工业催化论文范文

工业催化论文范文第1篇

《化工催化剂及甲醇技术》是一本有较高学术价值的双月刊，自创刊以来，选题新奇而不失报道广度，服务大众而不失理论高度。颇受业界和广大读者的关注和好评。

《化工催化剂及甲醇技术》杂志是由中国石油和化学工业联合会主管的专业学术期刊，创刊于1985年。该杂志聚焦于化工催化剂及甲醇技术领域，发表原创性、高水平的学术论文和综述，追求学术创新和技术进步，被广泛视为该领域内的重要期刊之一。

《化工催化剂及甲醇技术》杂志刊登的论文涵盖了广泛的研究领域，包括催化剂合成、表征与应用、甲醇制备与应用、工业过程优化、环境保护等方面的最新进展和技术应用。其发表的论文对于该领域内的研究和技术广泛起到了引领和指导作用。该杂志在学术界和行业内享有很高的声誉和影响力，被列入了中国科技核心期刊、中国优秀学术期刊等多项权威名单，同时，该杂志也曾多次获得部级和行业级别的荣誉称号。例如，该杂志曾被评为“中国石油和化学工业联合会优秀学术期刊”、“全国百佳科技期刊”、“最具影响力的国际学术期刊”等多项荣誉。

工业催化论文范文第2篇

随着21世纪的到来，微观领域的低维和纳米尺度得到了前所未有的发展，纳米半导体薄膜、纳米陶瓷，纳米磁性材料，纳米生物医学材料……在科学界的努力下，“纳米”再也不是“科学圣坛”上冷冰冰的“庄严宝像”，它走出实验室，以其独特的姿态锐不可当地步入社会生产生活的各个领域。纳米科技已成为当今科学研究的前沿，而搞科研本身就是要勇于挑战前沿，那么当前沿的纳米科技与化学工程相遇，湘潭大学化工学院副院长周继承教授会做出怎样的演绎呢?

开展制备纳米功能材料的研究和工业应用

在湘潭大学化工学院副院长周继承教授多年的科研生涯中，“纳米”一词赫然其中。

利用螺旋通道型旋转床(RBHC)超重力技术制备纳米催化材料，2003年，他主持了湖南省教育厅优秀青年项目”螺旋通道型旋转床超重力法与微波场作用制备纳米功能材料”研究，为期两年随后，他又以两年的时间主持完成了湖南省科技厅攻关项目“螺旋通道型旋转床超重力法制各纳米功能材料”。他不仅在纳米功能材料的制备方面进行了研究并发明创造了新技术，发表了一系列论文，以第一发明人的身份申请专利六项(已获授权3项)，还基于化学反应工程原理，开辟出了超重力场反应沉淀大规模制备纳米材料的方法，并与中石化工业化合作，对RBHC碳分法制备出纳米纤维状拟薄水铝石催化剂载体进行中试，其中，两个专利技术也在中石化长岭分公司和催化剂分公司进行工业化技术开发。纳米纤维状拟薄水铝石和活性氧化铝将研制出新一代纳米材料的石油炼制的加氢催化剂和重整催化剂，其意义重大，应用前景更是广阔。如今，他正在研究超重力场制备前驱体与微波高温煅烧技术集成制备纳米功能材料，有望研制出具有自主知识产权的制备纳米α一氧化铝和制备纳米LiFePO4材料等的集成技术。

同样的，周继承还利用RBHC超重力法开展了制备纳米功能材料的工业应用。他所主持的“螺旋通道型旋转床制备纳米碳酸钙”项目于2001年12月通过省科技厅鉴定。鉴定结果显示，该技术“属国内外首创，其整体技术处于国际先进水平“。其中，他作为第一发明人申报的专利――”纳米级超细碳酸钙的制备方法”被列入“全国重点专利招商引资项目资助计划”目录，并被确定为第三届中国科学家论坛交流专利。2003年2月，他所主持的“纳米碳酸钡和纳米碳酸锶制备技术及产品”项目也通过了省科技厅组织的鉴定，专家组认定其”制备技术总体上达到了国际先进水平”。2004年，该技术获得衡阳市科技进步一等奖。用于工业化生产后，采用该技术制备的高纯纳米级碳酸锶、高纯纳米碳酸钡正是电子元器件生产企业急需的材料，产品还销往台湾和美国等地区。

不仅如此，纳米催化也是周继承的研究方向之一，在纳米金催化剂的研制与多相催化应用以及环境友好催化技术与工艺的研究创新领域；他建立了直接光催化还原法制备高效纳米金催化剂，并对负载纳米金催化剂及其高效选择催化烷烃氧化反应进行了系统研究。发表了一系列论文。而他据此特别研究开发出的纳米金高效选择催化环己烷氧化多相工艺，更是为人所称道。

潜心科研　成果显著

周继承1964年6月出生于湖南澧县。古语常云“惟楚有才”，自幼在湘楚文化之下成长起来的周继承，亦是心怀大志。1999年，他于大连理工大学工业催化专业毕业，获博士学位，随后留学加拿大，并在2003―2004年期间赴Universitvof Waterloo化工系进行访问研究。中西方的学习经历，大大拓宽了他的学术视野。

多年来，他主要从事化学工程与技术领域的研究，特别在螺旋通道型旋转床超重力场强化化工过程与制备纳米材料方面和环境友好催化研究与应用方面做了卓有成效的研究。通过对螺旋通道型旋转床超重力技术的研究开发与创新，他创造发明了螺旋通道型旋转床超重力反应器，被《中国高新技术产业导报》和《科技日报》及《中国经济导报》列为“重点专利技术”进行重点推荐和宣传；而通过对新型催化材料与环境友好催化技术及工艺的研究及创新，他又创建了无机钛硅原料制备钛硅分子筛的新体系和新方法，特别对TS一1催化环己酮氨氧化环境友好工艺和环氧氯丙烷新工艺进行了系统研究，发表了一系列论文。不仅如此，他正在对微波催化与微波催化反应过程进行了深入地研究，一方面创建新型的微波催化反应过程进行深入系统的研究，一方面提出了微波催化剂概念并研制微波催化剂，大力开展微波催化反应过程以及新型微波催化反应技术与微波催化工艺的研究及创新，并试图建立微波催化反应过程基础与新型的微波催化反应技术。

主持重大项目攻关　注重成果转化

在他身上，湘潭大学化工学院副院长、湖南省高等学校青年骨干教师、湖南省化学工程重点学科方向带头人，湖南省新世纪121人才工程二层次人才、湖南省高校科技创新团队带头人……一步一个脚印，闪亮却不突兀。没有一份收获可以不源自耕耘，周继承自然也不例外。

从事科研工作以来，他多次主持或参与国家自然科学基金项目，国家留学基金项目等重要项目的攻关工作。其中，既有国家自科基金项目“光催化与纳米金分子筛复合选择氧化环己烷催化剂研制及其协同效应”、“超声波/零价铁协同降解氯代有机物的选择性及机理”、国家自科基金重点项目“环境友好生产己内酰胺中的关键技术创新及其基础研究“、国家留学基金管理委员会资助项目“纳米TiO2光催化剂制备及光催化研究”等部级攻关项目，也囊括了诸如湖南省教育厅重点项目”光催化与纳米金分子筛复合催化剂制备及其选择催化烷烃氧化”、优秀青年项目”螺旋通道型旋转床超重力法与微波场作用制备纳米功能材料”，湖南省科技厅攻关项目”螺旋通道型旋转床超重力法制备纳米功能材料”等省级项目研究。水到渠方成，在兢兢业业的努力下，周继承主持的”纳米碳酸钡和纳米碳酸锶制备技术及产品”项目获得衡阳市科技进步一等奖，部分成果属国际先进水平，而其研发的旋转床超重力多相反应器，纳米碳酸锶，纳米碳酸钡的制备、纳米超细碳酸钙的制备方法，超细氢氧化铝的制备方法、超细纤维状活性氧化铝的制备方法等也已申请国家发明专利，公开发表学术论文70多篇，被SCI、El等收录11篇，另会议论文30余篇。

但是“小有成就”的他并没有把目光局限于此，紧跟科技成果产业化的大潮，周继承先后投入到中石化与石家庄化纤公司合作进行的”环己烷氧化高效分子筛催化剂及其催化新工艺”和”苯甲酸加氢精制工艺简化中试研究“、与催化剂长岭分公司合作的"RBHC超重力碳分法制备纳米拟薄水铝石工业中试”项目中去。他主持的“环己烷氧化高效分子筛催化剂及其催化新工艺”也于2005年顺利通过中石化组织专家委员会的鉴定评议，达国际先进水平，圆满完成了合同任务。基于此提出的液一固催化与膜分离耦合工艺思路完成的“苯甲酸加氢精制工艺简化”工业侧线实验，今年正在石化纤工业实施。而与此同时，湖南百利科技发展有限公司的”环氧氯丙烷生产工艺开发”项目也正朝工业化方向推进。

悉心育人　桃李天下

工业催化论文范文第3篇

储伟，1965年出生，四川大学教授，博导，国家教育部新世纪优秀人才，四川省学术与技术带头人。1995年获北美催化协会J. Kokes Grant奖；1995年获得美国化学会ACS评优。2013年12月份获得国际ENI Award环境保护大奖提名（意大利ENI公司是世界500强前100名）。研究领域方向为纳米碳材料（碳纤维、石墨烯）、等离子体技术应用、清洁能源转化和储存技术（油气转化、氢能、锂电池、电容器）、二氧化碳捕获利用封存（CCUS）高效技术、催化燃烧和尾气治理技术及新型高效催化材料的研究开发等。发表学术论文300余篇，论文被引用大于3160次。所负责或主研的多个项目已进入中试应用。以第一排名获四川省科技进步奖二等奖2项，获得中国石油与化学工业青年科技突出贡献奖。

目前有80%以上的化工产品是借助催化剂生产出来的，因而催化剂与化工生产密切相关。特别是新型能源催化材料与环境材料的研究和应用，正在给现代工业带来创新和发展。

在能源催化和环境材料研究领域中，有众多有志之士。储伟15岁怀揣梦想考进南京大学，毕业后经国家教委选拔远赴法国留学。经过六年多的勤奋苦学和大量的科研实践，26岁获得法国博士学位。当身边的同龄人还在努力地找寻人生方向的时候，他已经走在了通往理想的道路上――科研创新之路。他勤奋好学，熟悉四门外语；科研路上脚踏实地，勤勤恳恳。在能源催化与环境材料领域中执著探索和创新。

心系环保，执著创新

在全球气候变化和极端气候事件越来越多的严峻形势面前，包括中国在内的世界大国和发达国家都在积极采取措施对温室效应进行有效控制。有着强烈公益心的储伟教授心系环保，毅然决定利用自己的专业知识投身祖国新能源材料和环保事业，为国家做出积极贡献。早在1998年，储伟教授已经开始应用辉光放电等离子体技术，进行强化催化剂制备的研究工作，他是世界上进行此项创新研究的先驱人员之一。他将创新技术应用于费托合成制清洁油品高效催化剂、减排二氧化碳催化转化用催化剂等，并在这些方面取得了显著的效果和多项创新成果。

自2009年开始，他积极参与四川大学校长谢和平院士领导的部分研究工作，在二氧化碳矿化利用和二氧化碳的催化利用和固化等方向开展积极的研究，例如天然钙镁盐电化学矿化二氧化碳联产碳酸盐利用；CO2催化固化制碳材料及其利用，催化剂和过程的改进研究；二氧化碳矿化利用过程的分子模拟研究；用太阳能电能降低成本的催化制氢技术和二氧化碳催化利用和固化封存等。

在充分掌握了的理论知识和实验技能后，会产生更多的新思想、新方法、新成果。依托相关项目，储伟教授在费托合成用纳米钴基催化剂、合成气催化选择转化用催化剂、天然气催化活化用催化剂等多方面开展了系列科研活动，均取得丰硕成果和奖励。其中，辉光放电等离子体技术促进了纳米钴基催化剂的分散度，经过协同调控可显著提高纳米催化剂的活性中心数和催化合成气制备清洁燃料的性能；对开发“绿色燃料”具有重要的战略意义和应用前景。

在介孔结构催化剂的研制和应用、贮氢材料方面、催化燃烧方面、Co-B选择加氢催化剂等方面均取得了优良的进展。在能源催化环境材料领域中，储伟教授及其课题组对新型固体酸催化剂开展了一系列研究，制得的新型固体酸催化剂具有很好的反应稳定性；在进行简单处理后还可再生，能重复利用，具有良好的工业应用前景。

创新的关键在于自主创新，在于将自主创新的成果实现产业化，变为最终的产品和商品，真正转化为现实生产力。所以在科研中，储伟教授很注重理论与应用相结合。1999年至今，他已负责多项应用项目的研发工作，如异丁烯氢甲酰化制异戊醛的高效催化剂与新工艺研究（重庆西南合成制药厂）、分子筛TS-1催化丙烯环氧化制环氧乙烷（成都琢新生物技术有限公司）等，都实现了理论成果到应用的转化。

刻苦钻研，屡有成果

经过二十多年的学术积累和沉淀，凭着自己和团队的勤奋、好学和执著，储伟教授主持了很多科研项目，同时也获得了大量的荣誉。但看得见的是成绩，看不见的是荣誉背后付出的艰辛和汗水。

在科研的沃土上，他不断耕耘，不断收获。自1992年以来，储伟教授负责承担和完成了部级和其他科研攻关项目20余项，并取得了显著成绩。例如：国家自然科学基金重大项目专题“合成气定向转化制低碳醇用新型高效催化剂与反应调控机制”的研究，国家“973”计划重大项目分题2个，国家自然科学基金项目4个，中国科学院重大项目，四川省杰出青年基金项目等。2007年5月9日出版的国际顶尖刊物Chemical Reviews上，发表了储伟教授研究组与法国同行专家合作完成的“合成气高效转化制清洁燃料用钴基催化剂的制备和表征”方面的论文。该论文的发表在国内外产生了明显的学术影响，该6年来已经被SCI引用400多次。

他在国际一区刊物Angew. Chem. Int. Ed.、Chemical Reviews、ChemSusChem、Journal of Catalysis、J Mater Chem A、ACS Catalysis、Applied Catalysis B、Nanotechnology等发表的论文被SCI/EI国际检索收录300余篇次；论文被引用大于3160次，i10 index 82。主编出版40余万字的《催化剂工程》；申请发明专利31项， 其中3项美国发明专利，已获得授权发明专利十余项，并以第一排名获得四川省科技进步二等奖2项。在人民大会堂举行的2008年“全国化工科学技术大会”上，储伟教授荣获“中国石油和化学工业青年科技突出贡献奖”，全国仅13名大奖获奖者，该奖项是表彰在推动中国石油和化工工业的科技进步、促进行业发展中做出重大贡献的青年科技工作者。这体现了国家行业主管部门和同行业专家对他们研究工作和取得的突出成绩的高度重视和肯定。

由于深厚的学术积累和突出的科研能力，储伟教授还受邀担任了部分社会职务。他任J. Energy Chem.、纳米科技、天然气化工、工业催化、America J. Appl.Chem.等6种刊物编委；任四川省环境保护环境催化与材料工程技术中心副主任；国家“985”平台四川大学学术带头人。除此之外，他还在国际国内学术大会（分会）和国内外知名大学做邀请报告20余次，并担任学术大会主持或分会主席10次。

储伟教授所领导的研究小组有着广泛的国内外学术交流。自1998年以来，他先后以客座教授的身份与多所国际著名大学在国外开展科学研究，近年在世界500强沙特SABIC公司利雅得研究院任高级科学家3年 （项目首席科学家）。国内外参与学术交流的经历，让储伟教授积累了丰富的科研工作经验，在国际前沿领域和国家重大需求的新能源催化材料和技术，节能降耗技术，大气污染治理和碳资源循环利用等方面对相关问题开展积极的创新思考和实践探索。

辛勤耕耘，桃李满园

储伟教授自1995年以来，已培养硕博士研究生90余名，其中指导毕业博士20名和培养硕士研究生60余名， 指导的大部分研究生都有获奖，包括四川大学特等奖、一等奖、中国石化奖、中国石油奖等各种奖励。多名同学获得了国家留学基金委资助分别到法国、加拿大、澳大利亚、日本和新加坡等国执行联合培养或攻读博士学位计划，其中10名毕业生已在高等学府晋升为教授（3名）和副教授（7名），大多数毕业生已成为各行业骨干（中国石油，Evonik公司等）。储伟因大量的教学科研工作获得2005年成都市优秀青年教师奖。

工业催化论文范文第4篇

论文摘要：本文主要从统计学的角度着手，进而根据反应类型，对气相氧化催化剂的制备和组成的不同进行论述。

氧化催化剂的制备方法，概括地说与一般固体催化剂制备方法没有什么差异。从一些专利看到的工业催化剂的制备方法，其制备上艺相当复杂，看起来，各种催化剂的制备方法极为杂乱，这是由于想要研制一个对某一反应最为有利的催化剂而引起的。但其中还有很多通用部分。看起来制备方法繁多，可是在类似前反应中，用类似的制备方法多数是有效的。然而也有未必完全如此。有一些实际情况可证明这一看法，较好的例子如：丙烯氧化制取丙烯醛所用的催化剂，其组成和方法基本上与异丁烯氧化制取甲基丙烯醛所用的催化剂通用，然而，用于丙烯醛氧化制取丙烯酸的催化剂，其组成和制备方法却不能与甲基丙烯醛氧化制取甲基丙烯一样，反之对甲基丙烯醛氧化有效的催化剂(甲基丙烯酸效率高)，将它的组成和制备方法用丁丙烯醛的氧化，没有显示出什么好的结果。如果查明原因，或许是本应如此。

前多数情况是，催化剂的开发优先于研究催化剂的作用机理，所以目前是类似的反应采用类似的催化剂制备方法，而不同反应则采取不同的制备方法，从这两种观点来进行研究。

首先是氧化催化剂要采用什么元素，除了银以及铂外，这些元素部是以氧化态使用的，基本上不单独使用，而是多与其他元素组配成二元或二元以上组分使用。氧化物中除了碱金属明显地不能作为催化剂之外，有20多种元素大体上都能制成这种气氧化反应催化剂。应该省略出现频率比较少锌等这几种元素，到目前为止在这种氧化反应中未起重要作用。但不能说将来也不起作用。出现频率最高的是钒，其次是钼、钨、铁、钴，镍。钨与钼同属于ⅥB族，性质也相似，而钨没有象钼那样的升华性质，所以多以钨代替钼。作为能形成阳离子的金属召得最多的是第Ⅷ族第四周期的元素。

氧化催化剂虽有不用担体的，但多数是担载在担体上使用。三趋催化剂的担体几乎都可以使用。只是与氧起反应的物质，例如活性炭，只能用于非常特珠低温下的氧化反应(据专塑对氧安定的石墨的例子)。使用的担体主要有：硅胶、粘上、铝矾上、氟镁石、石棉、钢铝石，碳化硅、浮石、氧化籼寺等。担体在工业上很重要，例如将氟镁石担体改为使用熔钛时，其他条件不变。

催化剂制备方法的要点，在于将适用于该反应的元素组合和硅定担体，以及把元素和担体制成实用的催化刑。文献只简单地提到怎样在担体上担载金属，如何成形为合适出颗粒，在空气中于500℃焙烧等。而实际上要求在高温下不刊层，还要具有相当的机械强度，不粉碎，而且作为催化剂，为了能最大限度地发挥其性能，要根据所用元素、担体及反应条件多方面考虑。还有在空气中加500℃焙烧时，催化剂性能还不能到焙烧炉的形式、通入空气的速度、从常温升到500℃的升温方式、在500℃的处理时间等所影响。这些方面难以统一论述，只能对各个催化剂分别讨论。

以氧化钒为主体的氧化催化剂到目前为止基本上仍然有效地使用于所有的氧化反应，可以说是个万能催化剂。近来在烯烃氧化、氧化脱氢和氨氧化方面虽不常用，但在二氧化硫之类的无机化合物前氧化以及烷烃、芳香烃、醇、醛等的氧化反应中广为使用，而且最有成效。现将使用氧化钒系的有代表性的反应飞所用的助催化剂、担体,活化方法等汇总在一起二氧化硫,萘、邻二甲苯以及丁烯的氧化时雪用氧化钒作主在组分，而不用氧化钼，其它组分只不过用作助催化剂而已。芳烃化合物的氨氧化反应也大体如此。笨氧化时，氧化钼是作为准主催化剂与氧化钒共用的，而在一醛氧化时，钼与钒的比例倒过来，此时氧化钒量只相当于氧化钼。担体使用一般的惰性物质，但也有不用担体的由熔融法制得出氧化钒催化剂。一般在氧化反应中，细孔多的表面积大的催化活性高，伹选择性低。与此相反，活性低的却选择性，所以应当选择具有对该反应孔分布适宜担体，不用担体的熔融催化剂表面积最小，只有0.5米2左右。制备方法大致相同，将偏钒酸铵或五氧化二钒溶于水，或是加热熔，浸渍在担体上。

当以偏钒酸铵为原料时，可将它直接溶干水，将制成的水溶液加到担体中。当以五氧化二钒原料时，制成熔融的无担体催化剂，或是溶附在担体上。还有在硫酸中用二氧化硫气体作成硫酸氧钒的溶液，与担体和助催化剂相混合的方法。用这种方法制成催化剂最后一道工序是进行活化。就氧化钒催化剂的活性和选择性而言，与下面将要讨论的氧化钼催化剂相比，因活化时的空气量、有无还原性物质、升温速度、焙烧时间等条件的影响，而导致非常大的变化，此时不仅对孔分布和表面积起决定作用，而且与附近有这么多出氧化状态要保侍相对应的结晶形态有关。氧化钒催化剂可分为如下三种：

1、主催化剂只是氧化钒，不含氧化钼的催化剂。

2、含氧化钼，但其含量较氧化钒少的催化剂。

3、含氧化钼多于氧化钒的催化刘。-

氧化硫氧化用的氧化钒催化剂，为了使它具有充分稳定的活性，必须进行预处理，要在高温下经过几小时，或在低温下经过几小时处理。而且,在有机化合物氧化时，强化剂用还原性气体在高温下预处理也有活化效果。

参考文献：

[1]吴省.TiO_2纳米管的制备及其光、电催化特性研究[D].中国博士学位论文全文数据库,2007,(06)

[2]巢亚军.炭凝胶及其复合材料用于锂离子电池负极材料研究[D].中国博士学位论文全文数据库,2007,(06)

[3]邓选英.碳载金属卟啉催化剂及其催化性能的研究[D].中国优秀硕士学位论文全文数据库,2008,(06)

[4]谢先宇.金属卟啉氧还原催化剂的制备、表征及电化学特性研究[D].中国优秀博硕士学位论文全文数据库(博士),2007,(06)

[5]何雨石.LiNi_（1/3）Co_（1/3）Mn_（1/3）O_2正极材料制备与改性及其电化学性能研究[D].中国博士学位论文全文数据库,2007,(04)

工业催化论文范文第5篇

关键词：烟气脱硝；建模与仿真；辨识；电站运行

Modeling and simulation of SCR reaction in a power plant

Liao Li， Yang Pengzhi

Key Laboratory of Low-grade Energy Utilization Technologies and Systems， Chongqing University， Ministry of Education， Chongqing 400044， PR China

Abstract： The SCR （selective catalytic reduction） technique is an advanced way to removal NOx from the flue gases in coal-fired power plants. Based on the Langmuir adsorption-desorption model and Eley-Rideal reaction mechanism， a dynamic mathematical model is established in this paper to focus on the nitrogen monoxide concentration at the outlet of the SCR reactor . In additional， identification technique is applied to obtain the exact value of certain kinetic parameters based on the data from a power plant and the assumption that the pre-exponential factor for the DeNOx reaction KNO is a variable which is affected by the NH3/NO concentration ratio at the inlet of the SCR reactor. The SCR model is tested in static state situation and dynamic state situation in different loads in the power plant .The result of simulation suggests that： A）these parameters gained from identification and the SCR model can suit the real SCR reaction in this power plant .B） Temperature， ammonia concentration， nitrogen monoxide concentration as well as gas velocity play crucial roles in SCR reaction .C）In the power plant， the amount of ammonia supply， the control of NH3/NO concentration ratio are effective methods to ensure the nitrogen monoxide concentration at the outlet of the SCR reactor stays in an appropriate range especially in the load up process or load down process.

Keywords： SCR； modeling and simulation； identification； power plant operation

τ诟玫绯В相比于温度和进口NO的影响，NH3的增加对于脱硫效率的提高较为缓慢，如图3（b）、图6。表3也可以看出，该厂需要的供氨量也很大，氨氮比偏高，在1.4以上，尤其是在负荷变化时，需要更大的氨量，其氨气逃逸量控制在0.015PPM-0.03PPM左右，符合排放标准。在实际运行中，升降负荷时，需提前增大供氨量，保持氨氮比变化率在0.01以内。并随时监视出口NO和NH3的排放量，防止排放超标（该厂出口浓度大于200mg/m3即为超标排放）。

（4）温度与NO共同扰动

选取机组某500MW时稳定状态时的参数值。 图7中，5s时刻，进口NO浓度突然升高至962mg/m3，出口NO的浓度相应的增大至68mg/m3 。 15s时刻，突然增加进口烟气温度至385℃，催化效应增加，出口NO浓度减小，直至25s处，保持温度385℃，进口NO浓度降至924 mg/m3。此时可见出口NO浓度减小至56 mg/m3。 变化过程和趋势符合实际的变化。

六、结论

1依据Langmuir吸附层模型、E-R反应机理、建立反应器出口NO浓度变化的模型，其中未知参数采用多次辨识的方法获得，假设KNO是一个与氨氮比变化率有关的函数，通过拟合得到关系式 。仿真过程的关键是确定不同阶段的负荷时起始修正系数 ，负荷变化时根据前后时间段氨氮比变化率乘以相应 。模型能够较为真实的反应机组运行时出口NO浓度的变化趋势和相应数值，最大误差控制在25%以内。

2模型验证和仿真过程中，反应温度升高、烟气流速降低有利于催化反应的进行，入口NO浓度降低、供氨量增加亦能减小出口NO排放量。

3模型能够对该电厂的脱硝运行过程进行分析和预测，为运行中提供指导防止排放超标：1）入口NO量（通过煤质、负荷）、反应温度、供氨量的控制是保证脱硝效率的主要手段；2）从仿真试验中，该电厂催化剂在360℃-380℃之间温度的增加使得催化效率能明显提高。运行过程中，机组在550MW-660MW时，将烟气温度控制在375℃-385℃之间。400MW-550MW时，应将烟气温度控制在365-375℃。300MW-400MW时，将烟气温度控制在360℃-365℃；3）控制供氨量是运行中保证出口浓度的最主要手段。升降负荷过程中，进口NO浓度变化较大，出口浓度变化剧烈。加入的NH3反应有滞后性，负荷变化时，应提前增减供氨量。确保前后5s内氨氮比变化率控制在0.01以内，即每分钟供氨量的增减控制在30kg/h以内。

参考文献：

[1] 刘涛.SCR多元催化剂脱硝性能试验研究及数值模拟 [D]. 东南大学硕士学位论文，2006

[2] 孙克勤，钟秦.火电厂烟气脱硝技术及工程应用[M]. 北京：化学工业出版社，2007.10：9.

[3] 段传和，夏怀祥.燃煤电厂SCR烟气脱硝工程技术[M].北京：中国电力出版社，2009.4：19

[4] 朱炳辰.化学反应工程[M]. 北京：化学工业出版社，2006.12：38

[5] Koebel M， Elsener M. Selective catalytic reduction of NO over commercial DeNOx-catalysts Experimental determination of kinetic and thermodynamic parameters [J]. Chemical Engineering Science，1998，53（4）：657-669.

[6] 赵宁，沈伯雄，杨晓燕，刘亭. 烟气选择性催化还原脱硝的数值模拟研究进展[J].化工进展，2010，29：2165-2170.

[7] Kijlstra W S，Brands D S，Smit H I，et al. Mechanism of the selective catalytic reduction of NO with NH 3 over MnO x /Al 2 O 3 [J]. Journal of Catalysis，1997，171（1）：219-230.

[8] Luca Lietti，Isabella Nova，Enrico Tronconi，Pio Forzatiti.Transient kinetic study of the SCR-DeNOx reaction [J].Catalysis Today，1998（45）：85-92.

[9] Isabella Nova， Luca Lietti， Enrico Tronconi， Pio Forzatiti. Dynamics of SCR reaction over a TiO2-supported vanadia-tungsta commercial catalyst [J]. Catalysis Today，2000（60）：73-82.

[10] Isabella Nova， Luca Lietti， Enrico Tronconi， Pio Forzatiti .Transient response method applied to the kinetic analysis of the DeNOx-SCR reaction [J].Chemical Engineering Science，2001（56）：1229-1237

[11] 俞逾.选择性催化还原系统的建模与仿真[D].重庆大学硕士学位论文，2007

[12] 刘丽萍.选择性催化还原法烟气脱硝系统的建模与仿真研究[D].华北电力大学硕士学位论文，2012

[13] 刘金琨，沈晓蓉，赵龙. 系统辨识理论及Matlab仿真[M]. 北京：电子工业出版社，2013，2：215

[14] 戴佳伟.SCR催化剂氨存储模型的研究及其在老化评价上的应用[D].浙江大学硕士学位论文，2016

作者简介：

工业催化论文范文第6篇

苯胺是一种重要的有机化工原料和化工产品，由其制得的化工产品和中间体有300多种，在染料、医药、农药、炸药、香料、橡胶硫化促进剂等行业中具有广泛的应用，开发利用前景十分广阔。

目前世界上苯胺的生产以硝基苯催化加氢法为主，其生产能力约占苯胺总生产能力的85%，苯酚氨化法约占10%，铁粉还原法约占5%。

一、硝基苯铁粉还原法

硝基苯铁粉还原法采用间歇式生产，将反应物料投入还原锅中，在盐酸介质和约100℃温度下，硝基苯用铁粉还原生成苯胺和氧化铁，产品经蒸馏得粗苯胺，再经精馏得成品，所得苯胺收率为95%～98%，铁粉质量的好坏直接影响苯胺的产率。此方法因存在设备庞大、反应热难以回收、铁粉耗用量大、环境污染严重、设备腐蚀严重、操作维修费用高、难以连续化生产、反应速度慢、产品分离困难等缺点，目前正逐渐被其他方法所取代。

二、苯酚氨化法

基本工艺过程为：苯酚与过量的氨（摩尔比为1：20）经混合，汽化、预热后，进入装有氧化铝-硅胶催化剂的固

定床反应器中，在370℃、1.7MPa条件下，苯酚与氨进行氨化反应制得苯胺，同时联产二苯胺，苯胺的转化率和选择性均在98%左右。该法工艺简单，催化剂价格低廉，寿命长，所得产品质量好，“三废”污染少，适合于大规模连续生产并可根据需要联产二苯胺，不足之处是基建投资大，能耗和生产成本要比硝基苯催化加氢法高。

三、固定床气相催化加氢

固定床气相催化加氢工艺是经预热的硝基苯与大过量的预热后的氢气混合，在触媒固定的反应器中发生加氢反应生成粗苯胺，粗苯胺经脱水、精馏后得成品，苯胺的选择性大于99%。

固定床气相催化加氢工艺具有技术成熟，反应温度较低，设备及操作简单，维修费用低，建设投资少，不需分离催化剂，产品质量好等优点；不足之处是单台反应器能力低，反应压力较高，易发生局部过热而引起副反应和催化剂失活，必须定期更换催化剂。

（一）工艺特点

硝基苯用合成气预热，氢气气混合后进入列管反应器；使用列管式等温反应器+堆床绝热反应器复合操作，反应放出的热量通过产生17bar蒸汽带出；使用铜催化剂，消耗为0.6kg/t；单套反应系统最大生产能力5万吨/年；需要大型氢气循环压缩机；带有脱水塔+轻组份处理塔、精馏塔+重组份处理塔、苯胺回收塔；精馏塔塔顶产3bar蒸汽；重组份的回收处理，轻重组份7kg/t。

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（二）优劣势分析

1.相对优势。固定床反应器操作稳定；原料硝基苯、氢气消耗较低。

2.劣势。单条反应线最大能力5万吨/年；催化剂消耗高；需要大量的氢气进行循环，消耗蒸汽、循环水和电；蒸馏系统处理过于复杂；需要去除硝基苯中的二硝基苯，二硝基苯过高会引起催化剂中毒；催化剂更换时比较繁琐。

四、流化床气相催化加氢

流化床气相催化加氢法是原料硝基苯加热汽化后，与约理论量3倍的氢气混合，进入装有铜-硅胶催化剂的流化床

反应器中，在催化剂流化的条件下进行加氢还原反应生成苯胺和水蒸气，再经冷凝、分离、脱水、精馏得到苯胺产品。该法较好地改善了传热状况，控制了反应温度，避免了局部过热，减少了副反应的生成，延长了催化剂的使用寿命，不足之处是操作较复杂，催化剂磨损大，装置建设费用大，操作和维修费用较高。

（一）工艺简述

氢气同合成气换热后，同硝基苯一起汽化升温，进入流化床反应，生成苯胺和水，经冷却、静止分离后为粗苯胺、苯胺水。苯胺水进入苯胺回收塔处理；粗苯胺经过脱水塔、精馏塔处理为合格苯胺。

（二）工艺特点

循环氢气同合成气换热；液-液静止分离；具有废水塔、脱水塔、精馏塔；单线能力大；反应器中安装有热交换束，该热交换束浸在流化床内。用水作冷媒，反应热用来生产蒸汽；催化剂需要再生，1-2月再生一次，再生时间月24-72hr；有废渣产生。

（三）优劣势分析

1.相对优势。国内技术成熟，投资费用低；触媒运行成本低。

2.劣势。硝基苯、氢气单耗高，生产成本高；单条反应线最大能力7万吨/年；催化剂需要每1-2月再生一次，耗

时1-3天；生产产品质量随催化剂周期性变化。

五、液相催化加氢

硝基苯液相催化加氢工艺是在150～250℃、0.15～1.0MPa压力下，采用贵金属催化剂，在无水条件下硝基苯进行加氢反应生成苯胺，再经精馏后得成品，苯胺的收率为99%。液相催化加氢工艺的优点是反应温度较低，副反应少，催化剂负荷高，寿命长，设备生产能力大，不足之处是反应物与催化剂以及溶剂必须进行分离，设备操作以及维修费用高。

（一）工艺简述

硝基苯先被用作萃取剂从苯胺水中回收苯胺，然后经预热后进入反应器。苯胺料浆（含催化剂）、循环水、循环苯胺和氢气从底部进入，氢溶解在液体混合物中，和硝基苯反应生成苯胺和水。反应生成的少量焦油及催化剂从反应器侧线流出经催化剂稠厚器过滤后，催化剂回到反应系统。反应物以蒸汽形式从顶部带出，进入二级废锅、空冷器、水冷器冷却后，气液分离，合成液静止分离，粗苯胺通过脱水塔脱水后，进入席夫碱反应器处理低沸物，进入精馏塔处理高沸物。

（二）工艺特点

对氢气纯度要求较高，必须增加甲烷化反应器；使用精硝基苯萃取苯胺水中的苯胺；反应塔为立式、多级、柱塞流反应器，液相加氢；使用以碳为载体的钯、铂贵金属催化剂；反应生成的热量由反应物以蒸汽的形式从顶部带出；具有一套催化剂循环系统，需采购德国设备催化剂增稠器；可产中压和低压蒸汽；氢气、硝基苯投料摩尔比为小，过量氢气用小型氢气循环机循环；催化剂连续添加，不需要停车；脱水塔真空脱水；具有席夫碱反应器处理反应生成的低沸物；有废液产生。

（三）优劣势分析

1.相对优势：（1）原料硝基苯、氢气消耗低，单位生产成本低；（2）单套装置生产能力大，反应器可设计最大能力为30万吨/年；（3）反应器内部不需要机械搅拌，不需要大的氢气循环系统，氢油比低，排放时可减少氢气的消耗；（4）三废产生已达到了最低，接近了理论值；（5）省去了触媒再生时间，只需要较少的主要设备维修时间，运转率可高达98%。

2．劣势：必须增加一套甲烷化装置，增加投；使用贵金属催化剂，价格昂贵；贵金属处理系统复杂，设备较多。

六、结束语

综上，苯胺的制造技术各具特点，目前主要以硝基苯的加氢技术为主，早期国内以硝基苯固定床加氢和气相流化床为主，但随着国外硝基苯液相加氢技术的工业化生产，以其单套装置产能大，生产成本低，连续运转时间长等优势日益得到制造商的青睐。苯胺制造技术也将向着高产能、低成本的方向前进。

工业催化论文范文第7篇

关键词：汽油烯烃；C4；方案对比；增产丙烯

中图分类号：U473.1+1文献标识码： A 文章编号：

0.前言

大庆中蓝石化有限公司有一套40万吨/年RFCC装置和一套50万吨/年DCC装置，汽油总量在30万吨/年左右，DCC装置汽油烯烃含量高达42φ％，芳烃含量28.5φ%，苯含量1.6％，为满足汽油新标准的要求，降低汽油烯烃含量，在DCC提升管进行了汽油回炼的工业试验，取得了较好的降烯烃效果。为了增产丙烯，还进行了C4进提升管回炼的工业试验，丙烯产率增加2%，取得了较好的经济效益。

1.汽油质量现状

我公司的汽油组分的构成及质量情况如表1：

表1汽油组分的构成及质量情况

注：FCCU、DCC装置由于掺用了CDC重油催化剂，因此汽油烯烃含量下降。

2. 轻汽油回炼方案

2.1方案一、FCC轻汽油+DCC轻汽油回炼

轻汽油中C4含量占20%~30%，其余为C5-C6，密度仅为0.65，烯烃含量高达50%~60%。

FCC汽油经分离出36%的轻汽油，即3.78万吨/年，DCC汽油经分离出40%左右的轻汽油7万吨/年，二者加起来共有13.475吨/时的轻汽油，可以考虑进DCC提升管下部进行回炼。根据荆门石化C5轻汽油回炼工业应用数据表明：干气产率下降0.75%，LPG产率下降2.02%，汽油+柴油产率增加2.74%，焦炭产率降低0.25%，LPG中丙烯浓度增加2.24ω%，汽油烯烃（荧光法φ%）下降25%，芳烃增加5.38%，辛烷值（RON）下降0.9；总液收增加0.79%。[1]

2. 2方案二DCC轻汽油回炼

针对FCC汽油烯烃较低的情况，考虑DCC轻汽油从装置稳定塔适当位置抽出，循环流量10~12吨/时，温度110~120℃，以液相进装置汽油喷嘴回炼。

2.3、方案三、全馏分汽油回炼

粗汽油方案：FCC和DCC粗汽油比重为0.73~0.76，从分馏塔抽出循环使用，该汽油作为吸收塔的吸收剂，由于≥10% C5从塔顶气液分离罐进入富气，故该汽油偏重。

稳定汽油方案：FCC和DCC稳定汽油比重为0.72~0.73，从稳定塔抽出循环使用，脱硫醇后作为精制汽油调和组分。

根据我厂的实际情况和荆门石化全馏分汽油回炼工业应用数据，采用稳定汽油方案比粗汽油方案好，烯烃降低10%左右，辛烷值增加了1.2个单位。苯含量略有增加。

应用效果预测：

实施该过程主要操作参数变化：反应温度下降2~3℃，提升管中部温度上升约10 ℃。

降低烯烃效果：我厂汽油组分中，FCC汽油烯烃35%，DCC汽油烯烃42%，经采用轻汽油或稳定汽油回炼后，汽油烯烃最低能降到35%以下，苯含量≤2.5%；加之，在辛烷值允许的情况下，调入5%的石脑油，烯烃指标会降得更低。能够满足国标93#汽油标准。

丙烯增产效果 ：LPG中丙烯浓度增加2.24ω%，但丙烯产率变化不大。

轻汽油回炼降烯烃效果，比较明显，但轻汽油中部分轻组分聚合生成汽柴油，LPG产率下降，增产丙烯受影响，同时对提升管及分馏塔处理能力影响很大。

全馏分汽油，特别是稳定汽油回炼，不但降烯烃能达到指标，而且辛烷值提高，同时增产丙烯，产品分布改善，可作为主要方案使用。

表2轻汽油回炼应用结果对比

表3全馏分汽油回炼降烯烃效果

3.C4组分回炼

我公司C4组分中烯烃含量占50ω%以上（DCC装置MTBE未反碳四烯烃含量占60ω%），拥有MTBE 副产品未反C46.48万吨/年。C4组分中的烯烃催化裂化后，烯烃转化为包括丙烯在内的的小分子烃类（LPG），异构烷烃，环烷烃和芳烃；同时烯烃转化生成丙烯提高了装置丙烯产率。

C4组分回炼位置，在提升管最下部，提升管的反应条件为：反应温度650~700℃，催化剂活性70~75（裂解剂活性指数），剂油比50~120，具备“高温，高活性，高剂油比”三高条件。[2]由于C4组分属于裂化难度最大的小分子，放在提升管的最下部，此处催化剂活性，温度和剂油比最高，加热气相进料，避免相变对底部流化的影响，应改造气分装置引入C4组分流程和气化所需换热流程。

3.1 回炼方案

一是将未反碳四从DCC装置MTBE直接引出进DCC提升管或FCC提升管回炼；二是将未反碳四经丁烯提浓装置萃取后得到50ω%收率的正丁烯，即3.24万吨/年，（4~5吨/时），然后进提升管回炼。

方案一：可使汽油烯烃降低2~3个单位，荆门石化丙烯产率增加1.05%（对原料），安庆石化增加2.16% 。应用结果表明：C4组分高温裂解，可以明显提高丙烯产率，我公司按提高丙烯产率2%计，每年增产丙烯：50万吨/年*2%=1万吨/年.效益十分可观。

方案二：正丁烯直接进DCC提升管或FCC提升管回炼； 正丁烯在550℃、620℃的转化结果如表4：

表4正丁烯在550℃、620℃的转化结果

注：以上数据来源于石科院

3.24万吨/年的正丁烯经回炼后，在550℃ 的条件下，可转化：丙烯3.24*48.77%=1.58万吨/年；乙烯3.24*10.45%=0.339万吨/年：在620℃ 的条件下，可转化：丙烯3.24*52.01%=1.685万吨/年；乙烯3.24*13%=0.42万吨/年。

4. 结论

4.1、采用碳四组分高温裂解增产丙烯技术，干气和焦炭选择性相当，液化气中丙烯浓度明显增加，干气组成、汽油性质、柴油性质及油浆性质相当。分馏系统取热略有增加，吸收稳定系统负荷增加较大。

4.2采用汽油提升管回炼的方式FCC稳定汽油烯烃含量35%以下，解决了汽油烯烃高的问题，能够满足国标93#汽油标准。[3]

参考文献

[1]罗勇.催化裂解新组合反应体系的创建和工业运行[A].催化裂化协作组. 催化裂化协作组第十一届年会报告论文选集.九江：催化裂化情报站，2007.189～191.

[2]罗勇.催化裂解新组合反应体系的创建和工业运行[A].催化裂化协作组. 催化裂化协作组第十一届年会报告论文选集.九江：催化裂化情报站，2007.186.

工业催化论文范文第8篇

关键词：炼油 催化剂 工艺 作用

一、引言

自从1949年美国催化燃烧公司用纯铂和钯作催化剂催化燃烧有机废气以来，世界上许多国家进行VOC催化剂的开发研究。目前国外生产VOC净化催化剂的主要公司有Engelhard，Johnson Matthey，Allied Signal及UOP四家，主要以Pt、Pd等贵金属为燃烧催化剂的活性组分。国内研制的VOC净化催化剂中，根据处理的对象不同，使用贵金属作活性组分的有LY-C、NZP、JFJF型催化剂，使用复合金属氧化物作活性组分的有BMZ和PCN-1等型号。由于VOC的成分复杂，各种污染物的特性不同，任何单一的控制方法均受其去除性能、投资运行费用和适用范围的影响，治理VOC还需优化各种控制技术和开发不同控制方法的组合技术，以达到提高去除率、降低成本和减少二次污染的目的，这是目前消除VOC技术的发展方向之一。由于一种物质在混合物中的催化机理不同于该物质的单一行为，对VOC中多种物质催化燃烧机理的研究又十分缺乏，因此开发高性能、使用范围广的催化剂和对多组分VOC催化燃烧机理的探索仍是今后研究的主要任务。

二、炼油中汽油脱硫催化剂

开发可降硫的催化剂和添加剂，不仅可以减少汽油含硫，而且不损失其他产品的产率。根据以下思路开发了这种催化剂和助剂：一是更改FCC进料定硫化物裂解的反应路径生成硫化氢。这可直接减少汽油范围含硫物质的生成。二是开发对汽油沸程范围硫化物直接起作用的催化剂。三是开发汽油中硫选择性转化成焦炭的催化剂（焦炭增加，SOx排放增多）。利用适当的供氢物质使噻吩和烷基噻吩转化成四氢噻吩。带有高的氢转移活性的FCC催化剂可减少FCC汽油含硫量。高氢转移活性催化剂可促进噻吩环的饱和，生成四氢噻吩很容易裂解，释出硫化氢。开发的GSR降硫添加剂可使汽油含硫量减少15%―25%，已应用于10座炼油厂的FCC装置。开发的GFS―2000降硫催化剂，已工业应用于加工含硫质量分数2.5%的减压瓦斯油（VGO）。FCC装置使用GSR-1助剂，可使汽油含硫量减少20%，再使用GFS-2000催化剂后可使汽油含硫量进一步减少15%。GFS功能引入渣油FCC催化剂系列。尽管加工高金属污染物的常压渣油，新的催化剂消耗仍减少了20%。推出了SATURN FCC催化剂，可减少FCC汽油含硫50%以上。

三、炼油中汽油降烯烃催化剂

烯烃存在于FCC反应器最初生成的中间产物之中。烯烃可进行各种二次反应，如氢转移饱和生成烷烃。进一步裂解生成较小的烯烃，然后饱和生成相应的烷烃。中国石化石油化工科学研究院会同洛阳石油化工总厂，高桥石化公司炼油厂长岭炼化公司催化剂厂和齐鲁石化公司催化剂厂，开发了GOR-C和GOR-Q型降低FCC汽油烯烃催化剂。GOR-C催化剂在洛阳石化总厂进行的加工高钒常渣原料油工业试验表明，汽油烯烃体积分数有42.2%下降到31.6%。GOR-Q催化剂在高桥石化公司炼油厂进行的加工减压柴油惨练一定量大庆渣油的工业试验表明，汽油烯烃体积几分数由43.1%下降到34.4%实现了规定的35%以下的目标，同时，其他产率增加了0.32%，液化气产增加了2.45%，干气产下降了0.3%，油浆产率下降了1.23%。洛阳石化工程公司炼制研究所开发的LCP降烯烃助剂，在金陵石化，添加石化，锦州石化完成了工业应用试验，助剂加入量为催化剂总量的5%左右（质量分数）时，可是FCC汽油烯烃体积分数下降6%-10%辛烷值提高0.6-1个单位。在洛阳炼油试验厂第二FCC装置的工业试验也表明，FCC汽油烯烃体积分数下降12.4%，汽油辛烷值提高了2个单位。中国石化石油化工科学研究院的LGO-A降烯烃助剂在锦州石化公司催化裂化装置上的工业应用试验也表明，加入6%助剂后，汽油烯烃体积分数由56.6%下降到50%左右，汽油辛烷值稍有提高。

四、加氢催化剂

用于产品的生产和原料净化、产物精制。常用的有第Ⅷ族过渡金属元素的金属催化剂，如铂、钯、镍载体催化剂及骨架镍等，用于炔、双烯烃选择加氢，油脂加氢等；金属氧化物催化剂，如氧化铜-亚铬酸铜、氧化铝-氧化锌-氧化铬催化剂等，用于醛、酮、酯、酸及CO等的加氢；金属硫化物催化剂，如镍-钼硫化物等，用于石油炼制中的加氢精制等；络合催化剂，如RhCl[P（C6H5）3]，用于均相液相加氢。采用渣油加氢处理应脱除的杂质有硫、氮、钡、镍等金属及沥青质。一般来说，对于各自的杂脱除反应，采用选择性高的催化剂组合使用。除减压轻油加氢处理外，大部分作为FCC的前处理使用。作为FCC前处理要求脱氮、加氢、脱硫。为了适应需要，根据载体的改良，金属载体的最佳化，研制成功了KF-901.该催化剂在煤柴油处理上显示了高效性，可以说是柔性催化剂，在日本国内三个炼厂适用。减压轻油的轻度加氢裂化（MHC），在中间馏分的裂解中使用选择性高的MHC催化剂KF-1014。

五、结论

随着世界燃油规范标准的不断提高低碳炼油技术逐渐成为各大石油石化公司及企业发展过程中提升技术水平及产品质量的关键。因此，包括催化剂在内的低碳炼油技术创新和发展日益受到重视。依靠相关催化剂实现低碳生产与产品性能提升，逐渐成为石油资源高效转化和价值提升的重要控制点，同时也是企业获得高质量终端产品、提高效益的根本途径之一。石油化工研究院和中国石油大学等加氢、脱硫等低碳催化剂研发和生产正在大步前进，推动低碳炼油工业实现跨越式发展。

参考文献：

[1] 刘 强.生物滴滤法净化挥发性有机废气（VOCs）的研究：西安建筑科技大学博士论文'）；">论文.西安：西安建筑科技大学，2013

[2]王建军.消除VOC的催化剂.石油化工环境保护，2009，（3）：34～36

[3]王宝庆，马广大，陈剑宁.挥发性有机废气净化技术研究进展.环境污染治理技术与设备，2013，4（5）：47～51

工业催化论文范文第9篇

刘化章教授是我国著名催化剂工程技术专家，也是我国合成氨-化肥催化剂产业发展的重要领军人物。1964年毕业于浙江化工学院化工系，并留校任教至今。1982-1984年在日本横滨国立大学留学，1996-1997年在日本北海道大学访问教授。他负责创建了浙江工业大学第一个工业催化国家重点学科、国家重点实验室和博士点，造就和培养了10名教授和70多名博士、硕士等一批高级技术人才。现任浙江工业大学教授、博士生导师、工业催化研究所所长、浙江省特级专家；中国化工学会理事兼化肥专业委员会名誉主任、中国化学会催化专业委员会委员。

刘化章教授从事教学科研工作达50余年。在催化剂研究中，突破了Fe3O4体系，发现了新一代Fe1-xO催化剂。这是自Fe3O4催化剂发明百年来第一次取得重大突破，是中国独创的原始创新成果。开发成功A110-2、A301、ZA-5等系列新型催化剂，在世界上得到广泛应用，取得巨大的经济效益和社会效益。获国家发明二等奖、三等奖、国家科技进步二等奖各1项、省部科技进步一等奖6项、中国专利发明创造金奖1项、国际发明金奖1项；发明专利20项；370余篇，出版专著2部。

由于他在该技术领域做出了重大的、创造性的成就和卓越贡献，被中共中央组织部、宣传部、国家科技部、教育部授予国家杰出专业技术人才，并获得《侯德榜化工科学技术奖》-成就奖、国家突出贡献的科技专家、全国有突出贡献的留学回国人员、全国五一劳动奖章、国务院特殊津贴、化学工业部小氮肥工业先进工作者（2次）、浙江省科技进步重大贡献奖、浙江省功勋教师、浙江省特级专家、浙江省有突出贡献中青年科技人员（2次）等荣誉称号。2008年，作为全国创新创业专家代表，应中央组织部以党中央、国务院名义邀请到北戴河休假。

一、在合成氨催化剂研究中取得重大突破

粮食问题始终是性命攸关的重大战略问题，作为一个人口众多的发展中大国，解决好14亿人的吃饭问题始终是治国安邦的头等大事。合成氨工业被认为是催化技术对人类的最伟大的贡献。基于合成氨的氮肥占化肥的70%，养活了全球60%的人口。如果没有这一项技术，中国也不能以占世界7%的耕地养活了占全世界20%的人口。合成氨是第二个最大的化学品，消耗能耗占全球能源的2%，占中国的3-3.5%，且节能潜力巨大。开发高效催化剂及工艺新技术是其实现转型升级、节能减排的关键所在，经济价值和现实意义重大。

熔铁催化剂经历了几十年的发展，已经比较成熟，到上世纪80年代初已基本定型。粮食的战略地位决定了合成氨工业的不可替代性，迫使人们开始寻求新的技术突破。但熔铁催化剂被认为是研究得最透彻、最成功的催化剂，要在该领域取得突破性研究成果被认为是非常困难的，因而国内外都转向在昂贵的贵金属催化剂中寻求突破。

刘化章坚持从廉价的铁催化剂技术路线下寻求技术突破，从催化剂设计、催化理论研究和工业应用关键技术三个层面开展了深入广泛的研究。

在催化剂设计研究中，从改变催化剂母体着手，全面系统研究了在Fe-O相图中全部氧化物范围内它们与活性的关系，得到了驼峰形活性曲线，突破上述经典结论和Fe3O4体系，终于找到了熔铁催化剂的突破口―Fe1-xO催化剂新w系，取得重大突破，使氨合成催化剂性能得到大幅度提高。理论上，提出了铁氧化物分子比、单相理论、均匀性原则和活性模型等系列新的理论和概念，百年来第一次建立了熔铁催化剂的制备科学理论基础。提出物理熔融与化学反应耦合的一步法制备工艺技术和控制歧化反应的可控冷却凝固技术，历时7年，开发成功地世界独创的Fe1-xO催化剂。

刘化章在催化理论研究中，针对Fe1-xO催化剂极其优异性能与其特殊结构的构效关系问题，提出了助催化剂与Fe1-xO结构特征相匹配原则、表面酸碱协同效应、Fe1-xO歧化机理、Al2O3表面重构作用、竞争性还原机理、H2的强化学吸附和高活性本质等新概念和新理论，形成了以单相理论为核心的我国原创Fe1-xO催化剂特色理论体系。这一系列自成体系的研究成果代表了近40年国际上该技术领域的发展水平，在催化领域产生了很大影响，得到国内外学术界的公认和较高评价，认为这是“对氨催化剂原有理论的真正突破，给已经成形的合成氨催化科学知识体系带来了强烈冲击，对一百年来教科书式的催化剂研究和推断提出质疑”。根据这些理论和概念，刘化章撰写出版的中英文专著已在世界范围发行，部分内容被选编入高校教材和有关专著中，340余篇。

刘化章首创的Fe1-xO基新一代氨合成催化剂是世界合成氨催化剂研究百年来的第一次重大突破，是我国独创的一项拥有自主知识产权的原始创新成果，技术居国际领先水平。当时化工部认为该发明创造意义重大，涉及国家重大利益，需要保密，并批准获中国保密发明专利权。国家十分强调和鼓励原始创新，但我国每年成千上万项科研成果中，真正属于原始创新的并不多。Fe1-xO催化剂是一项有理论、有技术（专利）、有产品，即具有“三有”特征的原始创新成果。Fe1-xO基新型氨合成催化剂是目前世界上活性最高，生产成本低廉的最先进的商业催化剂，为我国氨合成催化剂处于国际领先地位，使我国化肥工业踏上了节能降耗的新途径，为改变我国合成氨工业落后面貌和促进农业稳定发展做出了重大的、原创性的成就和卓越贡献。

Fe1-xO催化剂发明在国际上产生了很大影响。世界著名的德国南方化学跨国公司也在生产Fe1-xO催化剂；德国、波兰、意大利等国科学家也在研究中国的这项发明，并指出：“很明显，这种发现给已成形的合成氨催化剂科学知识体系带来巨大冲击，并且还提出了令人感兴趣的工业应用方式。”

二、Fe1-xO催化剂经历3次生死存亡的抉择

Fe1-xO催化剂是氨合成催化剂近百年来的一项重大突破，是我国独创的一项原始创新成果。世界上第一个Fe1-xO催化剂的发明和开发过程没有先例可循，是一个典型的原始创新过程，从构思到产业化经历了十四年时间，Fe1-xO催化剂经历了三次生死攸关的考验！

从构思到发现历时七年。在小试过程中，由于没有先例可循，也未能找到有效的技术方案，于是刘化章换了一种思维，采取了“瞎搞”的办法。但可惜的是多次试验都以失败告终。其他老师劝他说：“刘老师，做不出来的，就别做了”。如果当时真的放弃不做了，那么Fe1-xO 催化剂就不会被发现了，Fe1-xO催化剂面临第二次生死攸关的考验。但是，执着不悔是刘化章的追求，坚韧不拔是刘化章的风格。既然要“瞎搞”，那就要“蛮干”到底，不达目的，决不罢休。刘化章坚持一定要做出一只样品！失败了，卸炉，装料，通电；再失败，再来，如此反复，终于试制成功第一只Fe1-xO催化剂样品！谁也没有想到，这次“瞎搞”的实验竟然是一次重大的突破性实验，它标志着Fe1-xO催化剂的诞生！正是因为有了刘化章式的坚持与拼搏，才有了Fe1-xO催化剂这一重大发现！

在这个创新过程中，刘化章深刻地体会到，搞科学研究要有异想天开的独创精神，要敢想、敢做，从前人没有做过的或按一般常识被认为是不可能的地方闯出自己的路。从废催化剂回收利用的目的出发，却“意外”地发现了一种新型的Fe1-xO催化剂。按照固定思维不可能的事情，按照创新思维就成为可能。“一切结论都在实践之后。尚未实践就下结论，就不可能有创新”，这是刘化章从事科学研究的准则。没有异想天开的创新思想，就没有Fe1-xO催化剂这一重大发现！氨合成催化剂已经历百年历史，被认为是研究得最透彻、最成功，在众多科学工作者广泛研究过的领域中，刘化章所引领的创新一个接着一个。他对氨合成催化剂研究的突出献，不仅在于开发出新型的系列催化剂以及由此产生的巨大经济效益，而且还在于我们在该领域科学研究中所表现出来的独创的科学精神。

从第一个样品到研制成功又经历了七年的漫长岁月，不仅困难重重，而且Fe1-xO催化剂又经历了一次生死存亡的考验。历经四年的第一次工业试验失败后，课题组在认识上和工作上发生了严重的分歧，少数人动摇了、退却了，有的认为Fe1-xO技术路线在本质上是不可行的，再继续下去也是“死路一条”，并退出了课题组。

在这个关键时刻，刘化章向校长汇报了课题组遇到的困难，表达了他的观点和态度，请求领导给他“背水一战”的机会。为了表示决心，刘化章毅然绝然地立下誓言：“誓与Fe1-xO催化剂共存亡，坚决完成国家任务！如不成功，我从实验室主楼跳下来！”在极其困难和巨大精神压力下，他继续带领课题组日夜奋战，终于研制成功世界上第一个Fe1-xO基A301催化剂，技术达到国际领先水平！

科技创新光有异想天开的独创精神是不够的，还需要脚踏实地、实事求是的科学精神，坚忍不拔、追求真理的献身精神。Fe1-xO催化剂的发明和开发过程中，困难、曲折和失败始终伴随着他们！技术方案被否决了！小试失败了！中试失败了！工业应用也遭遇失败了！其中任何一步都是决定Fe1-xO催化剂能否被发现和能否被开发成功的生死存亡的关键节点！技术方案被否决后，如果没有坚持技术路线，就不能找到熔铁催化剂的技术突破口；小试过程中，如果没有坚持实验，没有“今天一定要做出一只样品来”这样的决心和坚持实验的科学精神，就没有这一重大发现！在中试失败后，如果没有坚持Fe1-xO催化剂技术路线，没有“誓与Fe1-xO催化剂共存亡”这样的不怕失败、百折不挠的献身精神，就没有这一重大成果！

成功需要拼搏，成功需要等待！对于自己的创新经历，他说可以用两个字可以道出他最艰辛的工作特点，这两个字就是失败。同样地，成功的秘诀也可用两个字概括，那就是坚持。为了Fe1-xO催化剂的成功，刘化章拼搏了14年，坚持了14年！等待了14年！

三、催化剂的创新必须驱动产业的发展

国家提出全面实施创新驱动发展战略加快建设创新型国家，要求紧扣产学研结合问题，重点在推动科技成果转化上求突破。刘化章团队是从事催化剂研究的，如果把“创新驱动”比作经济发展的“催化剂”，则催化剂的“创新”必须“驱动”产业发展。

科学研究需要正确的价值观。刘化章认为，没有创业的创新是无本之木，只能是多几篇论文，多几个科技成果奖而已，而科技与经济依然是“两张皮”，也就是说，一项科研项目只有完成了“创新”和“驱动”两个过程，才能解决科技与经济“两张皮”的问题。这是刘化章长期坚守的科研价值观和目的观。

刘化章团队长期坚持走产学研结合的道路，创新了成果转化模式和方式，在该领域率先提出“研究、开发、生产、应用”一条龙的科研指导思想，坚持不懈地致力于产业化和工业应用。在校内外建立中试和产业化基地。从催化剂中试研究、催化剂生产、合成塔升温还原到正常运行一竿子到底，为企业提供全方位技术咨询和现场服务，团队成员的足迹踏遍祖国除之外全国30个省市区的数百家化肥厂。刘化章的产学研结合的创新模式，《科技日报》曾以“为自主创新‘火上浇油’”为题做了报道。

刘化章认为，创新成果转化和工业应用的过程是不断的创新过程。既要解决新型催化剂在工业应用中遇到的系列关键工程技术问题，又要解决工业实践中发现的新技术、新问题，提出了“催化剂、催化反应器、催化反应工程和工艺技术一体化技术路线，形成集成创新体系，创造性地解决了新型Fe1-xO催化剂在现有工业装置中系列应用关键技术，形成一套特有的新型催化剂使用技术，使催化剂工业应用提高到新的高度。

这系列成果转化配套措施，有力地促进了成果转化，降低了企业采用新技术的风险，《人民日报（海外版）》、《中国化工报》等曾评价刘化章的措施是“把成果转化风险降为零”。他将研究成果实现了大规模产业化，研发的催化剂在全国的市场占有率 40%～50%。产品在国内外合成氨厂得到最广泛的应用，其中包括世界上最大规模的年产60-70万吨合成氨的特大型合成氨厂，应用企业遍布全国31个省市区（图5），累积应用厂达上万家（次）合成氨厂，支撑了我国合成氨工业的 “半壁江山”。

工业应用技术经济指标先进，装置能力提高10-20%，吨氨能耗降低100-150公斤标煤，且至今已持续30多年，累计新增产值1186.1亿元，新增利税325.4亿元；节约能源5，827～8，741万吨标煤，减排CO2 2.133亿～3.199亿吨，增产粮食17，998万～35，996万吨，取得重大的经济和社会效益。在确保国家粮食安全中发挥了重要作用。

工业催化论文范文第10篇

[论文摘要]：乙酰丙酮又名2，4一戊二酮，是重要的医药中间体，有着极为广泛的应用。介绍乙酰丙酮的物性、用途和几种制备工艺，概述了国内外乙酰丙酮的生产现状和市场需要并对今后发展提出了建议。

乙酰丙酮又名2.4-戊二酮，二乙酰基甲烷，是一种重要的有机合成原料。常温下乙酰丙酮为无色或微黄色易流动的透明液体，熔点-23℃，沸点140.6℃。纯品有酯的气味，工业品因含有少量杂质略有臭味，呈微黄色。乙酰丙酮微溶于水，能与乙醇、乙醚、氯仿、丙酮、冰醋酸等有机溶剂混溶。乙酰丙酮可与许多金属形成盐，与氢氧化钾作用形成丙酮和酮式两种互变异构体的混合物，处于动态平衡中，其中烯酮式异构体由于形成分子内氢键，所占比例较大，为82%-83%。乙酰丙酮在水中不稳定，易分解出醋酸和丙酮。光照射会自聚成树脂，变成褐色液体。

1.乙酰丙酮的应用

乙酰丙酮用途极广，主要用于生产药品、饲料添加剂和催化剂，此外还用作合成中间体的溶剂以及用于粘合剂，燃料添加剂和金属螯合剂。在医药工业中，乙酰丙酮用于生产磺胺二甲基嘧啶等。在兽药和饲料添加剂方面主要用于合成抗鸡球虫病药物尼卡巴嗪的原料之一。乙酰丙酮在欧美主要用于生产兽药及饲料添加剂，在日本主要用于生产催化剂。我国主要用于生产磺胺药，部分用于兽药，少部分用于生产催化剂。

2.乙酰丙酮的合成

乙酰丙酮的合成工艺主要有丙酮一乙酸乙酯法、丙酮一醋酐法、乙酰乙酸乙酯-醋酐法、丙炔-醋酸法、乙烯酮-丙酮法等。

2.1丙酮一乙酸乙酯法

在反应釜内加入金属钠、乙醚和冷的无水乙酸乙酯，搅拌下滴加丙酮，保反应温度为45-55℃，最佳pH值6~6.5。反应物经分离，精馏得乙酰丙酮。反应过程中放出大量热，当温度超过70℃时有副反应发生。这种方法的缺点是产生大量废水，20kg金属钠可制取50.3kg乙酰丙酮，副产物为34kg的氯化钠，41.3kg醋酸钠和153kg水。

2.2丙酮一醋酐法

采用BF3作为催化剂，使用丙酮与醋酐缩合，精制得产品。该工艺简单技术成熟，产率高，可达80~85%。这种方法的缺点是BF3是危险品且用量大，安全性较差，废液处理难度大，成本高，经济效益不大。

2.3乙酰乙酸乙酯-醋酐法

在装有分馏塔的反应器中投入惭酰乙酸乙酯，醋酐和催化剂氧化镁，混合后加热到130℃，反应10-13小时后，温度升至135-140℃继续反应5小时，精馏得到乙酰丙酮，收率约83.4%。这种方法操作简单，产率稳定，污染小，经济效益好。

2.4丙炔-醋酸法

丙炔与醋酸反应生成醋酸异丙烯酯，最佳条件是温度240~250℃，丙炔过量5~6mol，压力0.2~0.5Pa，催化剂为醋酸锌，醋酸转化率为80%时，醋酸异丙烯醋产率高达92%，在管式反应器中醋酸异丙烯酯重排，反应温度450~480℃，产物经冷凝器冷却后输入澄清器，澄清液输入精馏塔分离出乙酰丙酮。这种工艺以炼厂气或裂解气为原料，经济效益较好。

2.5乙烯铜一丙酮法

根据生成乙烯柄原料的不同，分为丙酮路线和醋酸路线。该方法的第一步是丙酮或醋酸热裂解生成乙烯酮；第二步用丙烯酯异构化生成乙酰烯酯；第三步在催化刘作用下，醋酸异丙烯酯异构化生成乙酰丙酮。丙酮或醋酸裂化是一个可逆热分解反应，裂解的过种中产生一氧化碳、甲烷、氢等副产物。乙烯酮在酸催化剂作用下被丙酮吸收生成醋酸异丙烯酯。由于该反应吸热，一般在低温下进行。生成的醋酸异丙烯酯在催化剂的作用下，高温异构化重排生成乙酰丙酮。催化剂的加入使副反应、副产物质种类减少，转化率、产率提高，产量增加。虽然乙烯酮一丙酮法是目前主要的工业合成方法，但该方法存在着能耗高，收率较低等明显缺陷。3.展望

我国现已加入WTO，其下游医药产品出口形势越来越好，这使乙酰丙酮的需求出呈现快速增长趋势。开发生产乙酰丙酮的合理工业化途径，具有良好的市场前景。针对产业现状，提出以下发展建议：

一是不断提高合成技术，借鉴国外先进技术对现有装置进行改造。新建装置宜采用醋酸裂解制乙烯酮的方法，目前该技术国内已经开发成熟。随着东南亚地区，如马来西亚、新加坡等多套羰基化法制醋酸装置的投产及国内几套大规模醋酸装置陆续投产，醋酸拱应比较充足，价格平稳。利用醋酸裂解制乙烯酮，然后与丙酮反应制备乙酰丙酮的经济性将日益显现。加外，在原料和产物价格适宜的条件下，也可考虑采用投资小、反应条件温的乙酰乙酸乙酯-醋酐法。

二是大力拓展乙酰丙酮应用领域。目前我国90%以上产品用于医药和兽药生产。在国外，日本80%用于石化反革命应催化剂、助催化剂、溶剂和胶粘剂。欧美国家在催化剂、溶剂等方面的用量出占其消费总量的50%以上。因此，国内应加大乙酰丙酮的应用研究。

三是与国外发达国家相比，我国乙酰丙酮生产规模较小，无法体现规模效益，不易实现自动化控制。应在具有原料和技术优势的企业，采用先进生产工艺，建设年产3000-5000吨规模化装置。这样不仅可以满足国内市场需求，还能获得良好的经济效益。

参考文献

[1]庆月，乙酰丙酮生产工艺的选择[J]，医药化工，2005，（8）：22-27

[2]镇文，乙酰丙酮的生产应用及市场分析[J]，精细化工原料及中间体，2004（22）：22-24

[3]任相敏、刘颖，乙酰丙酮市场及发展建议[J]，化工科技市场，2002（5）：20-22

[4]徐润华，乙酸法乙酰丙酮的合成及应用[J]，河南化工，2003（12）：1-3

[5]郑海涛，一步法催化合成乙酰丙酮的工艺研究[J]，辽宁化工，2006（3）：131-132