丙烯氢氧环氧化动力学与反应器概念设计研究进展

环氧丙烷（PO）在全球产能最高的35种化学品中,是仅次于聚丙烯的第二大丙烯衍生物,主要用于生产聚醚多元醇、聚氨酯等。相比传统的氯醇法、共氧化法和双氧水直接氧化法（HPPO）等PO生产工艺,丙烯在氢氧混合气中一步环氧化制PO（HOPO）具有工艺简单、选择性高、产物易分离、能耗低等突出优势,是生产PO的理想工艺。重点介绍了丙烯氢氧环氧化反应动力学研究进展,包括主、副反应动力学模型以及催化剂失活模型。总结了基于该过程安全操作的反应器概念设计进展。分析了丙烯氢氧环氧化反应存在的挑战,从副产物生成途径、失活动力学及颗粒催化剂上的动力学等方面展望了可能的研究方向。     

乙苯脱氢制苯乙烯工艺流程模拟

采用AspenPlus化工流程模拟软件对乙苯两段脱氢、乙苯三段脱氢、乙苯脱氢-氧化和乙苯脱氢-氧化-换热4种乙苯脱氢制苯乙烯工艺的流程进行模拟。模拟结果表明,乙苯脱氢-氧化和乙苯脱氢-氧化-换热工艺脱氢过程的蒸汽用量比乙苯两段脱氢工艺降低35%和37%;乙苯脱氢-氧化和乙苯脱氢-氧化-换热工艺由于氢气氧化反应器的存在,尾气中氢气的量较少,尾气压缩机的功耗比乙苯两段脱氢工艺降低38%和67%;乙苯脱氢-氧化工艺和乙苯脱氢-氧化-换热工艺乙苯的单程转化率达到80%以上,循环乙苯量较乙苯两段脱氢工艺大幅降低,因此这两种工艺分离过程的蒸汽用量比乙苯两段脱氢工艺减少15%和17%。     

Ni-B/Al2O3催化1-辛炔选择性加氢反应

采用硼氢化钾还原方法制备了Ni-B/Al_2O_3催化剂,并与传统高温加氢还原法制备的Ni/Al_2O_3催化剂进行对比。通过X射线衍射(XRD)、透射电子显微镜(TEM)、氢气程序升温还原(H2-TPR)、紫外-可见漫反射光谱(UV-vis DRS)及X射线光电子能谱(XPS)等方法对催化剂结构和性质进行表征,并对催化剂进行1-辛炔加氢性能考评。结果表明,由于硼氢化钾还原能力较弱,Ni-B/Al_2O_3催化剂表面Ni0含量小于氢气还原的催化剂,但是其活性金属粒径更小,因而加氢反应活性仍与Ni/Al_2O_3相近。此外,Ni-B/Al_2O_3催化剂中Ni处于富电子状态,减弱了1-辛烯的吸附,显著提高了1-辛烯选择性。在1-辛炔转化率为99%时,1-辛烯选择性仍高达91%。     

有机酸杂质对乳酸锌初次成核速率的影响

引言 溶液结晶作为一种高效、低能耗、少污染的分离和提纯技术,在医药、食品、生物等工业生产中的应用非常广泛.特别在医药行业,溶液结晶是主要的单元操作,85%以上的医药产品的生产过程中含有结晶单元[1].结晶过程涉及成核和生长两个阶段,成核和生长的热力学和动力学决定最终晶体产品的粒度分布以及产品质量,是进行结晶器分析、设计、操作和优化的主要依据[2].     

Pt-Ga和Ga-Mo双金属催化剂的丙烷脱氢反应性能研究

Pt金属催化剂的高成本和结焦失活是制约其在丙烷脱氢(PDH)工艺中应用的重要因素。因此,对Pt催化剂进行改性以及开发廉价的非贵金属催化剂是目前PDH的主流研究方向。本文对Pt/γ-Al2O3催化剂以添加助剂的手段进行性能优化,借助H2-TPR、TG、Raman、TEM等表征技术进行研究,发现Pt-Ga催化剂较Pt-Sn催化剂具有更好的催化性能,表明适量引入Ga元素能够与Pt发生很好的协同作用。此外,制备了Ga-Mo非贵金属催化剂,降低了催化剂失活的速率,获得了良好的脱氢性能。     

以原位碳化蔗糖为硬模板合成多级孔道SAPO-34分子筛

为强化SAPO-34分子筛内传质过程,增强其酸性位的可接近性,以原位碳化的蔗糖为硬模板,采用双结构导向剂(四乙基氢氧化铵、吗啡啉),通过干凝胶方法合成了多级孔道SAPO-34分子筛。使用X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)、透射电镜(TEM)及氮气物理吸附对分子筛结构进行表征,并进行了低密度聚乙烯热解性能考评。结果表明,合成的多级孔道SAPO-34晶体具有纳米尺寸,含有晶内介孔,介孔体积达0.41 cm3/g。四乙基氢氧化铵具有促进成核的作用,使晶体尺寸降低。结晶过程中纳米晶体对碳模板的包裹造成了晶内介孔的形成。该分子筛在低密度聚乙烯热解反应中T50温度显著降低,说明其具有更多可接近的酸性位。     

SAPO-34分子筛上丁烯催化裂解制乙烯和丙烯

以SAPO-34分子筛为催化剂,在固定流化床装置上研究了丁烯裂解的反应规律和结焦规律。实验结果表明,反应温度对丁烯裂解产物分布影响较大,丁烯转化率、乙烯和丙烯收率均随反应温度的升高而增加,乙烯和丙烯总选择性(双烯选择性)随反应温度的升高先增加后降低,适宜的反应温度为580～600℃;延长停留时间可提高丁烯转化率及乙烯和丙烯总收率(双烯收率),但停留时间过长会增加二次反应,降低乙烯、丙烯的选择性,尤其是丙烯;水蒸气对丁烯裂解有一定的促进作用,可使丙烯收率明显增加。与ZSM-5分子筛相比,SAPO-34分子筛的稳定性较差,但双烯选择性较高,在运行初期可获得与ZSM-5分子筛相当的双烯收率。SAPO-34分子筛催化丁烯裂解时,在运行初期及高温下生焦速率快,积碳显著影响SAPO-34分子筛的酸性。     

锂离子电池正极涂层孔隙结构优化的数值模拟

以磷酸铁锂(LFP)为正极材料的锂离子电池在电子产品、电动汽车等领域应用广泛,但其能量密度仍有待提升以进一步满足不同场景应用需求。锂离子在正极孔隙电解液中的扩散过程是LFP锂离子电池性能的控制因素之一,通过优化电极孔隙结构可以在一定程度上减小锂离子在电解质中的扩散阻力进而提升能量密度。采用准二维模型描述电池内部的传质电化学过程,考察了当锂离子电池正极孔隙存在梯度分布后对锂离子电池能量密度的影响及作用机理。通过对比孔隙率均匀分布和梯度分布的电池模拟结果,发现孔隙率的梯度分布能提高单位活性材料的利用率,提升电解质通量和电极活性材料的嵌锂量,从而增加电池能量密度。随着电极厚度的增加,孔隙率分布的梯度越大,对能量密度的提升效果越显著,研究结果对于厚电极涂层的制备工艺具有重要意义。     

对苯二甲酸精制钯炭催化剂内扩散及有效因子的研究

在高压间歇反应釜研究了对苯二甲酸中杂质对羧基苯甲醛（4-CBA）在不同粒径的钯炭催化剂上进行加氢反应的特性。结果表明,催化剂粒径对4-CBA的加氢反应影响较大,催化剂的粒径减小,有效因子增大,反应速率增大,反应为内扩散控制。在反应温度150 ℃和240 ℃条件下,测定了钯炭催化剂内扩散有效因子,估算4-CBA在钯炭催化剂内的有效扩散系数Deff和催化剂的曲折因子,并提出了钯炭催化剂开发的改进方向。     

LiFePO4涂层厚度对锂离子电池电化学性能的影响

以LiFePO_4为正极材料制备不同电极涂层厚度的扣式半电池,利用恒电流充放电、循环伏安、交流阻抗等测试手段对电池电化学性能进行了测试,探讨了涂层厚度对电池充放电性能、循环性能、阻抗等的影响,并结合阻抗谱图拟合分析Li~+在极片内的扩散速率,揭示了涂层厚度影响电化学性能的作用机制。研究结果表明:涂层厚度增加,一方面使得锂离子的传递距离加长,另一方面在同等压实压力作用下得到的涂层孔隙率有所增加,造成实际传质路径减小,因此存在最佳厚度以实现最优电化学性能。在实验研究范围内,当涂覆湿膜厚度为120μm时,锂离子表观扩散系数达1.76×10~(-12 )cm~2/s,表现出最优的电化学性能,1C的充放电倍率下,首次放电比容量可达145.8 mAh/g。