废FCC催化剂对再生基础油吸附性能的研究

废油和废催化裂化(FCC)催化剂是两类难处理的危险废弃物。为了循环利用这两种废物,本文使用废催化裂化催化剂吸附再生基础油中的碱性氮,从而提高其品质。当吸附温度为150℃,剂油比为10%,废FCC催化剂为400目时,吸附条件最佳;结果显示该条件下,再生基础油色号为7,碱性氮含量为0.62 ppm,碱性氮含量降低百分比高达94%,满足重复使用的标准。     

废FCC催化剂氧化处理炼油液态烃碱渣

以废FCC（催化裂化）催化剂为原料,制备催化氧化催化剂,来处理炼油液态烃碱渣废水,考察处理前后废水COD的变化,探讨了处理工艺及其影响因素。结果表明：废FCC催化剂经过700℃焙烧处理,其比表面积和孔隙基本恢复;在氧分压为0.6MPa,催化剂用量为2g/L,反应温度为190℃,反应时间为1h,搅拌速度为300r/min时,碱渣废水处理效果最佳,其COD去除率为74.12%,比单纯湿法氧化效果提高近30个百分点。     

高梯度磁分离技术的进展及其在FCC废催化剂中的应用

详述了高梯度磁选技术的最新进展和几种先进的物料提纯及分离磁选工艺 ,并介绍了它们在石油化工、除杂质、生物技术等方面的应用。重点阐述了高梯度磁选的理论基础及其在FCC废催化剂中的应用原理 ,并详尽介绍了其工艺流程。该磁分离方法主要是利用镍、铁等重金属元素在催化剂上沉积量的不同导致它们在磁场中所受的磁力大小不同 ,可从非磁性或弱磁性催化剂颗粒中选出吸附了较多金属的磁性催化剂颗粒。多余 50 % (质量比 )的高磁性催化剂被排弃掉 ,余下 30 % (质量比 )高活性的催化剂返回FCC装置中 ,该技术最终达到充分利用催化剂 ,提高汽、柴油产率 ,节省购买新鲜催化剂资金的目的。并且将为各炼油厂创造巨大的经济效益和社会效益。     

沉淀剂对CuO/CeO_(2)催化剂织构性质及CO催化氧化性能的影响

以KOH和K_(2)CO_(3)为沉淀剂,采用水热法制备了催化剂CuCe-OH和CuCe-CO_(3),通过XRD、BET、H_(2)-TPR和TG-DTA等技术对催化剂进行表征,使用固定床反应器对催化剂进行了CO催化氧化性能评价。结果表明,沉淀剂的类别不仅对催化剂的织构性质有较大影响,而且还决定能否成功制备出不含杂晶相的Cu-Ce催化剂;CuCe-OH和CuCe-CO_(3)催化剂的比表面积分别为96.5 m^(2)/g和17.3 m^(2)/g,二者差别明显;在空速为60000 mL/(g·h)、CO体积分数为0.6%、O_(2)体积分数为1.5%、Ar体积分数为97.9%的评价条件下,CuCe-OH催化剂表现出较好的催化活性,140℃时CO转化率达到99.0%。     

含羰基钴聚醚功能化离子液体合成及其对1-(4-异丁基苯基)乙醇氢酯基化的作用

采用氯代1-丁基-3-聚乙二醇咪唑[H(OCH2CH2)n bim]Cl和四羰基钴钾KCo-(CO)4离子交换反应合成含羰基钴聚醚咪唑类功能化离子液体1-丁基-3-聚乙二醇咪唑四羰基钴{[H(OCH2CH2)n bim]Co(CO)4},并将其应用于催化1-(4-异丁基苯基)乙醇(IBPE)氢酯基化反应制备2-(4-异丁基苯基)丙酸甲酯,对催化剂进行了红外光谱结构确定并提出了可能的催化反应机理。结果表明,在反应温度130℃、一氧化碳压力6.0MPa、反应时间为16h、咪唑为促进剂、丁酮为溶剂的较佳反应条件下,IBPE的转化率达到100%,2-(4-异丁基苯基)丙酸甲酯的选择性为54%。催化剂重复使用5次,催化活性没有明显的降低。     

负载金属催化剂催化油酸甲酯加氢制备油醇的工艺研究

合成了负载型金属催化剂并用于催化油酸甲酯加氢制备油醇,考察了Ru/Al_2O_3和Ru/Sn/Al_2O_3催化剂对催化加氢效果的影响,结果表明:相对于Ru/Al_2O_3催化剂,Ru/Sn/Al_2O_3是具有更佳加氢催化性能的催化剂。在油酸甲酯4.0g、催化剂Ru/Sn/Al_2O_30.20g(Ru、Sn的质量分数分别为2.6%和3.0%)、反应温度270℃、反应时间6h、氢气压力5 MPa的较佳反应条件下,产物羟值191mg·g~(-1)和碘值9mg·(100g)~(-1)。分离所得催化剂不经处理重复使用6次后,所得产物的羟值和碘值分别为183mg·g~(-1)和12mg·(100g)~(-1)。采用XRD手段对使用前后的Ru/Sn/Al_2O_3和Ru/Al_2O_3催化剂进行了表征,结果表明:使用前后的催化剂在结构上没有发生明显的变化。     

铌改性SBA-15催化氧化FCC汽油脱硫

以介孔分子筛SBA-15为载体,铌酸为铌源,采用浸渍法制备Nb-SBA-15催化剂。以质量分数为30%的H2O2为氧化剂,Nb-SBA-15为催化剂,N,N-二甲基甲酰胺(DMF)为萃取剂对催化裂化汽油进行了脱硫实验。结果表明:在温度60℃、反应时间60min、催化剂用量为FCC汽油质量的5%、氧化剂与含硫化合物物质的量比为3∶1、萃取剂与FCC汽油的体积比为1.0时,催化裂化汽油的脱硫率可达到95.4%,收率为83.8%。     

Na／K2CO3合成5-苯甲基-2-戊烯

以Na为催化剂,K2CO3作为分散剂,邻二甲苯和1,3-丁二烯为原料合成5-苯甲基-2-戊烯(OTP),考察了催化剂用量、分散剂用量、反应温度、反应时间和原料配比等因素对烯基化反应的影响,并得到了最佳工艺条件,即n(邻二甲苯)/n(1,3-丁二烯)为5∶1,反应温度175℃,反应时间2.5 h,催化剂质量分数为0.25%,分散剂与催化剂质量比16∶1,在最佳工艺条件下OTP的收率达到71.2%。该工艺操作简单,反应时间短,易于实现工业化。     

离子液体在FCC汽油脱硫中的应用研究

研究了新型Br(φ)nsted酸性离子液体[BMIM]HSO4与H2SO4复配体系在催化裂化(FCC)汽油烷基化脱硫中的应用,考察了温度、时间、催化剂酸性、催化剂量和二烯烃加入量等因素对FCC汽油脱硫的影响.结果表明:随着催化剂酸性增强,汽油脱硫率逐渐增大;加入少量二烯烃可明显提高FCC汽油脱硫率.在30℃、反应120 min、5%复配催化剂条件下,加入适量二烯烃,可使石家庄FCC汽油硫质量浓度由608 mg/L降至105 mg/L,大港FCC汽油硫含量由122mg/L降至32 mg/L,且辛烷值变化不大.     

低压下铁化合物对CO_2催化氢化机理的理论研究

通过使用密度泛函理论(DFT)的相关研究,对催化二氧化碳氢化Fe-PNP(2,6-二(二叔丁基磷甲基)-吡啶)配位的铁(II)化合物trans-[(tBu-PNP)Fe(H)2(CO)](1)的反应机理进行了理论研究.化合物1是目前报道的催化二氧化碳氢化生成甲酸盐的活性最高的廉价碱金属催化剂,并且与已知的贵金属催化剂有相似的活性.在提出的反应机理中,由于水的参与降低了反应能垒并能重新得到,而被认为是助催化剂参与反应,因此水在整个反应过程中非常重要.另外,水的参与这一过程中的活化能(18.86(kcal·mol-1))是整个循环体系中最高的,并且碱(OH-)在二氧化碳的催化还原循环体系中起非常重要的作用.     

合成气直接制二甲醚的Cu基双功能催化剂研究

为对催化研究和二甲醚的实际生产提供参考,采用共沉淀沉积法制备了一系列CuO/ZnO/ZrO2/MnO2/HZSM-5比例不同的二甲醚合成催化剂,并在固定床高压流动反应装置上,以自制的含氮合成气(V(H2)∶V(CO)=2.13)为原料考察了催化剂制备条件和组分比例对催化剂性能的影响.结果表明,当共沉淀温度在75℃、pH值在10左右,n(CuO)∶n(ZnO)∶n(ZrO2)∶n(MnO2)=1∶1∶0.5∶0.01、m(MnO2-(CuO-ZnO-ZrO2)∶m(HZSM-5)=3∶1时,催化剂的活性和选择性最好,在反应压力为4.0 MPa,原料空速为1 000 h-1,反应温度为250℃时,CO转化率达到87.81%,二甲醚收率达到65.07%.TPR、XRD、XPS等测试结果表明,在MnO2-(CuO-ZnO-ZrO2)/HZSM-5催化剂中,ZnO能提高CuO组分的分散度,使活性中心增加,并与MnO2协同作用,促进电子传递,增强了催化剂的活性和选择性.     

重油在催化剂中的有效扩散系数及扩散受阻因子

通过对大港减压渣油超临界萃取（SFEF）窄馏分在FCC催化剂与SiO2模型催化剂中有效扩散系数的研究,得到了催化剂孔径对有效扩散系数的影响和催化剂的扩散受阻因子。结果表明,SFEF窄馏分在FCC催化剂中的扩散受阻因子均小于1,为受限扩散,在大孔FCC催化剂中的扩散受阻因子是参比催化剂中的2～3倍。当扩散分子直径小于1．8nm时,SFEF窄馏分在孔径大于5．6nm的SiO2模型催化剂中的扩散受阻因子均大于1;当扩散分子直径大于1．8nm时,SFEF窄馏分在孔径为5．6～7．9nm的模型催化剂中的扩散为受限扩散。SiO2模型催化剂的曲折因子为2．87,在经验值范围内。当平均孔径相近时,SFEF窄馏分在模型催化剂中的有效扩散系数比大孔FCC催化剂中大两个数量级,说明有效扩散系数不仅与扩散分子直径与催化剂孔径的比值A有关,还与催化剂的孔结构密切相关,仅用λ来关联扩散受限程度是不准确的。采用SiO2模型催化剂研究有效扩散系数与孔径的关系更为准确合理。     

一类新型静电复合型分子催化剂的合成、表征及对3-甲基-2-丁烯-1-醇的环氧化催化性能研究

环氧化物作为有机反应的重要中间体,在工业上被广泛用作生产环氧树脂、香料、增塑剂、药物等的合成原料.为了得到更高效的环氧化反应分子催化剂,本文设计、制备和表征了两种结构相似的新型静电复合型分子催化剂,2,2'联咪唑-Cu(Ⅱ)配合物/十钨酸盐静电复合型分子催化剂,{[Cu(H_2biim)_2(DMF)]_2[W_(10)O_(32)]·8DMF(1),{[Cu(H_2biim)_3](NBu_4)_2[W_(10)O_(32)]·6DMF (2).利用该类化合物为催化剂的3-甲基-2-丁烯-1-醇的环氧化催化反应研究表明,复合后的催化剂分子比单一前驱体表现出更高的反应活性和稳定性,且分子结构的细微差别也对催化反应产生了显著的影响,并初步研究了化合物1的催化反应机理.     

改进相转移催化法合成2-甲基苯基-4′-硝基苯基醚化合物

以聚乙二醇(PEG600)为相转移催化剂,对硝基氯苯和邻甲基苯酚为原料,在K2CO3存在下,甲苯作溶剂固-液相反应合成了2-甲基苯基-4′-硝基苯基醚化合物.采用统计序贯实验设计方法寻优,综合考察了影响反应的诸因素,得到了最佳反应条件,n(对硝基氯苯)∶n(邻甲基苯酚)∶n(催化剂)=1∶1.08∶0.08,反应时间为5 h.讨论了相转移催化机理.实验结果表明,聚乙二醇(PEG600)为相转移催化剂在本反应中表现出较强的络合K+的能力,催化效果明显优于其它分子质量的聚乙二醇为相转移催化剂,该工艺反应平稳,2-甲基苯基-4′-硝基苯基醚的收率达到92%.     

ZnO和CuO混合纳米颗粒在添加FCC粗颗粒的 流态化及聚团碰撞与破碎过程研究

研究混合纳米Zn O和Cu O颗粒添加3种不同粒径FCC粗颗粒(催化裂化催化剂)的流化行为,用高速摄像机观察流化现象并对聚团碰撞与破碎过程、聚团成分进行分析。结果表明,添加FCC粗颗粒可显著改善纳米颗粒的流化性能,FCC3对纳米颗粒流化性能的改善效果比FCC1或FCC2更明显;且随着FCC粗颗粒添加量的增加,纳米颗粒流化行为的改善效果越好,体系的混合均匀程度是影响混合纳米Zn O和Cu O流化性能的重要因素。     

化学镀Ni-Fe-Co-P/CNFs催化硼氢化钠水解制氢

采用化学镀法在碳纤维(CNFs)上负载Ni-Fe-Co-P合金,用X射线能量色散谱仪(EDS)、场发射扫描电子显微镜(FE-SEM)、X射线衍射仪(XRD)、化学吸附仪(BET)等手段对合金进行表征。结果表明,Ni-Fe-Co-P为非晶态,含有76.68%镍、10.00%钴、4.30%铁、9.02%磷,非晶合金镀层在CNFs基体上负载和分散良好。硼氢化钠水解制氢实验考察了Ni-Fe-Co-P/CNFs的催化性能。该催化剂的催化性能与催化剂的用量,氢氧化钠浓度,硼氢化钠浓度以及温度有关,同时探究了热处理温度和时间对Ni-Fe-Co-P/CNFs催化剂催化性能的影响。结果表明,20mL含0.4%硼氢化钠的溶液在55℃时的产氢速率约为1 500mL·(g·min)-1。由动力学研究得到该催化剂催化硼氢化钠水解反应的活化能为54.81kJ·mol-1。     

改进相转移催化法合成2—甲基苯基—4‘—硝基苯基醚化合物

以聚乙二醇 (PEG6 0 0 )为相转移催化剂 ,对硝基氯苯和邻甲基苯酚为原料 ,在K2 CO3 存在下 ,甲苯作溶剂固 -液相反应合成了 2 -甲基苯基 - 4′-硝基苯基醚化合物。采用统计序贯实验设计方法寻优 ,综合考察了影响反应的诸因素 ,得到了最佳反应条件 ,n(对硝基氯苯 )∶n(邻甲基苯酚 )∶n(催化剂 ) =1∶1.0 8∶0 .0 8,反应时间为 5h。讨论了相转移催化机理。实验结果表明 ,聚乙二醇 (PEG6 0 0 )为相转移催化剂在本反应中表现出较强的络合K+的能力 ,催化效果明显优于其它分子质量的聚乙二醇为相转移催化剂 ,该工艺反应平稳 ,2 -甲基苯基 - 4′ -硝基苯基醚的收率达到 92 %。     

2-(4-吡啶基)-4,5-二氢恶唑的催化合成

采用浸渍法制备了分子筛负载氧氯化锆催化剂ZrOCl_2·8H_2O/H-BEA、ZrOCl_2·8H_2O/H-USY、ZrOCl_2·8H_2O/H-ZSM-5和ZrOCl_2·8H_2O/H-MCM-41,并在无溶剂条件下考察了它们催化4-氰基吡啶与乙醇胺缩合反应合成2-(4-吡啶基)-4,5-二氢恶唑的性能.结果表明:这些催化剂都表现出较高的催化活性,活性主要源于ZrOCl_2·8H_2O,同时也受载体比表面积和酸性位数量影响,其中ZrOCl_2·8H_2O/H-MCM-41的活性最高.在优化的工艺条件下,10%ZrOCl_2·8H_2O/H-MCM-41催化剂上,催化剂用量为反应原料质量的10%、4-氰基吡啶与乙醇胺摩尔比为1:2、温度为110℃下反应为180 min,2-(4-吡啶基)-4,5-二氢恶唑的产率达到98.4%.     

锰系钙钛矿型氧化物的催化性质及耐SO_2性能

考察了Mn系钙钛矿型催化剂La_(1-x)Sr_xMn_(1-y)Me_yO_3(x=0,0.1,0.2,0.3,0.4;y=0,0.2,0.4,0.6)对CO完全氧化的催化活性及耐SO_2性,用TPR方法研究了催化剂的可还原性,用FTIR研究了SO_2在催化剂表面上的吸附,结果表明:Mn系钙钛矿型催化剂按吸附机理催化CO为CO_2,B位低价态Mn离子越多,催化剂吸附氧能力越强,TPR温度越低,催化剂可还原性越大,催化活性越好;反之,相反,SO_2强吸附在B位Mn离子上,使催化剂吸附氧能力消失造成催化剂不可逆失活。     

三苯胺基有机微孔聚合物的合成与气体吸附

以三苯胺(TPA)为基本构筑单元,分别选用三(4-乙炔基)苯胺(TEPA)和苯基三(4-乙炔基苯基)硅烷(TEPP)为共聚单体,通过Sonogashira-Hagihara反应合成2种有机微孔聚合物(MOPs)材料。采用傅里叶变换红外光谱、热失重分析仪、粉末X射线衍射、扫描电子显微镜对聚合物的结构和形貌进行表征。氮气吸附结果表明:聚合物TEPA-TPA和TEPP-TPA的BET比表面积分别为992 m2·g-1和428 m2·g-1。由于聚合物骨架中含有TPA富氮基团,在273 K和113 kPa条件下TEPA-TPA表现出较好的CO2吸附能力(2.46 mmol·g-1)以及适中的CO2/N2的选择性吸附系数(52)。这类MOPs材料具有优良的稳定性、高的比表面积和良好的CO2吸附性能,因此将在气体吸附与分离方面具有潜在的应用前景。