催化范文10篇

時間:2024-01-15 05:30:58

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光催化劑表征及光催化分析

[摘要]為研究降解污水處理廠高濃度有機物廢水監測提供理論基礎和技術支持,分析烏魯木齊市某污水處理廠的進水水樣,通過控制Y利用凝膠溶膠法在500℃下煅燒2h制備出不同Y摻雜量的BFO光催化納米粉末,粉末粒徑較小,約為5~6nm,由不規則的顆粒團聚成球狀且表面粗糙,隨著Y摻雜量的增加,顆粒粒徑逐漸減小,摻雜量能夠增強可見光響應能力,有效抑制電子-空穴對的復合,提高光催化降解效率。研究表明,BFO光催化降解剛果紅溶液時,純鐵酸鉍對剛果紅的降解率為35%左右,Y5樣品對剛果紅的去除率可達到86%,比純鐵酸鉍的降解效果增加56%左右。剛果紅濃度與其初始濃度之比(Ct/C0)隨時間的變化成指數關系,符合擬一級反應動力學方程。

[關鍵詞]光催化劑;剛果紅;電子-空穴;鐵酸鉍

隨著經濟的快速發展,人類活動對自身的生存環境造成不同程度的破壞,直接或間接影響人類健康以及社會經濟的可持續健康發展[1]。難降解有機污染物在水體中廣泛且持久存在。中國在全球范圍內屬于湖泊密度較大的國家之一,湖泊在供給淡水、漁業、維護生態環境等多個方面占有重大比重。水體中常見的有機污染物有以下幾種:酚類化合物、苯胂酸類化合物、石油類、苯系物、有機氯農藥、有機磷農藥、多環芳烴、多氯聯苯等。其中,染料廢水是常見的有機工業廢水,在實際工程中常常伴有染料廢水的處理,常見的試驗目標染料污染物有剛果紅、羅丹明B、甲基橙、孔雀石綠等。鐵酸鉍(BiFeO3,簡寫BFO)是一種常見的新型的多鐵性光催化材料,具有鐵電性和反鐵磁性以及較窄的禁帶能隙,是當前多鐵材料研究熱點之一。BFO不僅在自旋電子器件和鐵電儲存方面有較大的應用潛力,而且在光催化降解方向也有著非常大的前景。BFO作為一種典型的鈣鈦礦材料,其本身的禁帶能隙為2.2~2.8eV,對紫外光和可見光都能產生響應,表現出較好的光催化活性,在光催化降解污染物、環境凈化及光解水制氫等方面有著誘人的前景[2]。但是在光催化實驗中,此材料有光生空穴與電子對分離困難、材料表面吸附性能相對較差,導致可見光光電子產率低以及光生電子和空穴易于復合等缺點。

1Bi1-xYxFeO3光催化劑的表征

1.1不同Y摻雜量BFO樣品的紅外光譜分析

圖1為不同Y摻雜量的BFO樣品的FT-IR譜圖。從圖1中可以看出,在500℃下煅燒2h的所有樣品的紅外譜圖均相似,在550cm-1和440cm-1處有明顯的屬于FeO6八面體中的Fe-O和Bi-O鍵的2個吸收峰。與薩特勒標準紅外光柵光譜集對照發現,特征峰的位置和形狀并不是完全相同,表明此次合成的樣品是有雜質的,與上述的XRD分析結果一致。綜上所述,Y摻雜量的增加引起晶粒尺寸減小、比表面積增加、吸收峰發生藍移等[3]。圖1不同含量Y摻雜BFO的紅外光譜圖

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催化材料研討式教學模式研究

一、豐富教學內容,緊跟學科前沿

催化知識應用非常廣泛,涉及到煉油、化工、環保、制藥、能源、材料等多個領域。而“催化材料與催化劑設計”課程作為我校催化學科研究生的專業選修課,除了應介紹催化理論的相關基本知識外,還要結合專業特點豐富課程教學內容,聯系與化工生產及人們日常生活密切相連的催化知識,使學生主動去學習與催化相關的知識。同時,教學內容一定還要緊跟當今時代催化學科發展的前沿和熱點。教師在教學中應盡可能多地介紹催化學科發展前沿及其在其它學科領域應用的熱點實例進行講解,培養學生對相關催化理論的學習興趣。例如,在催化材料一章時,講述有機無機雜化材料,可介紹新型氨基橋聯的PMO材料的一些最新研究動態及應用。共聚法合成的氨基橋聯的PMO材料具有較短的有序介孔直孔道,可作為環境友好型有機堿催化劑,催化水介質Knoeve-nagel反應和無溶劑Henry反應。另外,在課堂教學中,教師可以結合自身的科研成果和收集的國內外催化材料及催化反應最新研究成果,向學生們進行介紹,并組織討論,提高學生的學習積極性和拓展他們的知識面。只有在教學過程中不斷將所學知識與學科發展前沿相聯系,才能培養研究生對相關催化理論的學習興趣,使他們感到學之有用,從而產生對自己所學專業的認識及從事科學研究的興趣。

二、改革教學方法,開拓研究生思維

1.研討式教學

研究生顧名思義,就是要研究,沒有研究就不能稱之為研究生。研討式教學理念就是注重激發研究生思維,鼓勵研究生自己去發現問題、探索問題。研討式教學可以激發研究生的主觀能動性,加強其獨立思考的能力。如在緒論一章中介紹當前催化在化學可持續發展中的重要作用和地位時,把它作為一個問題提出來,給出一定時間讓學生分組對這一問題進行討論,每個小組選出代表做總結發言,最后教師引導總結。這樣,在互相討論的過程中,學生已經對催化在化學或持發展中的戰略地位有了更深的了解。

2.案例式教學

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化工工藝催化技術探究

手性催化研究應重視兩個問題

(1)應重視新觀念、新技術、新方法和新型手性催化劑的研究及應用。例如,外消旋體的動力學拆分是合成光學活性化合物的有效手段,但是理想的產率也只能達到50%,而另一半異構體只能作為副產品廢棄掉,造成低的原子經濟性。近年來,報道了“動態動力學拆分的方法”,即在反應體系中加入另一種催化劑,可以催化異構化反應,這樣,單一光學活性化合物的產率就可以達到80%-90%,化學合成的原子經濟性有了很大的提高。其他還比如,不對稱活化(毒化)、不對稱放大、去對稱化反應等新的觀念、方法和技術都是需要深入研究和發展的。(2)注重總結規律,注重理論的加強和研究指導。至今,相關的手性催化研究經驗的積累,在實驗過程中將不對稱反應進行排除,發現優良的手性催化劑以及手性配體。所以,手性催化的發展方向需要不斷的進行總結規律,注重理論的加強和研究指導。

手性催化研究的發展趨勢

真正在手性工業合成中得到應用的技術還十分有限。手性催化合成作為實現“完美合成化學”的重要途徑之一,目前還有許多科學問題有待解決,比如:(1)手性催化劑的立體選擇性及催化效率問題;(2)手性催化劑結構的創新性問題,也就是具有自主知識產權的、新型高效的手性催化劑的創制問題;(3)受限環境中手性誘導的規律性問題;(4)手性誘導過程中多因素控制的復雜性問題等。當然還包括關于生命起源中手性的起源和均一性等重大基本科學問題。其中,手性催化劑是手性催化研究中的最核心問題。目前對于手性催化劑的研究,還缺乏系統的理性指導以及規律性可循,手性催化劑及高效催化反應的開發,經驗、運氣和努力是必不可少的,經過理論和概念的創新,才能夠將困難化解。發展具有原始創新性骨架的新型手性配體和催化劑,研究配體和催化劑的剛性、電性和立體效應對催化反應影響的規律性,發展高效的手性催化合成方法。利用手性活化、分子識別與組裝原理,采用組合方法,發展手性雙功能金屬絡合物以及多組分配體金屬絡合物催化劑新體系,在此基礎上發展全新的高效、高選擇性不對稱碳-碳和碳-雜原子鍵形成反應,并應用到生物活性分子和天然產物合成中,為生物活性分子和天然產物發展高效、原子經濟和綠色的合成方法。利用細胞催化系統,建立和發展新型生物催化反應,揭示反應的機理;研究組合生物催化、生物催化與金屬催化的結合,發展化學和生物催化相結合的方法,并應用于一些重要手性分子的合成。設計合成新型的微、納米尺度固體手性催化材料,研究受限環境中手性誘導的規律性,發展包括手性光化學反應在內的高效手性催化反應,為均相手性催化劑的負載和實用化提供新的途徑,這也是實現手性技術工業應用的重要途徑。

本文作者:孫立喆工作單位:黑龍江昊華化工有限公司

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催化水氧化功效探究論文

摘要:經典免疫學理論認為,抗體通過其Fab片段可變區與相應抗原特異結合,通過調理、中和、ADCC及激活補體等機制發揮免疫效應,清除病原微生物或引起機體病理性損傷。然而最近的研究發現抗體具有一種前所未知的新功能,即所有的免疫球蛋白,不論其來源或抗原特異性,都能催化水的氧化反應產生過氧化氫(H2O2)和臭氧(O3)等活性氧分子,因此在機體的免疫防御和病理過程中扮演一種新的重要角色。

關鍵詞:抗體單線態氧過氧化氫臭氧

一、抗體催化水的氧化途徑的發現

早在20世紀40年代,Pauling就提出了抗體可能具有催化活性,認為抗體的抗原結合位點以任意的方式產生,那么這種結合位點應該和酶的活性相似,因此抗體也可能具有酶的活性。直到1975年雜交瘤技術的問世和發展后,Pauling的這種假說陸續得到證實。自從1986年Tramontano及Pollack等介紹了抗體催化水解反應的作用后,人們對抗體的特性又有了新的認識,認為抗體不僅具有識別、結合的能力,而且還具有更復雜的化學特性。因此人們提出疑問,抗體的這種催化作用是否就是其本身發揮正常免疫功能的一種機制。長久以來,并沒有充足的證據支持這種假說。

Wentworth等研究發現所有的抗體都能催化單線態氧(1O2)和水反應生成H2O2,其反應形式為:x1O2+H2O→H2O2+(x-1)3O2。這種抗體介導的過程并不依賴于其來源及抗原特異性,均能通過1O2結合于抗體折疊部位內而激發。研究顯示抗體的這種催化作用具有顯著的殺菌能力。當G-大腸埃希菌(Escherichiacoli)暴露于1O2水溶液中時,只能觀察到微弱的殺菌效應,但隨著抗原特異性或非特異性抗體的加入,95%的細菌被殺滅。這種殺菌活性似乎是抗體的一種普遍特性,因為不管抗體的來源及其抗原特異性,所有的免疫球蛋白均表現出這種活性。通過形態學觀察,這種氧化損傷明顯增加了胞壁和漿膜對水的通透性,并且胞壁上出現穿孔現象,這種殺傷機制與吞噬細胞殺傷細菌時所觀察到的形態學非常相似。進一步的定量研究發現,通過抗體催化水的氧化殺滅50%的細菌,其產生的H2O2水平,明顯低于對照組殺滅同樣數量細菌所需要的H2O2的水平,由此推斷抗體催化水的氧化過程中可能產生其他的殺菌分子。Wentworth等進一步研究證實在抗體催化水的氧化過程中產生了一種O3的化學信號。O3本身具有高度的殺菌活性,而H2O2與O3的聯合對細菌的毒性作用遠遠大于它們其中的任何一個。因此可以認為抗體催化水的氧化途徑產生的H2O2與O3在機體的免疫防御過程中具有重要意義,表明抗體除了識別功能外,其本身也具有清除外來病原微生物的作用。

二、抗體催化水的氧化途徑的可能機制

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催化裂化裝置節能降耗研究

摘要:催化裂化是石化工業中的重要工藝流程,其主要由催化裂化裝置支持,借助化學原理、熱工設備、催化劑等多重作用下,實現石油煉制。但是,這一過程中,所消耗的能源相對較大,不利于石油化工企業的發展。故此,展開石油催化裂化裝置的基本分析,再對具體節能技術展開研究,結合技術改造等途徑,旨在綜合控制催化裂化裝置能源消耗,推動石油化工企業的持續發展。

關鍵詞:催化裂化裝置;節能降耗;有效途徑;技術改造

催化裂化裝置為煉油工藝中的二次加工工藝,借助該裝置,可實現汽油餾分、液化氣、柴油餾分等。但,在具體催化裂化過程中,會造成大量能源消耗,可占煉油工藝中能源消耗的15~20%。這則造成了能源生產與能源消耗之間的矛盾,不利于可持續發展,亟需改進。基于此,本文對催化裂化裝置特點展開研究,分析具體催化裂化節能技術,再研究具體節能降耗途徑,詳細如下。

1催化裂化裝置特點

催化裂化是將中重質油轉化為輕質油的重要工序,在催化裂化裝置支持下,能夠進一步獲得裂化氣、柴油和汽油等。其是一種能源生產裝置:(1)輕質油的回收率高,能夠達到70~80%,而原油初餾僅僅能夠達到10~40%。(2)借助催化裂化,催化汽油的辛烷值較高,可達到85以上,且汽油的安定性良好。(3)催化柴油的十六烷值低,可借助直餾柴油調和,達到增加十六烷值的目的。(4)具體生產氣體產率在10~20%左右浮動,其中產氣中,90%左右為液化石油氣,其富含大量烯烴。(5)氣體產率10~20%,汽油產率30~50%,柴油產率≤40%,焦炭產率5~7%左右浮動。隨著國內對催化裂化技術的研究,催化裂化設備也將得到不斷的改進,其需保持長周期運轉,還需增強轉化劣質重油,增強輕質油產率。其中,具體的能源消耗問題,也是干擾催化裂化的裝置的關鍵點,處理產能與耗能的矛盾沖突,則變得十分重要。故此,需結合催化裂化裝置的節能技術,研究具體節能降耗措施。

2催化裂化裝置節能技術

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精細化工催化加氫技術的運用

摘要:隨著我國科學技術發展水平的提升,越來越多的技術開始涌現在人們的面前。在精細化工中,催化加氫技術的應用效果極為顯著,被廣泛地應用到我國的化工行業中,其主要使用的是負載型催化劑。該類型的催化劑活性比較高,會對一些金屬負載量產生不同程度的影響,因此,催化劑在實際的使用中通常會受到各類外力條件的限制和約束。主要就精細化工中催化加氫技術進行較為詳盡的論述,探究其技術的應用要點,使該技術可以在精細化工中展現出其自身最大的效用。

關鍵詞:催化加氫技術;精細化工;催化劑

1加氫催化劑

在還原反應中,加氫催化劑是其重要的組成部分,現階段,我國所開展的研究工作中主要使用的是Pd/Pct/骨架鎳這類催化劑。1.1鎳系催化劑。鎳系催化劑主要分為兩種,其分別是硅藻土以及二氧化硅。其相關的化工人員選用沉淀的方式,把硝酸鎳進行沉淀的處理,將其放置到載體上面,在實際的使用過程中,要對其進行利用氫催化的形式,確保其催化劑在400℃左右,且其上下浮動不超過50℃時,不會產生不良的自燒等反應。骨架鎳是一種會經過強堿腐蝕處理的物質,其會以一個多孔海綿的狀態呈現,所以在實際的制備過程中,其應當在鈦中添加一些較為穩量的元素,這樣會改良其各類合金的性能,在實際的催化劑應用過程中,無論是酸堿度還是腐蝕度都會在一定程度上影響到其催化劑的性能。鎳系的催化劑具有極強的經濟性,所以在實際的使用中比較便捷,同時其應用的空間也比較大。1.2鈀系催化劑。鈀系催化劑的制作方式比較簡單,其先要進行氯化鈀的溶解處理,讓其物質更好地溶解到鹽酸溶液當中,之后再添加一定量的活性炭,讓鈀可以充分的作用,在浸染之后,對活性炭進行干燥的處理,還原其氫氣,控制好其產生還原反應時的溫度,這種制備方式主要被應用于大部分的催化劑的制作過程,其制作過程要控制好其活性物質組成的遷移頻率。1.3鉑系催化劑。鉑系催化劑的制備方式主要把氯鉑酸放置到水中,并在水中添加過量的硝酸鈉,對其進行烘干的處理,將其烘干的溫度調整到35℃,讓其可以快速地熔融以及發生分解的反應,進而產生出二氧化氮氣體,同時還會帶有褐色沉淀物質的現象,待其產生了該化學反應之后,要再次調整其溫度,讓其溫度上升到500℃,繼而分解之后產生二氧化鉑加氫催化劑。1.4活性炭/載體物質活性炭/載體物質具有極為高效的催化能力,所以其會對活性炭自身性能的要求會比較高,活性炭這類物質和其他的機械類雜質等不能混合在一起,其所選擇的材料大部分都是果核類的物質。1.5銅系催化劑。銅系催化劑的面積比較大,另外其物質自身的活性也會比較高,會將其用于烯烴的加氫反應,如果其催化劑在實際的使用中為單獨的方式,那么其就極容易產生燒結的現象,一旦產生了燒結的現象,就給其制備過程帶來困擾,想要避免產生該類問題,就需要使用載體進行處理。

2催化加氫技術的運用

2.1氨基酚。氨基苯的制作主要是將硝基苯放置到稀硫酸當中,讓其通過介質的效用產生重排反應,進而得到氨基酚,其所選用的催化劑主要是5%Pt/C。需要對貴金屬與硝基苯的質量比進行調控,讓其比值始終為(0.0005~0.0050)∶1。控制好其使用的溫度,讓其溫度始終保持在80℃左右。壓力控制在11~12MPa,最后利用過氧化氫處理,10%的稀硫酸為介質進行反應。2.2催化加氫制備。2,2-二氯氫化偶氮苯2-二氯化偶氮苯采用0.8%Pd/C的催化劑,以甲苯為溶劑,在反應過程中加入表面活性劑和助催化劑,將鄰硝基氯化苯在0.6MPa、55~75℃下,加氫3h。以上做法是宋東明化學家提出的方法,而美國申請專利最早使用方法是在堿性條件下鄰硝基氯化苯液相加氫制備2,2-二氯氫化偶氮苯,為固-液-氣三相反應。主催化劑為0.5%~1%Pd/C或Pt/C,貴金屬與硝基物重量比為(0.0002~0.0010)∶1。2.3催化加氫制備鄰氯苯胺。鄰硝基苯加氫還原生成鄰氯苯胺,主催化劑為0.8%Pd/C,貴金屬與硝基氯苯質量比為(0.0001~0.0005)∶1。助催化劑為亞磷酸鈉,在甲苯為溶劑,溫度控制在60~80℃,氫氣壓力為0.6~2MPa。制得的純度可以達到99.7%,收率達到92%。與傳統相比,大大減少了三廢的生產。

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小議低溫等離子體協同催化凈化廢氣之議

摘要:低溫等離子體-催化協同凈化技術是一項全新的處理技術,具有能耗低,處理效率高等優點,在處理VOCs、氮氧化物、機動車尾氣方面都有著廣闊的發展前景,但實際應用還很不成熟,需要加大力量進行更加深入的理論和實踐研究,低溫等離子體協同催化凈化技術將在廢氣治理領域發揮重要的作用。

關鍵詞:低溫等離子體;協同作用;大氣污染控制

Abstract:Asanewprocesstechnology,Catalysis-assistednon-thermalplasmatechniquehasitsadvantages,suchaslessenergyconsumption,higherremovalefficiency,etc.ThetechniqueintreatingVOCs,NOxandengineoff-gaseshavelargedevelopmentprospects.Becauseoftheimmaturepracticalapplication,itneedtoincreaseeffortstoconductmorein-depththeoreticalandpracticalresearch.Catalysis-assistednon-thermalplasmatechniquewillbeabletoplaytheimportantroleinthetreatmentofwastegases.

Keywords:non-thermalplasma;synergisticeffect;airpollutioncontrol

目前,各種有毒有害氣體的排放已造成嚴重的環境污染。低濃度有害氣態污染物(如SO2、NOx、VOCs、H2S等)廣泛地產生于能源轉化、交通運輸、工業生產等過程中。國際條例加強了對這些有害廢氣的限制。傳統的治理方法如液體吸收法、活性炭吸附法、焚燒和催化氧化等已很難達到國際排放標準[1]。

近年來興起的低溫等離子體催化(non-thermalplasmacatalysis)技術解決了傳統的凈化方法所不能解決的問題。用該項技術處理有機廢氣具有以下優點:①能耗低,可在室溫下與催化劑反應,無需加熱,極大地節約了能源;②使用便利,設計時可以根據風量變化以及現場條件進行調節;③不產生副產物,催化劑可選擇性地降解等離子體反應中所產生的副產物;④不產生放射物;⑤尤其適于處理有氣味及低濃度大風量的氣體。但以下兩方面還有待改進:①對水蒸氣比較敏感,當水蒸氣含量高于5%時,處理效率及效果將受到影響;②初始設備投資較高。該項技術在環境污染物處理方面引起了人們的極大關注,被認為是環境污染物處理領域中很有發展前途的高新技術之一。本文將探討其與污染氣體的作用過程及兩者協同作用機理,并概述這一技術在廢氣治理方面的進展。

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催化裂化裝置節能降耗的有效途徑

1催化裂化裝置節能降耗的有效途徑探索

1.1降低催化裂化反應中的焦炭產率

根據我國現有的煉油生產工藝分析,焦炭是催化裂化裝置中反應所占能耗最大的部分。焦炭主要類型包括催化焦、污染焦、附加焦等,呈現出多種混合狀態。具體的措施如下:第一,使用焦炭產率較低的催化劑產品。催化劑雖然不直接進行催化裂化反應,但其本身作用于裝置中依然消耗能源,采用焦炭產率較低的催化劑是最簡單、最實用的方式,而且催化裂化裝置也不需要額外的添加輔助設備,不需要進行改造。第二,使用焦炭產率較低的工藝設備。除了催化劑本身的焦炭產率特性之外,還可以通過工藝設備的合理應用來實現降低目的。催化裂化裝置中的主要組成部分包括原料噴嘴、氣提段、提升管出口快分等,一些新的工藝設備主要通過改變原來的反應狀態實現,如將液態轉化為氣態;總體而言,工藝設備的選擇標準時改善原料,減少工藝氣與催化劑的接觸,增強氣提效果等。第三,使用焦炭產率較低的原材料。石油中的瀝青、膠質、石蠟和重金屬成分等是影響焦炭產率的主要原因,針對催化裂化的原材料而言,需要進行事先預處理。目前,在節能減排、低碳觀念的影響下,我國對石油原材料預處理的手段主要包括循環技術和冷卻技術,以提高反應劑的效率,降低碳差;同時,對原材料進行預處理可以有效提高輕質油產量。

1.2降低催化裂化反應中的綜合電耗

催化裂化裝置工作中要消耗大量的電能,約占整個工藝流程裝置總電能消耗的10%,對煉制企業而言是一筆巨大的經濟投入。降低電能消耗不僅可以節約成本,同時也做到了低碳排放。首先,優化煙機運行,提高回收功率。煙機即煙氣輪機,是催化裂化裝置中發揮能量回收的設備,其運行的優劣對電能損耗的影響十分明顯。可以適當降低主風機出口到煙機入口的壓力,減小運行負荷,定期清理結垢和粉塵,確保煙氣輪機的平穩、長期、高效運轉。其次,完善空冷器和機泵的節電措施。與煙機相比,空冷器和機泵的電力消耗較小,設備的功率有限,但由于工藝限制,這兩種設備在整個工藝流程中數量較多,整體電能消耗綜合起來也是相對龐大的,因此有必要進行節能措施改造。根據不同類型的空冷器和機泵設備,采用合適的級恩恩個手段,如對于流量或負荷調節頻繁的機泵而言,可以改裝為變頻裝置控制的體系。再次,增加蒸汽產量并降低蒸汽消耗。石油煉制工藝中需要用到大功率熱工設備,控制不當的情況下會導致催化裂化裝置中熱量剩余過多,造成浪費;蒸汽量過多,反應裝置內的壓力就會增加,但重質油在催化裂化裝置中反應所需要的壓力級別是固定的(3.5MPa),過多的蒸汽只會造成無效損失。因此,可以減少單位時間內的蒸汽供給,適當延長煉制時長,實現低壓生產的目的。除此之外,還可以采取提高富氣壓縮機入口壓力的方式,優化余熱鍋爐運行等方式展開催化裂化工藝生產;目前,中石化公司對加強裝置間熱聯合的生產工藝進行了大規模改造,并開發了一系列具有自主知識產權的催化裂化裝置,這對我國石油煉制行業催化裂化裝置節能降耗有重要的借鑒價值。

2結語

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化工企業變換催化劑中毒原因分析

摘要:針對某化工企業先后出現的耐硫寬溫變換催化劑快速中毒失活現象,通過對失活催化劑進行檢測分析認為是氯含量高引起。經過排查,推斷為原料煤中有機注漿材料中的有機氯導致催化劑中毒,并建議通過減少有機注漿材料用量、加強原料煤篩選、加強工藝水檢測、加強管理等手段進行應對。

關鍵詞:變換催化劑;中毒;氯

1分析原因

問題出現后,該企業多次更換部分催化劑并試用了不同廠家的同類催化劑,均出現了催化劑快速中毒的現象。在排除了催化劑本身的質量因素后,該企業對中毒催化劑進行了分析化驗。化驗結果表明,中毒催化劑中的氯含量為1.56%,遠遠超出了正常值(10×10-6),其他組分含量正常。氯有未成鍵孤對電子,并有很大的電子親和力,易與金屬離子反應,造成催化劑活性組分流失、孔道阻塞或結構破壞,導致催化劑中毒。氯還具有很高的遷移性,常隨工藝氣向下游遷移,造成催化劑全床層性中毒。在實際生產中,氯引起的“累積效應”常造成各種催化劑中毒據此推斷,該公司的變換催化劑失活是由于系統中的氯含量過高。

2排查來源

為明確中毒原因,查明中毒來源,該企業變換催化劑中毒的氯的來源開展排查。原料氣中氯的來源主要有原料煤、工藝水和空氣這3個途徑。

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納米材料與催化劑分析論文

納米材料(又稱超細微粒、超細粉未)是處在原子簇和宏觀物體交界過渡區域的一種典型系統,其結構既不同于體塊材料,也不同于單個的原子。其特殊的結構層次使它具有表面效應、體積效應、量子尺寸效應等,擁有一系列新穎的物理和化學特性,在眾多領域特別是在光、電、磁、催化等方面具有非常重大的價值。

納米材料在結構、光電和化學性質等方面的誘人特征,引起物家、材料學家和化學家的濃厚興趣。80年代初期納米材料這一概念形成以后,世界各國對這種材料給予極大關注。它所具有的獨特的物理和化學性質,使人們意識到它的可能給物理、化學、材料、生物、醫藥等學科的帶來新的機遇。納米材料的應用前景十分廣闊。近年來,它在化工生產領域也得到了一定的應用,并顯示出它的獨特魅力。

1.在催化方面的應用

催化劑在許多化學化工領域中起著舉足輕重的作用,它可以控制反應時間、提高反應效率和反應速度。大多數傳統的催化劑不僅催化效率低,而且其制備是憑經驗進行,不僅造成生產原料的巨大浪費,使效益難以提高,而且對環境也造成污染。納米粒子表面活性中心多,為它作催化劑提供了必要條件。納米粒于作催化劑,可大大提高反應效率,控制反應速度,甚至使原來不能進行的反應也能進行。納米微粒作催化劑比一般催化劑的反應速度提高10~15倍。

納米微粒作為催化劑應用較多的是半導體光催化劑,特別是在有機物制備方面。分散在溶液中的每一個半導體顆粒,可近似地看成是一個短路的微型電池,用能量大于半導體能隙的光照射半導體分散系時,半導體納米粒子吸收光產生——空穴對。在電場作用下,電子與空穴分離,分別遷移到粒子表面的不同位置,與溶液中相似的組分進行氧化和還原反應。

光催化反應涉及到許多反應類型,如醇與烴的氧化,無機離子氧化還原,有機物催化脫氫和加氫、氨基酸合成,固氮反應,水凈化處理,水煤氣變換等,其中有些是多相催化難以實現的。半導體多相光催化劑能有效地降解水中的有機污染物。例如納米TiO2,既有較高的光催化活性,又能耐酸堿,對光穩定,無毒,便宜易得,是制備負載型光催化劑的最佳選擇。已有文章報道,選用硅膠為基質,制得了催化活性較高的TiO/SiO2負載型光催化劑。Ni或Cu一Zn化合物的納米顆粒,對某些有機化合物的氫化反應是極好的催化劑,可代替昂貴的鉑或鈕催化劑。納米鉑黑催化劑可使乙烯的氧化反應溫度從600℃降至室溫。用納米微粒作催化劑提高反應效率、優化反應路徑、提高反應速度方面的研究,是未來催化不可忽視的重要研究課題,很可能給催化在上的應用帶來革命性的變革。

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