HAZOP分析方法在煤制甲醇系统转化炉中的应用研究

为了解决中煤龙化化工公司甲醇系统部分氧化工段转化炉系统存在的潜在危险和可操作性问题,采用了危险与可操作分析(HAZOP)方法进行了分析,明确了节点并设定了偏离,进行了风险识别和风险矩阵评估,找出了可能存在的潜在危险和危害程度,有针对性地提出了16条建议措施,优化了转化炉系统的安全性和运行的可靠性,为企业的安全生产提供了保障。     

单原子Co修饰TiO2(101)面的结构和析氢性能的第一性原理研究

通过基于密度泛函理论（DFT）+U的第一性原理方法研究了单原子Co在TiO₂（101）面的掺杂位置和方式、几何结构和整体能量以及掺杂后产物的制氢反应机制，得到了稳定且易出现的单原子修饰结构，即单原子Co吸附在4个O组成的表面空隙的中心位，记为Co/TiO₂（101）。进一步对Co/TiO₂（101）的析氢反应过程和性能进行研究，确定了当且仅当TiO₂（101）面完成表面羟基化反应后，H原子全覆盖的TiO₂（101）表面才能进行后续的析氢反应；此时单原子Co是唯一的反应位点，整体的制氢反应自由能ΔG_H*比Co（111）面更加趋近于0，显示出其具有远优于金属Co的催化性能。此外，Co和TiO₂间的电荷转移和相互作用使TiO₂带隙出现新的掺杂能级，可带来作为光催化基材的TiO₂光吸收性能的改善。     

固载型杂多酸(盐)-桥键嵌入型离子液体合成新方法及其对苯甲醇催化氧化作用研究

本文采用了一种新的合成方法----一步法合成固载型杂多酸(盐)-双硅烷型(桥键嵌入型)离子液体,并对合成的催化剂进行XRD,低温N2吸附-脱附,FT-IR等一系列表征,用于催化苯甲醇的绿色选择性氧化反应,得到了88%的转化率和>99%的选择性,催化剂重复使用5次,催化活性未见明显降低。为比较不同的合成方法及离子液体在介孔材料中不同的位置所得到的催化剂的物理化学性质、催化活性等方面的差异,我们又采用传统的多步法(后嫁接法)及一步单硅烷法合成了2种催化剂作为对照,结束显示出了一步双硅烷法合成催化剂的优势所在。     

金属锌改性HZSM-5催化的固定床反应器中甲醇芳构化工艺条件优化研究

通过等体积浸渍法制备了Zn改性的HZSM-5催化剂,并在连续流动固定床反应器上研究了Zn-HZSM-5催化剂的甲醇芳构化性能。结合X射线衍射(XRD)、吡啶吸附傅立叶变换红外光谱(Py-IR)、N2吸附-脱附方法对金属锌改性HZSM-5催化剂进行了表征。考察了Zn负载量和操作条件对甲醇芳构化反应的影响,并针对甲醇芳构化反应过程中强放热导致催化剂床层温升过高而使催化剂结焦失活的现象,探讨了催化剂床层温度控制的影响因素。研究结果表明,锌改性HZSM-5的最佳负载量(质量分数)区间为2%~3%;2.5%Zn-HZSM-5催化的固定床反应器中甲醇芳构化的最优工艺条件为常压,400~430℃,甲醇质量空速小于2 h-1;降低甲醇水溶液中甲醇物质的量比、加大气相空速中氮气分压均能降低催化剂床层的温升。     

瓦斯液相催化氧化制甲醇实验研究

以瓦斯为原料制备甲醇的实验研究,可以充分利用瓦斯资源。采用苯酐-尿素法制备了酞菁铜/分子筛复合物CuPc/Y,进一步将金属钯担栽在CuPc/Y上制备了0.5%Pd-CuPc/Y复合物。以0.5%Pd-CuPc/Y为催化剂、醋酸水溶液为溶剂进行了瓦斯液相催化氧化制甲醇的实验研究。结果表明:甲醇的生成量与反应压力、反应温度、催化剂用量、溶剂的酸度、反应时间存在正相关关系,与对苯醌添加量总体上也遵循正相关规律。在瓦斯初始反应压力4 MPa、催化剂用量2 g、溶剂中CH_3COOH与H_2O体积比4:1、对苯醌用量1 000μmol、反应时间3 h、反应温度130℃的条件下,甲醇的生成量为2 754μmol。分析瓦斯液相催化氧化制甲醇的反应机理,认为0.5%Pd-CuPc/Y在醋酸溶液中催化瓦斯选择氧化制甲醇反应同时遵循亲电取代机理和活性氧物种氧化机理。     

不同比例甲醇汽油掺烧性能试验研究

对M10、M15、M50甲醇汽油以及93#汽油在GW491QE发动机上进行发动机性能台架试验研究。扭矩始终保持在60N·m,转速从1 000r/min增加到3 000r/min,记录相应数据,分别绘制动力性、经济性和排放性能曲线,对比分析,探讨影响GW491QE发动机性能的因素,选出能在GW491QE发动机上实际应用的合适掺烧比例甲醇汽油。试验结果表明:在中低转速时,3种甲醇汽油的功率与93#汽油基本相同,即动力性与93#汽油大致保持一致;燃油经济性降低大约6%~10%;3种甲醇汽油的HC和CO排放均降低,M15改善最为明显;NOx排放有所降低。综合考虑GW491QE发动机的动力性、经济性和排放性能,M15甲醇汽油为较好的实际应用比例。     

合成气制甲醇铜基催化剂CuO/ZnO/KIT-6的制备与表征

以KIT-6为载体,采用浸渍法制备了新型的CuO/ZnO/KIT-6催化剂,通过TEM、XRD、N2-吸附脱附等方法对催化剂的结构形貌进行了表征,探究了活性组分CuO/ZnO在KIT-6载体上的分散状态。在此基础上,考察了CuO/ZnO/KIT-6催化剂在合成气制甲醇反应中的催化活性和热稳定性。研究发现,KIT-6载体具有立方Ia3d孔结构以及开放有序的孔道,可在一定程度上抑制活性组分粒子的生长,从而使活性组分CuO/ZnO在载体的表面和孔道中均匀分散,且晶粒尺寸较小。催化性能结果表明,与常规SiO2颗粒载体相比,以介孔KIT-6为载体的催化剂显示出更高的催化活性。此外,CuO/ZnO/KIT-6表现出较好的热稳定性。这是由于CuO/ZnO活性组分以极小的尺寸高度分散在了KIT-6载体的表面和孔道中,有效改善了传统CuO/ZnO/Al2O3催化剂活性组分在高温下容易发生烧结的现状,提高了催化剂的稳定性。     

膜去溶和ICP-MS联用热焰模式直接测定CMOSIII甲醇中金属离子的含量

文章建立了直接测定半导体三级甲醇多元素含量的方法。以膜去溶作为进样系统,四级杆电感耦合等离子体质谱仪(ICPMS)作为分析仪器,采用热焰模式分析。首先测定CMOSIII甲醇,然后测定以Be,Co,In,Bi作为加标的CMOSIII甲醇,加标样品测定加标回收率,同时测定Na,Mg,K,Ca,Fe的检出限。实验结果证明该方法具有进样速度快、精密度高等优点。热焰模式提高了碳的燃烧度,溶液中离子电离效率得到提升,降低了锥孔碳的积累,仪器信号漂移变缓,提高了准确度。膜去溶与ICP-MS联用是快速分析半导体三级甲醇中金属离子的有效方法,膜去溶的使用解决了常规雾化器进样容易熄火的问题,有效的减小了基体干扰,同时热焰模式提高了仪器的整体灵敏度。     

Review of galactic and extragalactic searches for class I methanol masers

Class I methanol masers are important tools for investigations of star formation throughout the Universe. Recently, a series of surveys for class I methanol masers at the 95 GHz transition toward samples of young stellar objects have been undertaken. These surveys have resulted in the detection of about 200 new class I methanol masers and combined with previous increased the number of known observations they have class I methanol masers in our Galaxy to ~400. From analysis of the relationship between class I methanol maser emission and associated astrophysical objects, it has been shown that the intensity of the class I methanol maser emission is closely correlated with the properties of the 1.1 mm Bolocam Galactic Plane Survey （BGPS） dust continuum sources and outflow properties. This further supports the hypothesis that class I methanol masers are collisionally pumped and excited in shocked regions. Based on these observations, it can be inferred that the BGPS catalog is likely to provide more reliable samples for targeting further class I methanol maser searches. A new survey for class I methanol masers toward a larger size sample of BGPS sources to test this is currently underway. The prospects for detecting class I methanol megamasers in extragalactic sources is discussed, and observations constituting the first sensitive search have been proposed.     

两种石油焦气化制氢工艺的系统模拟研究

为评价湿法进料气化技术合成气冷却方式对制氢工艺性能的影响,建立了两种石油焦气化制氢方案的工艺流程,即:水焦浆+全激冷+高水气质量比变换(方案Ⅰ)和水焦浆+辐射废锅+激冷+低水气质量比变换(方案Ⅱ),并对这两种石油焦气化制氢工艺进行了系统模拟。结果表明:两种方案副产蒸汽总量相当,但方案Ⅱ所产高品位蒸汽比例较大;方案Ⅱ的系统能量转换效率(74%)与方案Ⅰ的系统能量转换效率(74%)相等,但效率(62%)高于方案Ⅰ的效率(61%);从能量分析角度综合考虑,方案Ⅱ优于方案Ⅰ,适合石油焦气化制氢。