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不同氮源用于电催化合成氨的研究进展

高等学校化学学报 2024年第3期45卷 1-20页

作者：赵晓光王云龙尹海波曲亚坤苏海伟房韡中石化石油化工科学研究院有限公司北京100083 清华大学环境学院北京100084

氨是化肥生产和化学工业的重要原料,也是良好的无碳储能燃料.相比于工业应用上能耗大、转化率低的哈勃博施(Haber-Bosch)法,电催化合成氨的方法能够在温和条件下绿色高效地合成氨.本文综合评述了以氮气、硝酸根和一氧化氮作为不同氮源... 详细信息

氨是化肥生产和化学工业的重要原料,也是良好的无碳储能燃料.相比于工业应用上能耗大、转化率低的哈勃博施(Haber-Bosch)法,电催化合成氨的方法能够在温和条件下绿色高效地合成氨.本文综合评述了以氮气、硝酸根和一氧化氮作为不同氮源时电催化合成氨的反应机理,并结合不同氮源的特点分析了各自的研究进展与优势,分别讨论了氮气难以溶解在水中被吸附和活化、硝酸盐还原元素价态跨度大难以控制中间体和反应路径及一氧化氮体系复杂、水溶液中析氢副反应难以控制等问题,总结了运用不同策略开发高活性、高稳定性催化剂以提高反应效率和选择性、优化反应装置以减小传质影响、选用不同电解质体系改善反应过程等解决思路.最后,对不同氮源电催化合成氨的未来发展趋势和应用前景进行了展望.

关键词：电催化合成氨氮气硝酸根一氧化氮

水滑石基Ni/Al_(2)O_(3)催化剂催化玉米秸秆加氢裂解制二元醇和芳香族单体性能研究

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低碳化学与化工 2024年第6期49卷 63-72页

作者：马泽暐温哲中石化石油化工科学研究院有限公司北京100083 常州大学石油化工学院江苏常州213164

生物质是化石能源最有前景的可再生替代品之一,由生物质制备高附加值化学品是实现生物质多元化应用的有效途径。采用尿素沉淀法和程序升温还原法制备了水滑石基Ni/Al_(2)O_(3)催化剂,通过X射线衍射(XRD)分析了催化剂及其前驱体的物相组... 详细信息

生物质是化石能源最有前景的可再生替代品之一,由生物质制备高附加值化学品是实现生物质多元化应用的有效途径。采用尿素沉淀法和程序升温还原法制备了水滑石基Ni/Al_(2)O_(3)催化剂,通过X射线衍射(XRD)分析了催化剂及其前驱体的物相组成,并考察了Ni/Al_(2)O_(3)催化剂对玉米秸秆在水-甲醇混合溶剂中加氢裂解反应的催化性能。结果表明,Ni/Al_(2)O_(3)催化剂表现出较好的催化活性,在最优反应条件(V(H_(2)O):V(CH_(3)OH)=7:3、240℃和3.0 MPa H_(2))下,玉米秸秆转化率接近100%,二元醇产率为38.8%,芳香族单体产率为13.6%。V(H_(2)O):V(CH_(3)OH)和反应温度显著影响了玉米秸秆转化率和小分子产物产率,Ni/Al_(2)O_(3)催化剂和反应气氛主要影响了小分子产物产率和分布。对经过一次循环后的催化剂进行循环性测试发现,二元醇产率和芳香族单体产率分别下降至10.8%和5.4%。根据拉曼光谱分析结果推测,催化剂活性下降可能是因为催化剂表面形成了积炭。分析二元醇和芳香族单体的生成路径发现,Ni/Al_(2)O_(3)催化剂对活性中间体的稳定起到了重要作用。

关键词：玉米秸秆加氢裂解 Ni/Al_(2)O_(3)催化剂二元醇芳香族单体

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草酸离子液体脱除模拟油中的碱性氮化物

精细石油化工 2024年第3期41卷 5-8页

作者：刘宇新朱希平关慧敏闫锋孙方力辽宁石油化工大学石油化工学院辽宁抚顺113001 中国石油天然气股份有限公司辽河石化分公司辽宁盘锦124022

以草酸为原料,采用一步法合成了N-甲基吡咯烷酮草酸盐离子液体催化剂,将其应用于模拟油脱除碱性氮工艺。考察了离子液体催化剂反应时间、温度、剂油比、H_(2)O_(2)用量对喹啉脱除率的影响。实验结果表明:在反应温度为45℃,反应时间为40 ... 详细信息

以草酸为原料,采用一步法合成了N-甲基吡咯烷酮草酸盐离子液体催化剂,将其应用于模拟油脱除碱性氮工艺。考察了离子液体催化剂反应时间、温度、剂油比、H_(2)O_(2)用量对喹啉脱除率的影响。实验结果表明:在反应温度为45℃,反应时间为40 min、剂油比为1∶10、无氧化剂条件下,喹啉脱除率可达98.59%,让离子液体重复使用4次后喹啉脱除率可达85.49%。

关键词：离子液体碱性氮脱氮反应草酸喹啉模拟油

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炼油设备常见故障及维修保养措施

化学工程与装备 2024年第3期 109-111页

作者：罗宇辽河油田石油化工公司

针对炼油设备的故障问题，首先对炼油设备运行的特点进行了分析，然后在此基础上，对常见故障问题及原因进行了总结，对炼油设备维修保养措施进行了研究。研究表明：炼油设备具有操作要求严格、安全隐患突出、工作条件复杂以及结构系统... 详细信息

针对炼油设备的故障问题，首先对炼油设备运行的特点进行了分析，然后在此基础上，对常见故障问题及原因进行了总结，对炼油设备维修保养措施进行了研究。研究表明：炼油设备具有操作要求严格、安全隐患突出、工作条件复杂以及结构系统性高等特点，在运行的过程中可能会出现泄漏、温度、压力、控制系统、电气系统等多种类型的故障问题，需要从定期维护检查、强化温度压力控制、预防性更换部件、做好故障记录以及强化设备润滑等角度出发，采取多种类型的措施，以此保障炼油设备运行的可靠性。研究成果可为保障炼油设备的安全可靠运行奠定基础。

关键词：炼油设备运行特点常见故障维修保养强化控制

酸性离子液体的制备及在生物基聚2,5-呋喃二甲酸乙二醇酯合成中的催化性能

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高等学校化学学报 2024年第5期45卷 155-164页

作者：周俏赵园园郭立颖史亚飞郑荣荣沈阳工业大学石油化工学院辽阳111003

制备了5种酸性离子液体催化剂([DA-2PS][X]_(2)),利用红外光谱仪、核磁共振波谱仪、紫外光谱仪和热重分析仪对其化学结构、Brønsted酸性和热性能进行了表征与测试.用其代替传统金属催化剂催化2,5呋喃二甲酸(FDCA)与乙二醇(EG)直接酯化... 详细信息

制备了5种酸性离子液体催化剂([DA-2PS][X]_(2)),利用红外光谱仪、核磁共振波谱仪、紫外光谱仪和热重分析仪对其化学结构、Brønsted酸性和热性能进行了表征与测试.用其代替传统金属催化剂催化2,5呋喃二甲酸(FDCA)与乙二醇(EG)直接酯化反应合成聚2,5-呋喃二甲酸乙二醇酯(PEF),讨论了Brønsted酸性强弱对催化性能的影响,其中Brønsted酸性最强的[DA-2PS][HSO_(4)]_(2)催化性能最好.通过正交实验获得了最佳工艺参数,即催化剂用量为FDCA摩尔数的0.10%,n(EG)∶n(FDCA)=2∶1,酯化温度为210℃,缩聚温度为240℃,缩聚时间为6h.在最佳工艺参数下,FDCA转化率为98.1%,PEF的特性黏度为0.63dL/g,数均分子量达到***的结构表征和热性能测试结果表明,所合成的物质为目标产物,且具有与传统金属催化剂合成的PEF相当的热性能.

关键词：离子液体直接酯化法生物基聚2,5-呋喃二甲酸乙二醇酯

控藏断层再活动风险性分析方法及其应用——以辽河油田锦150油藏为例

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西安石油大学学报（自然科学版） 2024年第3期39卷 12-20页

作者：杨海燕王有功姚睿蔡超姜越傅巍郝博洋王超东北石油大学黑龙江大庆163318 广东石油化工学院广东茂名525000 中油辽河油田公司辽宁盘锦124010

在油藏注采开发过程中,因流体注入使油藏内部压力系统发生紊乱,会导致侧向遮挡油气富集的静态地质条件被破坏,即断层发生再活化现象,致使原油泄漏,造成环境污染或产量下降等问题,为了避免这种现象发生,本文以锦150油藏为例,采用井震资... 详细信息

在油藏注采开发过程中,因流体注入使油藏内部压力系统发生紊乱,会导致侧向遮挡油气富集的静态地质条件被破坏,即断层发生再活化现象,致使原油泄漏,造成环境污染或产量下降等问题,为了避免这种现象发生,本文以锦150油藏为例,采用井震资料结合的方式,构建断层和地层三维地质模型,并以断层再活化机制及影响因素分析为基础,结合地应力场和地层压力特征,来定量表征锦150油藏断层再活化压力大小。结果表明:锦150区块在ZⅡ^(1)、ZⅡ^(2)、ZⅡ^(3)油层附加流体压力阈值不超过7.3 MPa、7.5 MPa及7.7 MPa时,断层发生再活动的风险性小;通过应用效果分析证实,在现有注采压力下油藏保存条件不会被破坏,断层不会发生失稳现象。

关键词：断层再活化压力地应力场分析地层压力场断层岩类型风险评价

316L不锈钢掺杂SiC环状同轴送粉TIG熔覆层组织结构与性能

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焊接学报 2024年第4期45卷 49-56,I0006页

作者：高辉周灿丰胡晓慧李文龙北京石油化工学院北京市高等学校能源工程先进连接技术研究中心北京100926

TIG熔覆是经济高效的表面修复方法,与传统的预置粉末法相比,同轴送粉法具有优良的适应性,但是试验研究相对较少.自主设计制造了环状同轴送粉TIG熔覆焊枪,与管状同轴送粉TIG熔覆焊枪相比,制造的熔覆层不存在熄弧位置凹坑、焊缝不够平直... 详细信息

TIG熔覆是经济高效的表面修复方法,与传统的预置粉末法相比,同轴送粉法具有优良的适应性,但是试验研究相对较少.自主设计制造了环状同轴送粉TIG熔覆焊枪,与管状同轴送粉TIG熔覆焊枪相比,制造的熔覆层不存在熄弧位置凹坑、焊缝不够平直以及焊缝熔宽不一致等问题,而且具有更高的熔覆效率.结果表明,采用优化的焊接热输入、送粉量和SiC含量参数匹配,在316L不锈钢表面进行环状同轴送粉TIG熔覆,获得了外观优良的单层单道熔覆层、单层多道熔覆层.对熔覆层进行显微硬度测量、微观组织及元素成分分析、宏观电化学腐蚀试验、微区电化学腐蚀试验以及耐磨性能测试,并与母材进行了比对,环状同轴送粉TIG熔覆导入的SiC粉末有效地提升了熔覆层的耐蚀性与耐磨性.

关键词：环状同轴送粉TIG熔覆 316L不锈钢掺杂SiC 耐蚀性耐磨性

Ce-CoFe-P@CC纳米复合催化体系的OER性能

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石油化工高等学校学报 2024年第3期37卷 49-57页

作者：毕艳琴陈亮亮段春阳赵增华辽宁石油化工大学石油化工学院辽宁抚顺113001

对粉末电催化剂进行电催化性能测试时通常需要加入黏合剂,该测试容易导致催化剂电阻增加,催化剂负载量减少,并且在长时间测试下催化剂容易被剥离。采用一步水热法使Ce掺杂CoFe层状双金属氢氧化物在碳布上均匀生长,并进一步磷化处理直接... 详细信息

对粉末电催化剂进行电催化性能测试时通常需要加入黏合剂,该测试容易导致催化剂电阻增加,催化剂负载量减少,并且在长时间测试下催化剂容易被剥离。采用一步水热法使Ce掺杂CoFe层状双金属氢氧化物在碳布上均匀生长,并进一步磷化处理直接获得了无需黏合剂的Ce-CoFe-P@CC自支撑电极材料;通过XRD、SEM、TEM、N_(2)吸附-脱附等温曲线和XPS对电极材料进行表征,并对其进行了电催化OER性能测试。结果表明,合成得到的电极材料具有规则的纳米片形貌,纳米片长度和厚度分别为2.50μm和0.05μm;Ce和P的掺杂优化了CoFe-LDH电子结构,促进了电荷转移,增加了催化活性位点,提高了电极的耐久性;Ce-CoFe-P@CC在10 mA/cm^(2)的电流密度下只需187 mV的过电势,表现出优异的OER催化性能。

关键词：析氧反应电催化 CoFe层状双金属氢氧化物稀土金属磷化物

Cu-Mn-Al三元尖晶石催化甲醇重整反应特性

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石油化工高等学校学报 2024年第2期37卷 50-57页

作者：吕昌赫吴殿卿张楷文于东北张财顺韩蛟高志贤辽宁石油化工大学石油化工学院辽宁抚顺113001

以硝酸铜为铜源、拟薄水铝石为铝源、柠檬酸为添加剂,以乙酸锰为第三组分部分取代铜,采用球磨法制备了Cu_(0.7)Mn_(0.3)Al_(2.5)三元固溶体尖晶石催化剂;借助XRD、BET、H_(2)-TPR和XPS等表征技术,对Cu_(0.7)Mn_(0.3)Al_(2.5)的晶相结构... 详细信息

以硝酸铜为铜源、拟薄水铝石为铝源、柠檬酸为添加剂,以乙酸锰为第三组分部分取代铜,采用球磨法制备了Cu_(0.7)Mn_(0.3)Al_(2.5)三元固溶体尖晶石催化剂;借助XRD、BET、H_(2)-TPR和XPS等表征技术,对Cu_(0.7)Mn_(0.3)Al_(2.5)的晶相结构、织构性质、还原性质及表面阳离子状态及分布进行研究,并在甲醇水蒸气重整制氢(MSR)反应中考察其缓释催化性能。结果表明,与Cu Al_(2.5)、Cu_(0.7)Zn_(0.3)Al_(2.5)相比,Cu_(0.7)Mn_(0.3)Al_(2.5)的晶粒最小,比表面积最大,且晶胞收缩最大,晶胞常数最小;该催化剂呈富铝状态,但表面尖晶石相Cu^(2+)占比更高,H_(2)气氛下还原难度增大,在MSR反应中表现出较好的缓释催化性能;在温度为265℃、n(H_(2)O)/n(CH_(3)OH)=2、质量空速为2.25 h^(-1)的条件下反应40 h,甲醇转化率高达84%。该研究为研发高效铜基缓释催化剂提供了数据参考。

关键词：缓释催化甲醇重整尖晶石球磨法