水甲醛反应催化活性的影响,同时采用布鲁纳尔-埃梅特-泰勒过程、X射线衍射、扫描电镜方法对催化剂进行表征.实验结果表明,最佳的催化剂制备条件为银的负载量(质量分数)20%时n(Ag)n(Zn)=10;固定空速为10 000 h-1,当反应温度为700℃时,催化剂的性能最佳,此时甲醇的转化率为82.3%,甲醛的选择性达88.9%.X射线衍射表征结果表明,银在反应前后均以金属银状态存在;扫描电镜表征结果进一步证明,银以3μm左右的颗粒分散于载体表面.     

SHP系列裂解汽油一段加氢催化剂的研制及工业应用

介绍了SHP-01中间馏分裂解汽油一段加氢催化剂和SHP-01F全馏分裂解汽油一段加氢催化剂的研制及其工业应用.结果表明,SHP-01F催化剂具有空速高,低温双烯加氢活性和选择性高,耐毒物和胶质能力较强,稳定性好等特点,SHP-01F催化剂还具备良好耐水性能(大于5×10-4)和C+9加氢活性,可成为DPG装置扩能改造和更换催化剂的良好选择.     

Ni对Pt/γ-Al2O3催化甲基环己烷脱氢性能的影响

采用饱和浸渍法制备了γ-Al₂O₃负载的Pt单金属和Pt-Ni双金属催化剂,用固定床反应器评价了催化剂的甲基环己烷脱氢反应性能,以考察Ni对Pt/γ-Al₂O₃催化甲基环己烷脱氢性能的影响。结果表明,与单金属催化剂相比,Pt-Ni双金属催化剂具有更好的脱氢活性和稳定性。氢氧滴定分析结果表明加入Ni后Pt的分散性能变好,TEM分析表明加入Ni后金属颗粒尺寸变大,结合氢氧滴定与TEM数据,认为掺入Ni之后形成了Pt-Ni新的体系,此体系提高了催化剂表面上氢的结合能,最终提高了Pt-Ni双金属催化剂的脱氢活性和稳定性。此结果为开发适用于有机液体储氢材料脱氢的高效催化剂提供了思路。     

低温水热合成超微NaA沸石

以商品化的硅溶胶和偏铝酸钠作为反应原料，在低温下进行水热合成制备了小于1μm的小颗粒NaA沸石，而这种沸石颗粒是由极小的初级NaA沸石的纳米晶体颗粒组成的。考察了在一定温度下成胶铝硅摩尔比以及晶化反应时间对反应产物的影响，采用X射线粉末衍射(XRD)和扫描电子显微镜(SEM)对反应产物进行了表征，结果表明在较低晶化反应温度下采用硅溶胶为硅源可以方便地得到超微NaA沸石，产物可能在洗涤助剂方面具有较好的应用前景。并结合实验结果对反应机理进行了讨论。     

超细β沸石晶化过程研究

采用XRD,FTIR,SEM,DTG,ICP-AES等技术研究了超细β沸石的晶化过程.实验发现超细β沸石的合成遵循液相转变机理.     

多孔催化材料创新及其在基本有机化学品合成中的应用

介绍了金属及氧化物组装修饰多孔催化材料和含骨架杂原子多孔催化材料在低碳烯烃增产技术中的应用、复合孔道的多孔催化材料的合成及其在增产芳烃催化反应中的应用以及有机/无机复合催化材料和反应控制相转移催化材料在含氧化合物合成反应中的应用等.基于催化作用的本质,提出了通过解决多孔材料催化功能化及孔道调变等关键科学问题,将从根本上推动基本有机化学品生产技术的创新.     

乙二醇特丁醚合成工艺的开发研究

通过异丁烯与乙二醇合成乙二醇特丁醚 1 50 t/a中间试验 ,考察了反应温度、液体空速对醚化反应的影响及反应器的撤热情况 ,考察了催化剂的寿命 ,提出精制各塔操作参数和产品质量指标