检索结果-内蒙古大学图书馆

低碳化学与化工 2023年第1期48卷 9-18页

作者：熊波陈健李克兵张崇海金显杭西南化工研究设计院有限公司工业排放气综合利用国家重点实验室国家碳一化学工程技术研究中心四川成都610225

开发与应用碳捕集技术是改善大气环境、实现“双碳”目标的重要途径之一。总结了工业排放气中二氧化碳的主要来源,分析了物理溶剂吸收法、化学溶剂吸收法、变压吸附法和膜分离法等主流碳捕集技术的原理、路线、应用场景,估算了不同捕集... 详细信息

开发与应用碳捕集技术是改善大气环境、实现“双碳”目标的重要途径之一。总结了工业排放气中二氧化碳的主要来源,分析了物理溶剂吸收法、化学溶剂吸收法、变压吸附法和膜分离法等主流碳捕集技术的原理、路线、应用场景,估算了不同捕集技术在特定气源下的碳捕集成本,介绍了捕集后二氧化碳的主要利用途径;其中列举了不同压力和二氧化碳浓度(10%~90%,体积分数)的多种工况下,碳捕集技术的选择及其优势;将多个碳捕集技术有效组合,可从不同气源获得符合要求的二氧化碳产品,投资与能耗是考量其可行性的重要因素;主流碳捕集技术与液化精馏法可构成“捕集+纯化”耦合工艺,是生产工业级、食品级以及电子级液体二氧化碳的常用工艺路线;最后对碳捕集技术与二氧化碳利用的发展前景进行了展望。本工作可为不同场景下碳捕集技术选型提供参考。

关键词：工业排放气碳捕集液体二氧化碳二氧化碳利用

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变压吸附分离CH_(4)/N_(2)用碳分子筛的制备及其分离性能研究

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低碳化学与化工 2023年第5期48卷 155-162页

作者：袁英陈禹嘉贺安平李旭鲁德华赵安民李克兵黄晨西南化工研究设计院有限公司工业排放气综合利用国家重点实验室国家碳一化学工程技术研究中心四川成都610225

CH_(4)/N_(2)分离是高效利用天然气、煤层气、油田气、沼气和垃圾填埋气的关键技术。现有研究多集中于分离提纯CH_(4)浓度较低(10%~50%,体积分数,下同)的混合气体。在CH_(4)浓度较高(75%)的CH_(4)/N_(2)混合气体中,以提高碳分子筛对CH_... 详细信息

CH_(4)/N_(2)分离是高效利用天然气、煤层气、油田气、沼气和垃圾填埋气的关键技术。现有研究多集中于分离提纯CH_(4)浓度较低(10%~50%,体积分数,下同)的混合气体。在CH_(4)浓度较高(75%)的CH_(4)/N_(2)混合气体中,以提高碳分子筛对CH_(4)的提浓效果为主要目标,分别对碳分子筛的制备改性和变压吸附测试工艺条件进行了研究。结果显示,以苯为沉积剂,在最优沉积条件(沉积温度为645°C,沉积时间为60 min)下制备的碳分子筛对N_(2)的吸附量为5.980 mL/g,对应的N_(2)/CH_(4)分离系数达到6.970;以上述最优条件制备的碳分子筛为吸附剂,以吸附压力0.3MPa、吸附时间60s,顺放、逆放、抽真空解吸为最佳单塔变压吸附工艺条件,产品气CH_(4)浓度可提升至90%左右,产品气CH_(4)收率达到80%以上。

关键词：碳分子筛变压吸附碳沉积 CH_(4)/N_(2)分离

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等离子体CO_(2)-CH_(4)干重整反应技术进展

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低碳化学与化工 2023年第3期48卷 78-88页

作者：王佳杰毛震波李军康仲良王小莉西南化工研究设计院有限公司工业排放气综合利用国家重点实验室国家碳一化学工程技术研究中心四川成都610225

CO_(2)-CH_(4)干重整反应可以同时将两种温室气体转化为重要的化工原料(合成气),原子利用率高,已经成为长期的研究热点。等离子体干重整技术可以克服热干重整反应稳定性不足和催化剂积炭。同时,等离子体CO_(2)-CH_(4)干重整技术可以直... 详细信息

CO_(2)-CH_(4)干重整反应可以同时将两种温室气体转化为重要的化工原料(合成气),原子利用率高,已经成为长期的研究热点。等离子体干重整技术可以克服热干重整反应稳定性不足和催化剂积炭。同时,等离子体CO_(2)-CH_(4)干重整技术可以直接由电能驱动,拥有适应可再生电能的操作弹性,对于实现我国“碳达峰”和“碳中和”目标具有重要意义。首先介绍了干重整反应热力学和等离子体CO_(2)-CH_(4)干重整反应的分子活化和反应机理,列举了近年来热等离子体和非热等离子体技术在CO_(2)-CH_(4)干重整反应中的应用研究进展,通过对近年来应用案例技术参数和能耗水平的对比分析,总结了等离子体干重整技术未来的发展方向并提出了相应的建议,可为未来C1化学工业的技术开发提供参考。

关键词：干重整反应热等离子体非热等离子体等离子体催化

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国产深度净化脱硫剂在大型化甲醇合成装置上的工业应用

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低碳化学与化工 2024年第4期49卷 107-112页

作者：雷聪梁立倪昂惠武卫苏敏张俊张新波国能榆林化工有限公司陕西榆林719300 西南化工研究设计院有限公司工业排放气综合利用国家重点实验室国家碳一化学工程技术研究中心四川成都610225

国能榆林化工有限公司煤制甲醇装置以煤为原料,采用水煤浆气化技术生产粗煤气,粗煤气经过耐硫变换调整氢碳比、低温甲醇洗脱除杂质和酸性气体、精脱硫单元深度脱硫,最后进入甲醇合成系统生产粗甲醇产品。为了避免甲醇合成催化剂失活,保... 详细信息

国能榆林化工有限公司煤制甲醇装置以煤为原料,采用水煤浆气化技术生产粗煤气,粗煤气经过耐硫变换调整氢碳比、低温甲醇洗脱除杂质和酸性气体、精脱硫单元深度脱硫,最后进入甲醇合成系统生产粗甲醇产品。为了避免甲醇合成催化剂失活,保证生产正常运行,精脱硫单元采用国产深度净化脱硫剂CNTS-11在苛刻工况下进行脱硫。本文介绍了应用CNTS-11脱硫剂的具体情况,包括装填、工业运行数据、使用后的强度和硫容等。脱硫后,合成气中未检测出含硫物质,脱硫剂硫容达13.00%,比国内同类产品高出40%,且过程无副产物产生。

关键词：甲醇脱硫剂深度净化低温脱硫

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助剂Pr6O11掺杂对CeO_(2)-ZrO_(2)-Al_(2)O_(3)材料及其负载单Pd三效催化剂性能的影响研究

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低碳化学与化工 2024年第10期49卷 72-80页

作者：张俊杰王大军李珊珊李洁陈耀壮韩太宇杨禛祯王光永西南化工研究设计院有限公司工业排放气综合利用国家重点实验室国家碳一化学工程技术研究中心四川成都610225 四川大学化学学院四川成都610064

助剂表面改性是提高铈基材料热稳定性、还原性能及其负载单Pd三效催化剂低温活性的经典方法之一。揭示助剂表面改性的作用机制,对于研发高性能CeO_(2)-ZrO_(2)-Al_(2)O_(3)(CZA)材料,满足日趋严格的汽油车尾气污染物排放标准,解决尾气... 详细信息

助剂表面改性是提高铈基材料热稳定性、还原性能及其负载单Pd三效催化剂低温活性的经典方法之一。揭示助剂表面改性的作用机制,对于研发高性能CeO_(2)-ZrO_(2)-Al_(2)O_(3)(CZA)材料,满足日趋严格的汽油车尾气污染物排放标准,解决尾气污染具有现实意义。基于引入助剂Pr_(6)O_(11)可以提升CZA的低温还原性能,进一步研究了不同Pr_(6)O_(11)含量(0、3%、5%、7%和9%,质量分数)对其氧化还原性能和热稳定性的影响。N_(2)吸/脱附、X射线衍射(XRD)、H_(2)-程序升温还原(H_(2)-TPR)和储氧量等表征结果表明,Pr_(6)O_(11)的表面改性可在一定程度上降低CeO_(2)-ZrO_(2)(CZ)纳米晶的烧结驱动力,抑制CZ晶粒烧结。同时,引入Pr_(6)O_(11)促进材料产生了更多氧空位,从而提高了其还原性能和储氧性能。其中,Pr_(6)O_(11)含量为5%时,改性CZA表现出最佳的热稳定性、还原性能和储氧性能,1000℃下老化4 h后比表面积和孔容最大(85 m^(2)/g和0.33 mL/g),CZ晶粒尺寸最小(6.9 nm),还原峰温低至532℃,400℃储氧量增至109μmol/g。因此,该改性CZA负载的单Pd三效催化剂表现出最优的催化活性,其CO、NO、C3H8和C3H6的t50(污染物转化率为50%时所需温度)较未改性催化剂分别降低了6℃、15℃、18℃和6℃。综上,在CZA材料中添加适量的Pr_(6)O_(11),可有效提高其负载单Pd三效催化剂的低温活性。该方法简单经济,具有较好的应用前景。

关键词：尾气净化表面改性 CeO_(2)-ZrO_(2)-Al_(2)O_(3) Pr_(6)O_(11)

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不同绿氢耦合生物质气化制绿色甲醇工艺经济性分析

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低碳化学与化工 2025年第3期50卷 97-105页

作者：吴子波张敬宇吴路平罗橙张红瑞张树杨李俊英西南化工研究设计院有限公司工业排放气综合利用国家重点实验室国家碳一化学工程技术研究中心四川成都610225 内蒙古君正氯碱化工技术研究院内蒙古乌海016040

为研究不同绿氢耦合生物质气化制绿色甲醇工艺的经济性,以较有代表性的3种工艺(催化转化甲醇合成工艺、非催化转化甲醇合成工艺和弛放气提氢循环甲醇合成工艺)为研究对象,分别从固定资产投资、公用工程消耗和总成本费用对3种工艺进行了... 详细信息

为研究不同绿氢耦合生物质气化制绿色甲醇工艺的经济性,以较有代表性的3种工艺(催化转化甲醇合成工艺、非催化转化甲醇合成工艺和弛放气提氢循环甲醇合成工艺)为研究对象,分别从固定资产投资、公用工程消耗和总成本费用对3种工艺进行了分析。结果表明,催化转化甲醇合成工艺、非催化转化甲醇合成工艺和弛放气提氢循环甲醇合成工艺固定资产投资依次降低,电解水制氢工序是3种工艺中投资最高的工序,优化该工序配置是降低投资的关键;非催化转化甲醇合成工艺副产蒸汽量最多,将生物质气化合成气出口高温气与转化反应气进行热量耦合是节能降耗的关键;一定条件下弛放气提氢循环甲醇合成工艺具有相对最高的经济性,当电价降至0.2 CNY/(kW·h)以内时,该工艺的总成本费用可低于2684.24 CNY/t。

关键词：绿氢生物质气化催化转化非催化转化绿色甲醇经济性分析

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CeO_(2)-ZrO_(2)载体预处理对Pt、Pd基三效催化剂性能的影响

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分子催化(中英文) 2025年第1期39卷 53-64,I0003页

作者：张俊陈柳伶苏敏焦毅王健礼胡志彪张新波姬存民郑珩西南化工研究设计院有限公司工业排放气综合利用国家重点实验室国家碳一化学工程技术研究中心四川成都610225 四川大学化学学院四川成都610064 四川大学新能源与低碳技术研究院四川成都610207

金属-载体相互作用(MSI)能改变金属化学状态,与三效催化剂(TWCs)性能密切相关.采用热处理和NaBH4刻蚀两种手段预处理载体CeO_(2)-ZrO_(2)(CZ)调控MSI,载体热处理后的Pt/CZ高温热稳定性增强;而Pd/CZ活性降低.载体经NaBH4刻蚀后,Pt/CZ催... 详细信息

金属-载体相互作用(MSI)能改变金属化学状态,与三效催化剂(TWCs)性能密切相关.采用热处理和NaBH4刻蚀两种手段预处理载体CeO_(2)-ZrO_(2)(CZ)调控MSI,载体热处理后的Pt/CZ高温热稳定性增强;而Pd/CZ活性降低.载体经NaBH4刻蚀后,Pt/CZ催化剂出现分相,MSI被削弱,较弱的相互作用使Pt颗粒烧结;而Pd/CZ则相反,相互作用较弱,使Pd物种更容易转变为活性物种,有效促进催化活性.此外,载体预处理引起的氧空位含量变化与MSI强度呈正相关,相较于NaBH4刻蚀CZ,载体经过热处理后催化剂氧空位含量更高.通过阐明MSI与TWCs性能之间的关系,为深入理解载体优化调控MSI提供了新的思路.

关键词：三效催化剂 CeO_(2)基复合氧化物金属-载体相互作用载体预处理氧空位

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高熵合金催化剂在电解水制氢和氢燃料电池应用中的研究进展

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低碳化学与化工 2024年第9期49卷 62-71页

作者：易宇楠倪雨茜张嘉宁袁英刘悦王琳阳耀月西南民族大学化学与环境学院化学基础国家民委重点实验室四川成都610041 西南化工研究设计院有限公司工业排放气综合利用国家重点实验室国家碳一化学工程技术研究中心四川成都610225

发展绿色氢能和氢燃料电池被视为实现我国双碳目标的重要抓手,需要开发高活性、高稳定性且廉价的电催化剂。高熵合金(HEA)因其表面复杂性和成分可调性,为构建高性能的催化活性位点提供了可能。通过组分选择及调控,有望实现针对不同电化... 详细信息

发展绿色氢能和氢燃料电池被视为实现我国双碳目标的重要抓手,需要开发高活性、高稳定性且廉价的电催化剂。高熵合金(HEA)因其表面复杂性和成分可调性,为构建高性能的催化活性位点提供了可能。通过组分选择及调控,有望实现针对不同电化学反应的表面活性位点的优化,进而大幅度提升HEA催化剂性能。近年来,HEA材料在电催化领域受到了广泛关注,有望成为理想的新型电催化剂。介绍了HEA催化剂的主要合成方法,总结了HEA催化剂在电解水制氢和氢燃料电池中的最新应用,展望了HEA催化剂的发展趋势及面临的问题,以期为HEA催化剂的设计和制备提供参考。

关键词：高熵合金催化剂电解水制氢氢燃料电池

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焙烧温度对Cu-Zn-Al-Mg甲醇合成催化剂选择性的影响

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工业催化 2024年

作者：张可羡任栎周菊发蔡洪城丁明月姚佩赵安民国家碳一化学工程技术研究中心工业排放气综合利用国家重点实验室西南化工研究设计院有限公司

采用共沉淀法制备Cu-Zn-Al-Mg甲醇合成催化剂，探究不同焙烧温度对其选择性和活性的影响。采用XRD、N2低温吸附、H2-TPR和TG-DTG对样品进行表征分析。结果表明，焙烧温度为250℃时，催化剂前驱体焙烧不完全；焙烧温度在300-350℃时，催... 详细信息

采用共沉淀法制备Cu-Zn-Al-Mg甲醇合成催化剂，探究不同焙烧温度对其选择性和活性的影响。采用XRD、N2低温吸附、H2-TPR和TG-DTG对样品进行表征分析。结果表明，焙烧温度为250℃时，催化剂前驱体焙烧不完全；焙烧温度在300-350℃时，催化剂具有适宜大小的氧化铜晶粒，催化剂具有良好的选择性和最好的CO转化率，当焙烧温度为450℃时，氧化铜晶粒太大，虽然选择性最好（液相乙醇最低），但是催化剂的CO转化率最差。

关键词：甲醇合成焙烧温度选择性共沉淀铜系催化剂

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羟醛缩合法制甲基丙烯酸甲酯催化剂研究及技术经济性分析

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化工进展 2021年第5期40卷 2574-2580页

作者：王光永李荣鄢义谌晓玲贾绘如毛震波王大军西南化工研究设计院有限公司国家碳一化学工程技术研究中心工业排放气综合利用国家重点实验室四川成都610225

制备了Cs/SiO2催化剂,在固定床反应器中研究了其催化甲醛与丙酸甲酯羟醛缩合反应性能,并采用X射线衍射、场发射扫描电镜、X射线荧光光谱分析和热分析等手段,对催化剂组成和结构变化跟踪分析。采用80%的浓缩甲醛为甲醛源,单程1000h反应... 详细信息

制备了Cs/SiO2催化剂,在固定床反应器中研究了其催化甲醛与丙酸甲酯羟醛缩合反应性能,并采用X射线衍射、场发射扫描电镜、X射线荧光光谱分析和热分析等手段,对催化剂组成和结构变化跟踪分析。采用80%的浓缩甲醛为甲醛源,单程1000h反应过程中,丙酸甲酯转化率13%~15%,甲醛转化率60%~65%,丙酸甲酯为基准的甲基丙烯酸甲酯(MMA)选择性93%~95%。长周期反应后,催化剂晶型结构和形貌未发生显著变化,活性组分Cs未出现明显聚集和流失,积炭量有所增加。原位烧碳再生后,催化剂活性得到恢复,初始活性高于新鲜催化剂,随着反应的进行,甲醛、丙酸甲酯转化率等指标逐渐趋稳,接近再生前的平均水平。在近1700h的反应时长内,丙酸甲酯为基准的MMA选择性93%~95%,催化剂总体稳定性较好。技术经济分析表明,以羟醛缩合为核心技术的煤基MMA合成新路线,较传统的丙酮氰醇法和异丁烯氧化法MMA技术安全环保、经济高效,契合我国富煤、贫油、少气的资源结构和国家煤化工产业升级鼓励政策,可突破C2和C4路线商业技术的专利封锁,改变MMA行业现有技术格局,为煤化工企业进军MMA合成技术领域提供重要途径,同时可消化国内乙酸、甲醛的过剩产能以及大量低值化利用的副产乙酸甲酯,丰富我国煤化工产品链。

关键词：甲基丙烯酸甲酯羟醛缩合酸碱催化剂技术经济性

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