加氢脱氮的最新进展

化工进展Chemical Industry and Engineering Progress2023 年第 42 卷第 12 期含氮有机液体储放氢催化体系研究进展李佳豪1，杨锦2，潘伦1，钟勇斌2，王志敏2，王锦生2，张香文1，邹吉军1（1 天津大学化工学院，绿色合成与转化教育部重点实验室，天津 300072；2 东方电气集团东方锅炉股份有限公司，四川 成都 610000）摘要：氢能源作为重要的二次能源，能量密度大、环境友好且用途广泛，是人类战略能源发展的重要方向。

然而，氢气储运仍面临较大的成本和安全难题，有机液体储氢化合物（LOHCs ）储放氢技术以其储氢密度较高、储存条件温和、运输方便等优势成为氢气储运可供选择的技术之一。

相比稠环芳烃类化合物，含氮有机储氢化合物具有更温和的催化加氢和脱氢条件，可有效提高储放氢鲁棒性和反应能效。

基于此，本文系统综述了含氮有机储氢化合物加氢及脱氢反应研究进展，阐述了两类反应的路径和催化作用机制，从催化剂活性中心和载体、双金属协同效应、反应条件、催化剂稳定性等方面系统分析了加氢/脱氢催化剂，并详细总结了基于连串反应、反应网络等模型的反应动力学。

介绍了含氮有机储氢化合物储氢技术目前面临的挑战并提出未来的研究思路及展望。

但是该技术仍存在较多问题，应在有机储氢化合物配方体系、储放氢连续反应系统、催化剂设计与制备、催化剂构效关系、精准反应动力学和全面理化性质数据库等方面进行深入研究。

关键词：氢；含氮有机液体储氢化合物；反应机理；催化剂；反应动力学中图分类号：TK91 文献标志码：A 文章编号：1000-6613（2023）12-6325-20Research progress in catalytic system for hydrogen storage and releasefrom nitrogen-containing liquid organic carriersLI Jiahao 1，YANG Jin 2，PAN Lun 1，ZHONG Yongbin 2，WANG Zhimin 2，WANG Jinsheng 2，ZHANG Xiangwen 1，ZOU Jijun 1(1 Key Laboratory for Green Chemical Technology of the Ministry of Education, School of Chemical Engineering andTechnology, Tianjin University, Tianjin 300072, China; 2 DongFang Boiler Group Co., Ltd., Chengdu 610000, Sichuan, China)Abstract: As an important secondary energy, hydrogen is of high energy density, environmental friendliness and wide use, which is an important direction of human strategic energy development. However,hydrogen storage and transportation are still facing problems of high cost and safety. The hydrogen storage and release technology based on liquid organic hydrogen carriers (LOHCs) has become one of the available technologies with its advantages of relatively high hydrogen storage density, mild storage conditions and convenient transportation. Compared with polycyclic aromatic hydrocarbons, nitrogen-containing LOHCs is milder in catalytic hydrogenation and dehydrogenation, which can effectively improve the robustness of hydrogen storage and release and the reaction efficiency. Based on this, this paper systematically reviewed综述与专论DOI ：10.16085/j.issn.1000-6613.2023-0089收稿日期：2023-01-19；修改稿日期：2023-04-11。

二氧化碳捕集-加氢转化一体化技术研究进展与展望赵传文;黄浦;郭亚飞【期刊名称】《洁净煤技术》【年(卷),期】2024(30)4【摘要】开发与应用CO_(2)捕集-加氢转化一体化技术是应对当前全球气候变化危机、实现“双碳”目标的重要途径之一。

其中具有吸附和催化组分的双功能材料研发与优化是技术核心。

系统总结了国内外主要科研机构对应用于CO_(2)捕集原位甲烷化和原位逆水煤气变换这2类主要CO_(2)捕集-加氢转化一体化技术双功能材料的主要工作,包括合成方法、吸附性能、反应动力学、促进机理、失活机理和应用模式等方面,并详细介绍了国内外主要科研机构在CO_(2)捕集-加氢转化一体化方面取得的最新进展。

DFM是兼具催化和吸附组分的复合材料,在催化组分选择上,贵金属催化剂虽然活性高,但成本昂贵,Ni基催化剂成本较低,但还原性较差、在含氧气氛下易失活;在吸附组分选择上,金属氧化物(如CaO、MgO)和碱金属碳酸盐(如Na 2 CO 3、K 2 CO 3)是具有潜力的吸附组分,特别是MgO和CaO因其理论吸附量高而被视为最有前景的吸附组分,尽管面临实际吸附量不理想和循环稳定性差的挑战。

目前研究主要通过碱金属熔盐掺杂提升MgO实际吸附量,通过掺杂金属助剂(如La、Co、Fe等)提高CaO吸附剂的循环性能和抗烧结能力。

动力学研究表明反应速率高度依赖于H 2分压,通过调节吸附和催化的时间可提高CH 4平均产量。

ICCU技术展现出广阔的应用前景,尤其是在钢铁、能源、化工等关键领域。

然而,全面评估技术的环境影响,特别是从生命周期评估(LCA)角度,对于全面理解ICCU技术的环境可持续性及其在碳减排中的贡献至关重要。

未来,通过持续研究和技术创新,解决现有挑战,ICCU技术有望在工业化应用中取得显著成果,为全球碳减排做出重要贡献。

【总页数】20页(P1-20)【作者】赵传文;黄浦;郭亚飞【作者单位】南京师范大学能源与机械工程学院;南京师范大学环境学院【正文语种】中文【中图分类】TK91【相关文献】1.推动中国二氧化碳捕集、利用与封存项目环境风险管理——环境保护部召开二氧化碳捕集、利用与封存环境风险评估技术培训会2.中国石油二氧化碳捕集、驱油与埋存技术进展及展望3.集成二氧化碳捕集与甲烷化转化研究进展4.“二氧化碳的性质及其转化”的项目式教学——探寻二氧化碳的工业捕集方案5.二氧化碳捕集-转化一体化技术研究进展因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。

轻质油品脱氮工艺技术进展龚望欣摘要:近来的研究说明，我国原油的密度成上升趋势，即原油愈来愈重，质量变差。

这就给原油加工带来很多麻烦，第一是轻质油品（汽油、煤油、柴油）收率下降，第二是轻质油品质量变坏，成品油颜色、安宁性变差。

造成油品劣质化的要紧缘故确实是在许多石油产品中氮化合物的存在。

氮化物可分为碱性和非碱性两大类。

碱性氮化物要紧有：脂肪胺类、吡啶类、喹啉类, 和苯胺类。

非碱性氮化物要紧有：吡咯类、吲哚类、咔唑类、吩嗪类、腈类和酰胺类。

各类氮化物对油品颜色、安宁性都有阻碍，只是阻碍的程度并非完全相同。

专门是非碱性氮化物中的吡咯类对油品的安宁性阻碍最大。

这些氮化合物的存在对品安宁性的阻碍极为严峻，对油品的颜色和胶质的生成阻碍也专门大，它们要紧生成不溶胶质，是成胶的要紧因素之一。

石油产品中的有机氮化物在燃烧进程中会造成空气污染，形成酸雨。

因此，为了改善油品的贮存安宁性和知足愈来愈严格的柴油规格，提高炼厂的经济效益，适应环保要求，各大炼厂都采取了不同的方式来脱除油品专门是轻质油品中的氮化物。

由于轻质油品在颜色和沉渣方面均有要求，而氮化物是油品颜色变坏和沉渣生成的要紧缘故，因此开展油品脱氮精制工作有利于产品升级。

但国内的许多脱氮工艺都或多或少存在一些问题，若是能解决存在的问题，那么我国将在轻质油品脱氮方面处于领先地位。

关键词:轻质油品；安宁性；脱氮；精制石油中含有相当多的非烃化合物，如含硫化合物、含氮化合作者简介：龚望欣（1974年—），男，辽宁省抚顺市,工学硕士和MPA，主要从事催化裂化工艺方面的研究。

物、含氧化和物及含有微量金属的有机化合物。

它们的存在严峻地阻碍着油品的安宁性[1，2]。

尽管石油产品中的氮化物并非象硫化物那么多，而且其种类也比较少，但大体上它对油品的阻碍要大于硫化物。

专门是在贮存进程中，氮化物的存在会产生胶质沉淀。

尽管在这些沉淀中也有部份的硫，但其含量是远低于氮的。

与油品相较，沉淀中的氮含量会高出几十倍，乃至几百倍。

总第192期2021年第2期山西化工SHANXI CHEMICAL INDUSTRYTotal192No.2,2021综述与论坛叫DOI：10.16525/l4-1109/tq.2021.02.11粗苯加氢研究进展贾俊9姚峰（中国石化长岭炼化公司，湖南岳阳414012）摘要：论述了粗苯加氢工艺在国内外的研究进展情况，对酸洗法工艺、高温加氢和低温加氢工艺的不同特点进行了比较；论述了粗苯加氢催化剂的研究以及工业应用进展，重点概述了国内主要的催化剂专利商的催化剂研发以及应用情况；介绍了目前国内在工艺优化方面所取得的主要进展，包括工艺操作经验，萃取工艺的改进提高等；分析总结了目前粗苯加氢行业面对的困难与挑战。

关键词：粗苯加氢工艺；催化剂；研究进展中图分类号:TQ522.62文献标识码:A文章编号：1004-7050（2021）01-0033-06煤焦油产品是我国炼焦工业及煤气化工业的重要副产品，是一种多组分的混合物经过不同的煤热加工过程，制得低温、中温和高温煤焦油产品。

粗苯加氢过程，实际上是针对中低温煤焦油组分进行加工处理，得到化学品（苯、甲苯、二甲苯）和车用燃料油的工艺过程。

这一过程主要包括两种工艺途径,一为酸洗工艺3];另一种为加氢工艺，其工艺过程是在合适的压力、温度条件中，通过使用专用催化剂,使得粗苯原料和氢气进行化学反应，通过反应使轻苯中的不饱和化合物转变为饱和化合物；通过该工艺加工后轻苯中的含硫、含氮以及其他杂质化合物得以去除，然后再对得到的“加氢油”进行精懈提纯,最终获得高纯度的苯类产品：5-10：O由于粗苯加氢工艺过程中对环境友好，没有产生污染物，可以获得高纯度、高质量产品，推广引用很快。

在国外，粗苯加氢精制工艺最早在20世纪50年代就得到了工业应用。

如美国、英国、德国、日本、法国等均已广泛采用加氢精制工艺加工粗苯，拥有较为成熟的工艺与催化剂体系。

比较而言，我国起步非常晚，直到20世纪70年代,才第一次从原西德引进粗苯加氢精制技术，对于工艺以及催化剂的开发研究直到21世纪前十年才进行大规模开展,但是近年来，我国在这方面的进步十分迅速,在工艺开发以及催化剂开发应用方面都显示出赶超国外竞争对手的势头。

加氢脱硝工艺的原理和作用概述说明以及解释1. 引言1.1 概述加氢脱硝工艺是一种用于去除尾气或废气中的氮氧化物（NOx）的重要技术。

在现代社会，NOx的排放已成为大气污染的主要来源之一。

因此，研究和应用有效的加氢脱硝工艺对于保护环境和改善空气质量具有重要意义。

1.2 文章结构本文将详细介绍和讨论加氢脱硝工艺的原理、作用、具体步骤、应用领域以及效果评价。

首先，我们将解释该工艺的原理和作用机制，包括其如何实现NOx的去除。

接着，我们将详细描述该工艺的具体步骤，并探讨其在不同应用领域中的实际应用情况。

最后，我们将对该工艺进行效果评价，并提出未来可能的研究方向。

1.3 目的本文旨在全面介绍和解释加氢脱硝工艺，使读者对该技术有一个清晰准确的了解。

通过阐述其原理和作用机制，读者能够更好地理解为什么加氢脱硝可以有效降低NOx排放。

通过描述具体步骤和应用领域，读者能够了解该工艺在实际环境中的应用情况。

最后，通过效果评价和研究展望，读者将了解到该工艺的优势和未来发展方向。

2. 加氢脱硝工艺的原理和作用2.1 原理说明加氢脱硝工艺是一种常用的空气污染控制技术，主要用于去除燃煤电厂、水泥厂等高能耗行业排放的氮氧化物（NOx）。

该工艺基于加氢反应，通过将还原剂与废气中的NOx反应，生成无害的氮和水。

加氢脱硝工艺的原理可以简述为：在催化剂的作用下，将废气中的NOx与还原剂进行催化反应，使其发生还原反应生成N2和H2O。

通常使用的还原剂是尿素溶液或氨水，在适当的温度和压力条件下，通过喷射将还原剂喷入催化剂层，并与废气中的NOx接触反应。

2.2 作用解释加氢脱硝工艺的主要作用是减少燃煤电厂、水泥厂等高能耗行业排放的NOx。

这种方法具有以下几个方面的优势：首先，加氢脱硝工艺可以高效地降低废气中NOx浓度。

通过与还原剂反应，NOx 被还原为无害的氮和水，从而实现了氮氧化物的控制和排放减少。

其次，加氢脱硝工艺的催化剂具有较高的催化活性和稳定性，能够在相对较低的温度下进行有效催化反应。

生物脱氮新技术研究进展随着环境保护意识的不断提高，生物脱氮技术作为一种环保节能的新型污水处理技术，越来越受到人们的。

本文将介绍生物脱氮新技术的研究背景和意义、研究进展、优缺点和发展前景，以期为相关领域的研究提供参考。

生物脱氮是指利用微生物或植物等生物手段，通过硝化和反硝化作用将废水中的氨氮和硝酸盐等含氮化合物转化为无害的氮气，从而达到废水治理和资源化的目的。

生物脱氮技术主要包括活性污泥法、生物膜法、反硝化菌法等。

这些技术均利用微生物菌群进行硝化和反硝化作用，将废水中的氨氮转化为氮气。

近年来，随着生物技术的不断发展，生物脱氮新技术也层出不穷。

下面介绍几种生物脱氮新技术的研究进展。

短程硝化反硝化技术是指在同一个反应器内，通过控制反应条件，使硝化作用和反硝化作用相继进行。

该技术可以大幅度减少反应器体积，提高反应效率，同时还可以降低能耗。

研究结果表明，短程硝化反硝化技术对氨氮和总氮的去除率均高于传统的活性污泥法。

厌氧氨氧化技术是指利用厌氧微生物将氨氮和亚硝酸盐转化为氮气的过程。

该技术的反应条件温和，无需曝气供氧，具有较高的氮去除率和能源利用率。

研究结果表明，厌氧氨氧化技术对高浓度氨氮废水的处理效果较好，但在低浓度氨氮废水处理中可能受到抑制。

悬浮生长植物脱氮技术是指利用水生植物如荷花、水葫芦等吸收废水中的氨氮，并通过植物体内的转化作用将其转化为氮气。

该技术具有投资少、操作简单、无需外加能源等优点，在低浓度氨氮废水中具有较好的处理效果。

研究结果表明，悬浮生长植物脱氮技术可以降低废水中的氨氮浓度，同时还可以改善水体生态环境。

生物脱氮新技术在氨氮和总氮的去除率、反应效率、能源利用率等方面均优于传统活性污泥法等生物脱氮技术。

但是，这些新技术尚存在一些缺点，如短程硝化反硝化技术需要控制精确的反应条件，厌氧氨氧化技术对废水的预处理要求较高，悬浮生长植物脱氮技术仅适用于低浓度氨氮废水的处理。

因此，在实际应用中，需要根据具体情况选择适合的生物脱氮技术。

加氢裂化技术的新进展本文主要简单介绍了加氢裂化技术的各种工艺技术及其优缺点，针对目前加工的原油变重的情况以及煤焦油加氢裂化装置的不断上马，重点介绍渣油加氢处理技术，最后简单介绍神华煤直接液化装置工艺情况。

认为固定床催化剂分级装填技术及沸腾床加氢技术取得了比较好的效果，值得推广。

标签：加氢裂化渣油加氢引言2014年国内石油消费量为5.08亿吨左右，国内石油产量为2.1亿吨左右，石油进口量约为2.98亿吨，对外依存度为58.66%，逼近59%。

如今新环保法对油品质量要求越来越严格，而炼油原料油品越来越重（今年来很多炼厂为了提高效益多加工国外高含硫稠油，原油硫氮含量、金属含量高），来源越来越广泛（煤焦油、燃料油、页岩油、沥青砂甚至是褐煤等也用来作为炼油原料），炼油厂对加氢技术有着越来越广泛苛刻的要求。

炼油企业为了应市场对油品质量的需求，增加企业利润，加工的原料油来源可能更加广泛，更加劣质，企业在改建、扩建或新建加工装置时，针对拟加工的原料，选取合理有效的工艺技术是很有必要的，既要考虑建设成本又要考虑生产维护成本及可能遇到的产品升级、原料变化、扩能环保等情况。

一、加氢裂化技术的发展加氢裂化工艺的特点是产品灵活性大，产品质量好，在炼厂装置组成中占有重要地位，可以起到根据市场变化调节产品种类的作用。

其生产的石脑油可作为汽油组份或作为催化重整原料生产BTX芳烃，可以生产喷气燃料和低硫柴油，也可以生产BMCI值低的尾油作乙烯裂解原料或润滑油原料。

加氢裂化技术渊源于上世纪30年代在德国应用的煤焦油加氢裂化，由于其操作条件苛刻（压力22.0MPa，温度400～420℃，室速0.64h-1）在二战后没有继续应用。

直到上世纪60年代，对汽油的需求增长很快，而当时催化裂化的转化率低，不能满足市场要求，加氢裂化技术才又受到重视，许多公司开发了有自己专利的加氢裂化技术，当时主要用于把CGO、LCO和VGO转化为汽油：如UOP公司的Lomax技术、Chevron公司的Isocracking技术、Union公司的Unicracking 技术、巴斯夫公司的DHC技术等。