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石油化工催化剂的应用研究进展

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石油化工催化剂的应用研究进展

石油化工催化剂是一种重要的化学材料，广泛应用于石油化工生产过程中。它可以显著提高反应速率和选择性，降低反应温度和能耗，使得反应能够在较温和的条件下进行，从而降低了生产成本，并减少了环境污染。石油化工催化剂的应用研究一直是化学领域的热点之一。

一、石油炼制催化剂的应用研究进展

石油炼制是指将石油原油中的杂质、色素和不饱和物质去除，并将其分解成不同碳数的烃类，以满足燃料、石化原料等的需要。石油炼制催化剂可以提高炼油的质量和产率，具有广泛的应用前景。目前，石油炼制催化剂的研究重点主要集中在两个方面：

1.重质油的加氢

重质油中的大分子有机化合物在加氢条件下可以分解为较小的分子，提高燃料的质量，减少环境污染物的排放。催化剂在加氢反应中起到催化剂的作用，并能选择性地裂解较复杂的大分子，提高其可加工性。

2.轻质油的裂化

轻质油在裂化反应条件下可以分解为低碳烃类，例如乙烯、丙烯等，这些低碳烃类是生产燃料和石化原料的重要前体。裂化催化剂能够提高裂化反应的速率和选择性，同时能够抑制副反应的发生，从而提高产品的质量和产率。

二、煤化学催化剂的应用研究进展

煤化学是指将煤在合适的条件下转化为液体燃料、化工原料等。由于煤是一种复杂的多组分杂质，其转化过程需要一定的催化剂来提高反应速率和选择性。目前，煤化学催化剂的应用研究正在快速发展，主要集中在以下几个方面：

1.煤炭液化催化剂

煤炭液化是将煤转化为液体燃料的过程，其核心技术是液化剂的研究。液化剂中的催化剂可以加速煤的转化反应，同时能够选择性地产生高值化学品。

三、环境保护催化剂的应用研究进展

随着环境污染的日益严重，环境保护催化剂的研究和应用也成为了当前研究的热点。环境保护催化剂可以将有害气体转化为无害的物质，从而减少环境污染。目前，环境保护催化剂的应用研究主要集中在以下几个方面：

1.废气净化催化剂 废气中常含有大量的有害气体，例如一氧化碳、二氧化硫、氮氧化物等，对环境和人体健康都具有很大的危害。废气净化催化剂能够将这些有害气体转化为无害物质，减少其对环境的影响。

2.废水处理催化剂

废水中常含有大量的有机物和重金属离子，对水体和生态环境造成严重污染。废水处理催化剂能够加速废水中有机物的氧化和重金属离子的沉淀，从而减少废水对水体的污染。

石油化工催化剂的应用研究在石油炼制、煤化学以及环境保护等领域均具有重要的意义。随着人们对能源和环境问题的不断关注，石油化工催化剂的研究和应用将会越来越受到重视，为化学工业的可持续发展做出积极贡献。

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CO2 高值化利用新途径：铁基催化剂CO2加氢制烯烃研究进展

CO2 高值化利用新途径：铁基催化剂CO2加氢制烯烃研究进展

化工进展CHEMICALINDUSTRYANDENGINEERINGPROGRESS2021年第40卷第2期

CO2高值化利用新途径：铁基催化剂CO2加氢制烯烃研究进展

张超1，张玉龙1，朱明辉1，孟博2，涂维峰2，韩一帆1，2

（1化学工程联合国家重点实验室，华东理工大学，上海200237；2先进功能材料制造教育部工程中心，郑州大学，河南郑州450001）

摘要：大气中CO2浓度逐年升高，而其高值化利用是实现减排的重要途径之一。低碳烯烃是重要的化工原料，CO2作为碳源加氢制取烯烃（CTO）是缓解化石能源的消耗及温室效应的有效方法之一。铁基催化剂因其优异的

催化反应性能，被视为该反应最具应用前景的催化剂之一；但铁基催化剂烯烃选择性仍有待进一步提高。本文综

述了铁基催化剂CTO反应研究进展，包括反应热力学分析、理论模型、催化剂设计与开发（助剂和载体对催化

剂结构及性能的影响）、反应机理、构-效关系、失活机理等；提出未来催化研究方向，即借助Operando技术聚

焦反应过程中催化剂活性相的动态结构变化规律，探究外界因素引起的催化材料表界面的作用机制，为工业催化

剂的理性设计提供思路。

关键词：二氧化碳；加氢；催化剂；选择性；失活；稳定性

中图分类号：TQ032.4文献标志码：A文章编号：1000-6613（2021）02-0577-17

NewpathwayforCO2high-valuedutilization:Fe-basedcatalystsfor

CO2hydrogenationtolowolefins

ZHANGChao1，ZHANGYulong1，ZHUMinghui1，MENGBo2，TUWeifeng2，HANYifan1，2

(1StateKeyLaboratoryofChemicalEngineering,EastChinaUniversityofScienceandTechnology,Shanghai200237,

石油树脂加氢催化剂研究进展

石油树脂加氢催化剂研究进展

化工进展

Chemical Industry and Engineering Progress2023 年第 42 卷第 12 期

石油树脂加氢催化剂研究进展

赵晖1，王高伟2，李茂帅1，马新宾1

（1 天津大学化工学院，天津 300350；2 科莱恩化工科技(上海)有限公司，上海 201100）

摘要：高端氢化石油树脂应用广泛，市场需求逐年增加，如何实现高效生产高品质氢化石油树脂是该领域研究的

重点。高品质氢化石油树脂的生产主要是采用催化加氢技术，开发高效稳定的加氢催化剂是关键的技术环节。本

文针对催化剂加氢效率低、树脂分子扩散与吸附困难、加氢反应条件苛刻等问题，重点综述了近年来研究者为解

决上述难点在催化剂金属活性组分组成、几何与电子结构、载体形貌与孔结构设计等方面的研究成果。提出催化

剂中金属活性位点的分散度、位点分布情况、价态调控及复合金属间的协同作用是调控催化剂性能的关键。同

时，对目前石油树脂加氢催化剂活性位点设计、反应机理、催化剂失活再生机制等方面进行总结并展望催化剂的

未来发展方向。

关键词：石油树脂；树脂改性；工艺流程；催化加氢；金属催化剂

中图分类号：TQ322；G311 文献标志码：A 文章编号：1000-6613（2023）12-6310-15

Recent advance in catalysts for petroleum resin hydrogenation

ZHAO Hui1，WANG Gaowei2，LI Maoshuai1，MA Xinbin1

(1 School of Chemical Engineering and Technology, Tianjin University, Tianjin 300350, China; 2 Clariant Chemical

Technology (Shanghai) Co., Ltd., Shanghai 201100, China)

Abstract: Hydrogenated petroleum resins have wide application in high-end fields, and the demand for

烯烃水合反应工艺与催化剂研究进展

烯烃水合反应工艺与催化剂研究进展

化工进展Chemical Industry and Engineering Progress2023 年第 42 卷第 7 期

烯烃水合反应工艺与催化剂研究进展

韩恒文，韩伟，李明丰（中石化石油化工科学研究院有限公司，北京 100083）摘要：综合介绍了多种烯烃水合反应的机理、生产工艺及催化剂的研究成果。分类详细归纳了环己烯、丙烯、高碳烯烃等通过水合反应生产相应产物醇的生产工艺和催化剂的最新研究进展，并分析了烯烃水合技术的未来发展趋势。分析发现：烯烃水合反应的路径主要分为直接路径和间接路径；其反应机理主要有马氏规则的亲电加成机理、反马氏规则的亲电加成机理、自由基反应机理等；烯烃水合反应用催化剂从液体酸、碱，过渡金属盐或氧盐，不断向分子筛、固体酸、合成树脂、光催化剂、酶催化剂方向发展。未来，光催化和生物酶催化是烯烃水合科技研究的重点方向；而反应设备参数优化、提升催化剂性能、强化物料混合效果、改善传质过程等，则是烯烃水合生产工艺优化的发展趋势。关键词：烯烃；水合；醇；分子筛；催化剂；选择性中图分类号：TE6；TQ2 文献标志码：A 文章编号：1000-6613（2023）07-3489-12Research progress in olefin hydration process and the catalystsHAN Hengwen，HAN Wei，LI Mingfeng(SINOPEC Research Institute of Petroleum Processing Co., Ltd., Beijing 100083, China)

Abstract: Researches of the mechanism, process and catalysts for various olefin hydration reactions were reviewed. The latest progress in the processes and catalysts of cyclohexene hydration to produce cyclohexanol, propylene hydration to produce isopropanol, and high-carbon olefin hydration to produce high-carbon alcohol were summarized in detail, together with the development trend of olefin hydration reaction in the future. The reaction pathways of olefin hydration could be mainly divided into direct and indirect ones, and the reaction mechanisms were mainly the electrophilic addition mechanism of martensitic rule, the electrophilic addition mechanism of anti-martensitic rule and the radical mechanism. The olefin hydration catalysts are changing from liquid acid, alkali, transition metal salt or oxygen salt, to molecular sieve, solid acid, synthetic resin, photocatalyst and enzyme catalyst. In the future, photocatalysis and enzyme catalysis will be the key research directions of olefin hydration technology, and the optimization of reaction equipment parameters, the enhancement of catalyst performance, and the improvement of material mixing and mass transfer are the development trends of olefin hydration process optimization.Keywords: olefin; hydration; alcohol; molecular sieve; catalyst; selectivity􀤕􀤕􀤕􀤕􀤕􀤕􀦕􀤕􀦕􀤕􀤕􀤕􀤕􀤕􀤕􀦕􀤕􀦕综述与专论DOI：10.16085/j.issn.1000-6613.2022-1590

催化裂解制烯烃工艺及催化剂研究进展

催化裂解制烯烃工艺及催化剂研究进展

催化裂解制烯烃工艺及催化剂研究进展

摘要：低碳烯烃（乙烯、丙烯、丁烯和丁二烯等）是非常重要的基本有机化工原料，特别是乙烯的生产能力常被视为一个国家和地区石油化工发展水平的标志。由于储能电池技术井喷式发展和环保要求进一步严格，电动汽车凭借行驶过程近零污染、节能、低使用成本的优势，替代燃油汽车成为不可逆转的发展趋势，随之而来将是交通用油消费量急剧下降。因此，石油加工企业应提前布局实现由“燃油型”向“化工型”转型升级。

关键词：催化裂解制；烯烃工艺；催化剂

引言

低碳奥氏体是生产聚合物(聚乙烯和聚丙烯)的主要化学材料之一,也是石化工业的主要产品之一。目前国内乙烯和丙烯供应不足,乙烯自给率约为64%,丙烯自给率约为77%,仍需大量进口。此外,丙烯/乙烯需求比率上升,而产量比率下降。随着化学工业的发展,对低碳奥氏体的需求迅速增长,其产量已成为经济发展的重要指标。低碳奥氏体主要是通过热裂解或催化裂解获得的,其中热裂解技术是制造低碳奥氏体的主要技术,但热裂解反应温度高,二氧化碳排放量大;催化裂化反应温度低、目标产物收率高已成为近年来该技术的发展和应用前景。用于生产低碳烯丙烯的原料可以是乙烷,丙烷,丁烷,也可以是轻/重型油脂,汽油,减压柴油等。由于催化剂是影响催化裂解过程的重要因素,因此本文综述了轻质(轻油)作为低碳奥氏体催化剂生产率原料的研究进展。

1.催化性能影响因素

制备方法对催化性能的影响，制备方法影响着金属颗粒在载体上的分散程度、载体与金属的相互作用力以及金属颗粒大小，从而影响催化剂的性能。甲烷催化裂解反应中常用的制备方法有浸渍法、熔融法和共沉淀法等。Guo等使用浸渍法和共沉淀法制备了一种由混合金属氧化物和氧化铝负载的Ni基催化剂。研究发现与共沉淀法相比，浸渍法制备的催化剂中Ni颗粒发生了团聚。这主要是因为在共沉淀法制备的催化剂中，Ni与载体之间的强相互作用力抑制了Ni颗粒的团聚。Lazaro等比较了浸渍法和熔融法制备的Ni/TiO2催化剂的活性，研究发现浸渍法制备的催化剂初始活性较高，氢气产率为80%，但在反应200分钟后氢气产率迅速下降至40%。而熔融法制备的催化剂在反应500分钟内氢气产率稳定在60%。Echegoyen等研究了共沉淀法、浸渍法和熔融法制备的Ni/MgO催化剂对催化裂解甲烷的影响。共沉淀法和浸渍法制备的催化剂粒径会因反应烧结而变大，而熔融法制备的催化剂上Ni颗粒尺寸相反而变小。三种制备方法的产氢量按照以下顺序增加：浸渍法、共沉淀法、熔融法。