期刊信息
主  编:谢在库
执行主编:
杨为民 阳永荣
副  主 编:
吴德荣 周兴贵
     胡晓萍(常务)
 
2025年 41卷 2期
刊出日期:2025-04-25

研究论文
工业应用
综述
 

      研究论文
程 威,宋楚乔,赵淑芳,林丽利
γ-Al2O3负载的RuNi双金属催化剂催化愈创木酚加氢脱氧制环己醇
2025 Vol. 41 (2): 253-261
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愈创木酚是一种典型的木质素衍生模型化合物,对其催化加氢脱氧(HDO)制备尼龙前体环己醇是木质素增值化利用的有效策略。本研究通过沉积沉淀-电位置换法制备了以γ-Al2O3为载体的RuNi双金属催化剂。结果表明,在温和条件(180 ℃,1 MPa H2,3 h)下,0.5Ru5Ni/γ-Al2O3实现了超过80%的环己醇收率。RuNi双金属催化剂的环己醇时空收率相较于Ni和Ru单金属催化剂分别提升了57倍与28倍,且催化剂重复使用5次活性无明显下降,稳定性良好。此研究可为高效催化愈创木酚HDO双金属复合催化剂的设计提供借鉴。
王海英,牟润晴,张文成,张永军,韩洪晶,赵梓清,陈彦广,张亚男
A位缺陷型钙钛矿LaxSr0.2FeO3催化木质素热解性能研究
2025 Vol. 41 (2): 262-270
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木质素作为储量第二大的生物质资源,目前其利用率较低,催化木质素热解制得酚类等化学品可实现其高附加值利用。本研究通过溶胶-凝胶法制备了A位缺陷型钙钛矿LaxSr0.2FeO3x为0.8,0.7,0.6,0.5),并在微型固定床反应器上考察其催化甘蔗渣木质素热解的性能。当x≥0.6时,可以合成纯相钙钛矿,x进一步减小会产生Fe2O3并堵塞钙钛矿介孔,导致比表面积减小;通过制造A位缺陷,增加了样品中氧空位的量,增大了吸附氧(Oads)所占的比例,当x为0.6时Oads的比列达到最大值;LaxSr0.2FeO3可促进木质素热解,其中La0.6Sr0.2FeO3的催化效果最好,液相产物收率及酚类化合物选择性最高,分别为27.9%和76.3%。经过多次催化-再生循环后,钙钛矿仍具有良好的结构和催化稳定性。
王 康,徐冰冰,江向阳,展喜兵,莫学坤,朱明乔
聚氧乙烯失水甘露醇油酸酯合成工艺及产物表征研究
2025 Vol. 41 (2): 271-279
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以失水甘露醇油酸酯为原料,与环氧乙烷在催化剂的作用下通过开环聚合反应合成聚氧乙烯失水甘露醇油酸酯。考察了反应中催化剂种类及用量、反应温度、真空时间、环氧乙烷用量对产物羟值的影响。结果表明,最佳催化剂为KOH,其用量为失水甘露醇油酸酯的0.5%(质量分数),最佳反应条件:反应温度为120 ℃,真空时间为120 min,环氧乙烷与失水甘露醇油酸酯的投料比小于2.00(质量比)。在最佳反应条件下制备了一系列不同聚合度的产物,通过红外光谱、核磁共振氢谱、凝胶渗透色谱、旋转流变仪和视频光学接触角测量仪对产物进行表征。结果显示本研究制备的聚氧乙烯失水甘露醇油酸酯副产物含量低,分子量分布窄,与吐温80相比,其黏度更低、表面活性更强,是一种新型表面活性剂。
尹紫岚,姜新东,肖永厚
EDTA改性硅胶吸附脱除甲醇中铜离子的研究
2025 Vol. 41 (2): 280-287
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为了开发甲醇中微量金属离子的高效去除吸附剂,并研究其吸附机理,本工作研究了乙二胺四乙酸(EDTA)改性硅胶(EDTA-2N-Silica)吸附剂对Cu2+的动态吸附性能、再生性能,并对其吸附动力学和吸附热力学进行了系统研究。吸附动力学研究表明,该吸附剂在甲醇中对Cu2+的吸附主要为拟二级反应;吸附热力学研究表明,该吸附过程主要为单分子层吸附,为吸热、自发的化学吸附过程。动态吸附实验中,30 ℃下EDTA-2N-Silica吸附剂在甲醇介质中对初始浓度为0.1 mmol/L的Cu2+的平衡吸附量为0.324 mmol/g,为未改性硅胶的25倍。此外,EDTA-2N-Silica还表现出了优异的再生性能,该吸附剂有望用于甲醇中金属离子的吸附去除。
孟 勇,李应成,沙 鸥,张卫东,苏智青
驱油表面活性剂在多孔介质中的扩散研究
2025 Vol. 41 (2): 288-294
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采用核磁共振成像技术对阴阳离子复合的驱油表面活性剂在多孔介质中的扩散行为进行研究。对比分析了不同渗透率、不同温度、不同表面活性剂浓度对扩散距离、扩散速度的影响。结果表明:渗透率越高、地层温度越高、表面活性剂浓度越高,其扩散距离越远、初始扩散速度越快。在30 ℃时质量分数为0.5%的表面活性剂在2 000 mD岩心中的扩散距离相比于50 mD岩心提升了43.4%;在80 ℃时的扩散距离相比于30 ℃时提升了15.6%;浓度由0.5%提高到1.0%后,扩散距离提升了77.8%。表面活性剂在多孔介质中的扩散速度遵循随时间递减的规律,初期递减较快,后逐步平稳直至降低为0。
高 勇,邹 帅,王爱红,方 凯,钟新乐,于艳杰
微波连续管式合成正壬酸香草酰胺的工艺研究
2025 Vol. 41 (2): 295-301
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以正壬酸和香草胺为原料,硼酸三(2,2,2-三氟乙基)酯为催化剂,利用自制的微波连续流管式反应器制备正壬酸香草酰胺。采用核磁共振波谱法(NMR)、液相色谱-质谱联用技术(LC-MS)、红外光谱(IR)等手段对产物结构进行了表征,并研究了微波功率、液体流速、溶剂和初始反应温度等反应条件对正壬酸转化率的影响。结果表明,利用微波连续流管式反应器可以成功制备正壬酸香草酰胺,该合成方法的最佳工艺条件:微波功率为700 W、液体流速为30 mL/min、溶剂为乙二醇二乙醚、初始反应温度为120 ℃,在此工艺条件下,正壬酸香草酰胺产率为73.04%,纯度为98.34%。与常规合成法和普通微波合成法相比,微波连续管式合成法具有强化作用,能够减少返混现象、缩短反应时间,具备良好的应用前景。
      综述
杜焕军,盛 涛,张 鹏
流化床内气-固两相运动参数声、电检测的研究进展
2025 Vol. 41 (2): 302-313
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流化床反应器内气泡、颗粒运动呈现高度非线性脉动特征,捕捉并解析该脉动特性具有重要的理论与应用价值。声发射检测和静电检测因其灵敏度高、采样频率高等特性而在流化床内气-固两相运动脉动特征检测方面展示出较强的应用前景。本文首先介绍了流化床内运动参数的常见检测方法的优缺点,并指出了声发射检测与静电检测技术在流化床内特征参数检测方面的巨大潜力。其次,分别综述了两种检测技术在颗粒运动参数、气泡运动参数以及流型检测方面的进展,并介绍了两种检测技术针对上述流化参数检测的侧重点。最后,对两种检测技术的研究方向进行了展望。
李仲瑞,郭 磊,任文琛,代晓敏,韩俊杰,许云华,张 桐
氨分解制氢催化剂研究进展
2025 Vol. 41 (2): 324-325
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氢气作为最重要的二次能源之一,在化石能源替代中发挥着重要的作用。由于氨具备高储氢量、低成本、易液化、分解无COx产生的优点,其作为氢载体已被广泛研究。氨分解制氢的核心技术在于如何提高转化率并降低反应温度。本工作对近年来氨分解制氢中的贵金属、非贵金属、双活性金属催化剂及其他催化剂的研究进行总结,分析了粒径、形貌、负载量、载体、助剂、金属-载体相互作用等因素对催化效果的影响,比较了不同体系催化剂的优劣势,并在此基础上提出了贵金属基催化剂的改进措施和未来发展方向,以期设计出低负载、高活性的新型催化剂。
庄 颖,蒋 新
共沉淀法制备Cu基甲醇合成催化剂的研究进展
2025 Vol. 41 (2): 326-332
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高活性、低成本的Cu基催化剂是CO,CO2合成甲醇最重要的催化剂,共沉淀法制备Cu基催化剂是工业上最常用的制备方法,也是研究最活跃的领域。本文聚焦在催化活性中最重要的Cu-Zn相互作用,回顾和总结了近年来在Cu基甲醇合成催化剂的结构形成和演变过程中的研究进展,重点论述了沉淀过程中传递与反应的相互作用、陈化过程的晶体结构与其对元素分散均匀性的影响、焙烧过程中界面形成的机制与还原过程中主要参数在结构演变过程中的作用机制以及第三组分对催化剂体系的影响,以期为Cu基甲醇合成催化剂的开发和设计提供参考。
姜 哲,王 怡,辛存存,吴昊阳,李大波
核化工中的热化学反应工程技术:硝酸铀酰热解工艺
2025 Vol. 41 (2): 333-344
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核能可持续发展对缓解环境压力与降低碳排放具有战略意义,铀氧化物(UO3)作为核燃料循环的关键中间体,其工业化制备主要依赖于硝酸铀酰(UNH)、重铀酸铵(ADU)及三碳酸铀酰铵(AUC)等铀酰盐的热分解工艺。本文系统综述了铀酰盐热分解反应机理及工程化脱硝技术的研究进展。研究表明,不同铀酰盐的热分解路径受晶体结构、气氛环境及温度影响显著:硝酸铀酰[UO2(NO3)2·6H2O]在真空与空气气氛下分别呈现单一或多阶段分解特性,生成UO3及其水合物;AUC在还原性气氛发生热分解并伴随还原反应生成高活性UO。工程化脱硝工艺中,流化床法具有产物纯度高、粒径均一的优势,但在设备复杂度与能耗方面面临挑战;火焰脱硝法通过高温瞬时反应生成高比表面积UO3(比表面积达18.89 m2/g),展现出显著的技术竞争力。本文还进一步探讨了多物理场耦合下反应器设计的优化方向,提出数值模拟与热分析技术的协同应用,以期为热分解机理研究及工艺强化提供新方式。
      工业应用
何俊琳,刘 威,宦明耀,孙洪敏,王达锐
节能型AB-19-T乙苯催化剂的工业应用
2025 Vol. 41 (2): 344-348
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为提高气相烷基转移制乙苯技术的水平,助力企业降本增效,中石化(上海)石油化工研究院有限公司基于高效气固相转晶技术,创制了新一代节能型AB-19-T气相烷基转移制乙苯催化剂,在中国石化广州石化公司8万吨/年的气相法纯乙烯制乙苯装置上成功进行工业应用。工业装置运行结果表明:在运行26个月后,AB-19-T反应器入口温度维持在430 ℃左右,较上一代催化剂降低15 ℃,同时二乙苯转化率和乙苯选择性依然分别稳定在50%和99.5%以上,可有效降低装置能耗,减少碳排放。
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