石油焦热裂解复合无机催化剂性能研究

石油焦作为燃料使用广泛,其本身具有挥发分低、含硫量高、含碳量高、燃烧困难的特点。笔者课题组研发的复合无机催化剂,由高分子络合物、碱性金属的水溶性化合物、过渡金属的水溶性化合物及稀土金属的水溶性化合物等复配而成。通过差热天平分析法和高温灼烧法研究复合无机催化剂对石油焦热裂解的催化性能,测试不同元素组合催化剂的催化作用,评价各组分之间的协同作用,结果表明添加过渡金属元素、稀土金属元素等可以显著改善复合无机催化剂的催化作用。     

高效环保脱硫剂的制备及性能研究

随着国家环保法规的升级,对烟气中二氧化硫排放浓度的限制越来越严格。传统干法脱硫剂的脱硫效率较低,因此提高干法脱硫剂的脱硫效率十分有意义。以氢氧化钙、稀土金属和碱土金属为原料制备了高效环保脱硫剂。通过X射线荧光光谱（XRF）、热重分析（TG）、扫描电镜（SEM）和透射电镜（TEM）等对3种氢氧化钙样品（A、B、C）进行了表征。表征结果表明：3种氢氧化钙的元素组成、氢氧化钙含量相近;氢氧化钙B的晶粒较大,表面六角棱状片层堆叠更为有序、紧密。自制高效环保脱硫剂脱硫后的X射线衍射（XRD）表征结果表明,稀土金属和碱土金属对氢氧化钙脱硫具有促进作用。脱硫实验结果表明：氢氧化钙B的脱硫效果较优;氢氧化钙B、稀土金属、碱土金属的质量比为95:2:3时,活性组分具有最佳的催化脱硫效果。自制的高效环保脱硫剂的脱硫性能优于市售产品,具有良好的市场前景。     

新型催化热分解脱酸催化剂研究

催化热分解脱酸是一种方便且成本低廉的脱酸方法，但脱酸率较低，限制了工业化。通过采用氧化镁、氧化锌、镁铝水滑石和H-ZSM-5作为催化剂活性组分进行脱酸实验，发现镁铝水滑石对催化热分解脱酸具有较高的活性，可作为催化剂的活性组分，从机理方面证明具有催化石油酸分解的作用。对不同制备工艺制备的催化剂进行评价，得出最佳的催化剂制备工艺为：采用机械混合制球法，镁铝水滑石用量为催化剂质量的30%，活性氧化铝为载体，焙烧温度500 ℃。将中海油减二线馏分油与脱酸后油品进行红外分析，表明脱酸后油品中的环烷酸消失，证明镁铝水滑石催化剂具有良好的脱酸效果。     

工业氢氧化钙中氧化钙、氢氧化钙及碳酸钙测定方法的研究

目前,多数分析方法难以计算工业氢氧化钙中氧化钙、氢氧化钙和碳酸钙的含量。将蔗糖滴定法和热重分析相结合,对工业氢氧化钙中的氧化钙、氢氧化钙和碳酸钙做了分析。采用GB/T 5762—2012《建材用石灰石、生石灰和熟石灰化学分析方法》测定氢氧化钙中有效钙的含量。根据氢氧化钙和碳酸钙分解温度的差异,使用热重分析测定工业氢氧化钙中氢氧化钙和碳酸钙的含量。之后,将有效钙中的氢氧化钙部分扣除并换算,得到氧化钙的含量。实验得到氧化钙、氢氧化钙和碳酸钙这3种物质的含量,其余部分为杂质。该方法具有操作相对简单、测定成分种类较多的优点。     

高酸值馏分油中环烷酸的热分解脱酸反应及机理

在高压釜中对绥中减压二、三线馏分油和辽河减四线馏分油进行了热分解脱酸反应,并采用原位红外方法研究环烷酸的热分解脱酸反应机理。结果表明,反应温度越高,环烷酸分解脱酸反应速率越快,平衡酸值越低,反之亦然。每种馏分油的分解脱酸反应均存在1个临界反应温度,高于该温度,反应速率明显增加,而且重馏分油比轻馏分油更易于分解脱酸。环烷酸在200℃以上发生热电离,当反应温度高于250℃后,热电离完全,此现象与分解脱酸温度和过程相一致,说明热分解过程是由环烷酸的热电离引起的。     

新型高效催化脱硫剂的研究与应用

针对水泥行业使用固废、危废导致其二氧化硫排放浓度超标的问题,通过脱硫试验筛选具有催化作用的三氧化二铁、氧化镁制备成新型高效催化脱硫剂,其脱硫效率高于工业级氢氧化钙。在河南DD水泥有限公司进行了新型高效催化脱硫剂的工业应用试验。结果表明：与工业级氢氧化钙相比,新型高效催化脱硫剂具有更高的脱硫效率,钙硫物质的量比降低了56.7%。通过新型高效催化脱硫剂的使用,可满足水泥企业二氧化硫质量浓度<35 mg/Nm³的超低排放要求,且此过程无废弃物产生。制备的新型高效催化脱硫剂具有广阔的应用前景。