生物质油提质加氢脱氧催化剂研究进展

随着化石能源的日益减少,来源于木质纤维素基可再生生物质油越来越受到人们的关注.但是,与石油相比,生物质油含氧量高,导致其能量密度低、黏度高、热和化学稳定性差,因而必须进行脱氧提质才能用作发动机燃料.在生物质油提质方法中,加氢脱氧(HDO)最具应用前景.综述了木质纤维素基生物质油HDO催化剂的研究进展,包括过渡金属硫化物、磷化物、氮化物和碳化物,贵金属,金属-酸双功能催化剂,过渡金属以及非晶态合金等.过渡金属硫化物催化剂用于HDO时,会因S被氧化物或水中O逐步取代而失活;贵金属催化剂虽具有高HDO活性和选择性,但因价格高、资源受限而无法大规模应用;过渡金属氮化物、碳化物和过渡金属催化剂活性较高,但会在HDO中因结焦或氧的嵌入导致催化剂失活;非晶态合金催化剂具有较高HDO活性,但热稳定性较差;过渡金属磷化物的HDO活性高,稳定性好,是一类优良的HDO催化活性相.载体的表面性质和孔结构对其负载的HDO催化剂性能影响较大.碳沉积和结构破坏是HDO催化剂失活的主要原因.     

乙醇羰化Ni-Sn/C催化剂失活机理的研究

探讨了乙醇羰化反应活性较高的Ni Sn/C催化剂的稳定性及失活机理 ,并利用俄歇电子能谱 (AES)和扫描电子显微镜 (SEM )等方法对催化剂进行了表征 .结果表明 ,催化剂在高于反应条件温度及长时间反应条件下 ,由于Sn易于富集在催化剂表面上 ,导致积碳效应 ,堵塞催化剂孔道 ,从而使具有活性的Ni0 活性中心数量减少 ,使催化剂活性降低     

四水硫酸铈催化合成丁二酸二乙酯及催化剂失活原因分析

以Ce(SO4)2.4H2O为催化剂合成了丁二酸二乙酯,考察了影响反应的条件并获得最优的试验结果。并从理论上分析了催化剂失活的原因,认为四水硫酸铈的催化活性与表面质子酸性质有关。在反应过程中,催化剂发生结晶水的丢失,铈离子价态的降低及晶体结构的变化,使催化剂的质子酸量降低,质子酸强度减弱,从而导致催化剂的催化活性下降。     

酚类烷基化催化剂的失活及再生

采用ＸＲＤ、ＤＴＡ、ＴＧ和比表面及孔径分布测定等方法，对文题进行了研究，催化剂表面上结炭污染是造成催化剂活性下降的主要原因。采用空气－水蒸气烧炭法，在第一阶段，水量为０．５ｋｇ／ｋｇｃａｔ·ｈ，空气量１８０Ｌ／ｋｇｃａｔ·ｈ，热点温度４５０℃；第二阶段，空气量２４０Ｌ／ｋｇｃａｔ·ｈ，水量逐渐减少到零，热点温度５００℃的条件下对失活催化剂进行再生，处理后的催化剂性能基本恢复。     

丁烯氧化脱氢非铬、铁系催化剂的失活机理

运用TPD、XRD、XPS、Mossbauer谱,比表面和孔径分布等测定方法,结合催化剂的活性考察,对丁烯氧化脱氢制丁二烯的Zn-Mg-Fe-O催化剂的表面性质和失活机理进行了研究。实验表明,在Zn-Mg-Fe-O催化剂表面上存在着三种不同的氧吸附中心,在不同温度范围内,通过不同方式形成晶格氧的选择性氧化部位,使吸附的丁烯生成丁二烯。导致催化剂在长期使用过程中失活的主要原因是积炭,经烧炭后能恢复大部分的活性,由于高温等原因造成催化剂结构上的变化,如α-Fe_2O_3的消失、Fe和Zn离子价态的变化、晶粒烧结等,使烧炭再生后的催化剂活性有一定的损失。避免现有绝热反应器高温段的出现,控制反应温度小于500℃是延长催化剂寿命的重要措施。     

金属离子在油团聚体系中行为的研究

本文对金属离子Ca(Ⅱ),Mg(Ⅱ),Fe(Ⅲ)在细粒钛铁矿、长石体系油团聚中的行为进行了研究,根据溶液化学计算及ζ电位,吸附量和XPS测定结果可知:Ca(Ⅱ),Mg(Ⅱ),Fe(Ⅲ)活化长石的主要组分分别是Ca(OH)~ ,Mg(OH)_(2(S))和Pe(OH)_(3(S)),前者通过静电吸附于长石表面,吸附强度低,而后两者通过向长石表面沉积吸附于长石表面,吸附强度高。在上述研究基础上,进一步考查对金属离子的去活,以强化钛铁矿与长石的油团聚法分离。实验结果表明:草酸是最有效的去活剂,通过与Fe(Ⅲ)反应,形成螯合物并转入液相,达到对Fe(Ⅲ)的去活功效,这一结论被XPS测试结果所证实。     

负载型光催化剂的失活研究

考察了TiO2光催化剂降解亚甲基蓝时，pH值、TiO2预处理、制备条件及反应操作方式等对光催化剂稳定性的影响，对以玻璃弹簧为载体，采用浸涂-烧结法制备的纳米TiO2负载型光催化剂的失活现象进行了初步研究。结果表明：反应副产物在光催化剂表面的强吸附或积累是造成光催化剂失活的主要原因，并且在碱性条件下失活进一步加剧。     

汽包与管道疲劳损伤断裂可靠性分析

针对火电厂中汽包与管道在运行过程中发生疲劳损伤断裂失效这一类问题 ,提出一种概率疲劳损伤断裂失效分析方法 ,它以汽包与管道类压力容器结构的初始疲劳质量状态为基础 ,考虑了汽包或管道在疲劳条件下材质损伤衰变、萌生裂纹及其扩展时的随机性 ,采用概率统计方法 ,建立起以裂纹长度为准则的汽包与管道发生疲劳损伤断裂失效时的功能函数 ,同时还给出了按近似概率分析方法中的JC法与一次二阶矩法计算了汽包或管道在不同循环次数下的疲劳裂纹超过数概率。上述分析与计算 ,实质上反映了对汽包或管道疲劳损伤断裂失效时的疲劳寿命进行可靠性评估的概率分析新方法。本文中最后引用汽包与管道用耐热钢的疲劳试验结果 ,与上述分析方法得到的预测结果加以对比验证 ,表明提出的这一新方法是合理的和可靠的。     

丝光沸石催化萘异丙基化反应的积炭失活研究

采用萘的异丙基化反应合成2,6-二异丙基萘（2,6-diisopropylnaphthalene,简称2,6-DIPN）是极具前景的方法.催化剂中以丝光沸石的择形催化效果最好,但其酸中心的积炭会使催化剂失活.以萘和丙烯为原料,以水汽脱铝氢型丝光沸石（SDHM）为催化剂,在高压釜中合成2,6-DIPN.考察了SDHM催化萘异丙基化反应的积炭失活规律,其原因可归结为SDHM的酸性中心被积炭覆盖以及一维孔道易堵塞所致.