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二氧化碳吸附分离研究进展论文

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二氧化碳吸附分离研究进展论文

吸收法(1)化学吸收法化学吸附法是利用CO2和吸附液之间的化学反应将CO2从排气中分离回收的方法。典型的化学吸收剂有一乙醇氨(MEA)、二乙醇氨(DEA)和甲基二乙醇氨(MDEA)等。 此法为湿式吸收法可与湿式脱硫装置联合使用。其反应试:此反应为一可逆反应,温度对反应有很大的影响,反应一般在38℃左右吸收CO2,吸收CO2,反应向右进行,当温度在100℃,反应向左进行,放出CO2。化学吸收法目前存在的主要问题是:①由于在吸收塔内有起泡、夹带等现象,使烟气净化系统复杂,能量消耗和投资都很大;②由于烟气中含有少量的O、CO、SO2等气体,在再生塔的高温条件下,一方面会与吸收液反应,使吸收液浓度下降,吸收效率降低,另一方面会腐蚀再生塔,影响设备寿命。③处理高炉咽气时,由于反应的温度是在100℃以下,就要对高温气体换热,处理的设备增多,加大了投资。(2)物理吸收法物理吸收法主要是利用水、甲醇、碳酸丙稀脂等作为吸收剂,利用CO2在这些溶液中的溶解度随压力而改变的原理来吸收CO2气体。这种方法主要在低温高压下进行,吸收能力大,吸收利用量少,吸收剂再生不需要加热,溶剂不起泡,不腐蚀设备。但只能适用于CO2气体分压较高的条件,CO2的去除率较低。物理吸附物理吸附法是利用天然存在的沸石等吸附剂对CO2气体具有选择吸附的性质,对CO2气体进行分离的方法。利用吸附量随压力变化而使某种气体分离回收的方法称为变压吸附法(PSA),变压吸附工艺(PSA法),工艺过程简单,能耗低,适应能力强,无腐蚀问题。但CO2的回收率比较低,适用于CO2浓度比较高的情况。利用吸附量随温度变化而分离回收某种气体的方法称为变温吸附法(TSA)二者结合在一起的为PTSA法。物理吸附的特点如下:①吸附在低温高压下进行,吸附能力大,吸附利用量少,吸附剂再生不需要加热;②溶剂不起泡,不腐蚀设备;③只适合用于CO2分压较大的条件。且CO2的去除程度较低。低温分离法 低温分离法是通过低温冷凝分离CO2的一种物理过程, 一般是将烟气多次压缩和冷却后,引起CO2的相变,从而达到从烟气中分离CO2的目的。膜分离法利用高分子膜分离气体是基于混合气体中CO2气体与其他组分透过膜材料的速度不同而实现CO2气体与其他组分的分离。主要有,气体分离膜(Gas separation membrane)技术和气体吸附膜(Gas absorption membrane)技术,这两种膜分离技术在火电厂分离回收CO2过程中有较大的应用前景。此外,膜分离技术还可用于从天然气中分离CO2,从沼气中去除CO2。膜分离法具有装置简单、操作方便、能耗较低等优点。但是很难得到高纯度的CO2。空气分离/烟气循环法 空气分离/烟气循环法(O2/CO2燃烧法)首先由Horne和Steinburg于1981年提出。这种新方法的关键是确保应用的锅炉火焰和热传输以及防止空气泄漏进人炉内。美国能源部资助美国Argoune国家实验室(ANL)进行了研究,探索出其方法主要有三个步骤:①空气压缩分离;②燃烧和电力产生;③烟气压缩和脱水。

空气分离技术论文篇二 深冷技术在空气分离设备设计中的应用 摘 要:随着国民经济的迅速发展及科学技术水平的不断提高,各种新型空气分离设备不断出现,作为空气分离技术中最早出现的技术,深冷技术在其发展中得到了广泛的应用。文章主要对深冷技术的概念、空气分离设备的含义及深冷技术在空气分离设备设计中的应用进行了简要的分析与探究。 关键词:深冷技术;空气分离设备;设计;应用;概念 中图分类号: 文献标识码:A 文章编号:1006-8937(2014)23-0063-02 空气分离技术起源于1985年与1903年德国卡尔・林德教授创造的第一套空气液化设备及10 m3/h(氧)空气分离设备,在其100多年的发展历程中,随着新型技术的不断发展,空气分离设备及技术得到了极大的发展,深冷分离技术在空气分离出现最早的一种技术,经人们的不断研究及革新,在工业生产实践及设备更新中愈加成熟,在国民经济发展中的应用范围也随之更加广泛。 1 深冷技术的概念 深冷技术是指采用冷媒介质作为冷却介质,把淬火后的金属材料的冷却过程继续下去,达到远低于室温的某一温度(-196 ℃),进而实现金属材料性能发送的目的。近年来,随着空气分离设备设计的不断发展,作为金属工件性能发送的新型工艺技术,深冷技术是现阶段最有效、最经济实用的技术。 在深冷加工中,金属里残余的大量奥体转化为马氏体的形式,尤其是从-196 ℃到室温的过程中过饱和的亚稳定马氏体的过饱和度会下降,析出弥散,超微细碳化物其与基体保持共格关系,电流只有20~60 A,这种现象的产生可以减少马氏体晶格畸变,降低微观应力,在材料塑性变形中细小弥散的碳化物可以对位错运动造成阻碍,进而起到基体组织强化的作用。与此同时,析出超微细碳化物颗粒后要在马氏体基体上进行均匀分布,对晶界脆化作用进行有效减弱,细化基体组织不仅可以对杂质元素在晶界的偏聚程度进行有效减弱,还可以充分发挥晶界强化的作用,进而对工模具性能进行极大改善,提高其硬度、抗冲击韧性及耐磨性。深冷技术的应用不仅体现于工作表面,还在工件内部进行渗入,展现的是整体性效果,基于此,可以对工件进行重模,多次使用。在工件方面,深冷技术的应用还可以对淬火应力进行有效降低及起到尺寸稳定性增强的作用。 2 空气分离设备的含义 随着社会经济的迅速发展及科学技术的不断进步,在空气分离研究等行业的发展中,其装备发展已呈现出大型化的趋势,对空气分离设备配套的要求也越来越高。现阶段,在空气分离设备自主化发展中我国的水平等级已达6万等级,与世界先进水平十分接近。2002年,杭氧的3万等级国产空气分离设备在宝钢集团成功运转,使得我国空气分离设备的竞争力得到了极大的提升,促使国产大型空气分离设备成功对国内市场进行了大范围地占领。 3 深冷技术在空气分离设备设计中的应用 空气深冷分离工艺是采用多塔低温精馏的方式,从压缩空气中制取高纯度的氧、氮等产品。目前在空气分离设备设计中主要有两种存在形式,第一种是常温空气分离设备,这种设备主要是在常温及非低温的状态下进行的,这种常温空气分离设备又可以分为两种不同的形式:变压吸附分离与膜分离。这里要进行分析的就是另一种空气分离设备设计形式,深冷空气分离,这种设备主要应用于温度非常低的情况下。在20世纪50年代,为提升我国国防力量,满足国防需求,我们的深冷空气分离技术及设备都是从苏联引进和仿制,当时仿制的企业为杭州铁工厂。在1953年左右时,我国才成功仿制出了属于自己的深冷空气分离设备。直至今日,我国的空气分离技术及设备制造水平已经得到了极大的发展,并为国民经济的增长贡献着自己的一份力量。目前,深冷空气分离技术主要应用于以下几方面。 压缩空气净化组件 压缩空气净化组件主要的组成成份有高效除油器、冷冻式干燥机、精密过滤器及活动性过滤器。首先空气要在空气压缩机里进行压缩,再在空气缓冲罐中进行作业,然后经过高效除油器将大部分的杂质进行有效去除,杂质主要包括油、水及尘等,在水分进一步去除中可以采用冷冻式干燥机进行,再次进行去油、去尘时可以选用精密过滤器实施操作,最后选用活性炭过滤器进行更深层次地去油工作。 空气缓冲罐 空气缓冲罐组件主要的构成成份有空气缓冲罐与附属阀门仪表。空气缓冲罐在空气分离设备设计中起到的主要作用就是缓冲,对气流脉动起到有效降低。进而使系统压力波动得到降低,使压缩空气能够顺利在压缩空气净化组件中通过,最大限度地将尤、水等杂物进行有效排除。与此同时,在进行吸附塔工作切换过程中,还可以帮助氧氮分离系统在极少时间中得到大量所需的压缩空气,这种技术的应用,可以可以帮助吸附塔中的压力进行迅速上升并达到工作压力,还可以确保机械设备运行的可靠性与稳定性。 氧氮分离系统 构成氧氮分离系统组件主要的成份有吸附塔、压紧装置、附属阀门与仪表电器。选用复合床结构设计中的吸附塔,主要分为两种塔:A塔与B塔,将进口碳分子筛填装进塔内(为提高碳分子筛装填的均匀性可以选用伸展扭转式振动填充方式进行操作)。清洁的压缩空气要先从A塔入口端在碳分子筛的作用下流向出口端,这个时候被其吸附的主要成分有氧气、二氧化碳及水,在吸附塔出口端流出的只有产品氮气。经过时间的不断推移,当A塔内的碳分子筛吸附达到饱和前将会出现自动吸附停止的现象,在B塔中流入清洁压缩空气在进行吸氧产氮,并进行A塔分子筛的再生。通过将吸附塔快速降低到常压脱附的氧气、二氧化碳就水来实现分子筛的再生。在进行A、B塔交替吸附塔再生时,不仅可以促使氧氮分离的完成,还可以不断产生氮气。 氧氮缓冲系统 氧氮缓冲系统组件主要的构成成份有氮气缓冲罐、精密过滤器、流量计、调压阀、放空部件等,氮气缓冲罐主要是将氮氧分离系统中分离出来的氮气压力及纯度进行均衡作用,确保氮气的稳定性并保障连续供给。与此同时,在进行吸附塔切换工作之后,将自身的一些气体进行吸附塔回充作业,这种方式可以有效起到提升吸附塔压力的作用,还能起到对床层的有效保护,在空气分离设备工作时还能起到极大的保护作用。最后进行再次过滤,主要采用精密过滤器进行工作,这样可以最大限度地确保氮气的质量。 作为一种传统的制氮方式,深冷空气分离制氮已经有几十年的发展历程。这种方式主要以空气作为原料,为使空气液化变为液体空气,必须进行严格的压缩、净化,并进行热交换。液体空气主要构成的混合物分两部分组成:液态氧气与液态氮气,通过两者不同的沸点进行液态空气的精馏,将两者进行有效分离并获取氮气。在整个工作操作中深冷空气分离制氮设备及过程十分繁杂,需要占用大范围的土地面积,基础建设成本很高,气体产生的速度很慢,在安装过程中,具有较高要求及较长工作周期。对深冷空气分离设备、安装与基层建筑等方面的因素进行综合分析,当设备低于3 500 N m3/h时,规格一样的PSA装置与深冷空气分离装置在成本投资方面相比,要低出20%~50%之间。在经济适应方面,深冷空气分离制氮装置并不适应中、小规模的工业制氮,主要适应于规模较大的工业制氮。 4 结 语 综上所述,随着科学技术水平的不断提升,我国空气分离设备及技术越来越向大型化、专业化、规模化的发展趋势迈进。深冷技术作为空气分离最重要的分离技术,在确保企业利益最大化的基础上,将深冷技术的能耗量进行有效降低,是空气分离工作的主要任务。 参考文献: [1] 叶必楠.杭氧应用新技术开发系列新产品[J].深冷技术,1996,(4). [2] 姜润民.空气分离设备及低温液化设备的模块化设计和制造[J].深冷技术,1997,(4). [3] Helmut Springmann,毛捷.空气分离设备的现状和展望[J].深冷技术,1974,(3). 看了“空气分离技术论文”的人还看: 1. 化工分离技术论文 2. 大气污染控制技术论文 3. 化工企业技术论文3000字 4. 化工分离技术论文(2) 5. 金属技术论文2000字

二氧化碳的还原研究进展论文

厉害了!我国科学家成功将二氧化碳变成天然气,有望解决能源危机

二氧化碳变成天然气难道不消耗能源吗?除非你转变所需的能量少于天然气燃烧释放的能量,不然等于零。只能说对全球变暖有缓解作用。

背景介绍

在过去的十年中,电催化CO2还原反应 (CO2RR) 与H2O生成C2+化合物已成为热门研究领域。原因主要有三个:一是太阳能、风能等可再生能源发电,可再生电力成本不断降低。可再生电力和电催化CO2RR的结合将有助于建立碳中和过程。其次,对高能分子的电催化CO2RR能够以化学能的形式储存电能。第三,最近的研究表明,电催化CO2RR可以实现C2+烯烃和含氧化合物的高选择性。同样令人感兴趣的是,电催化的C-C偶联可能通过与热催化氢化不同的机制进行,这为控制C-C偶联和产物选择性提供了新的机会。

除了电催化CO2RR外,电催化CO还原反应 (CORR) 生成C2+化合物近年来也备受关注。这不仅是因为CO是一种丰富且廉价的碳原料,可以从各种资源中生产,例如天然气/页岩气、煤炭和生物质,而且还因为可以构建通过CO将CO2 转化为C2+化合物的间接途径。间接途径包括两个步骤,即技术上成熟的电催化 CO2RR到CO,然后是电催化CORR到C2+化合物。如果可以开发出具有高选择性、活性和稳定性的电催化CORR的高效催化剂,则间接途径将是有希望的。

已经发表了多篇关于直接电催化CO2RR的优秀评论文章。然而,到目前为止,关于电催化CORR的评论文章很少。由于CO通常被认为是电催化CO2RR到 C2+化合物的关键反应中间体,因此电催化CO2RR和CORR之间肯定存在相似之处。然而,CO2RR和CORR之间的差异也是已知的。例如,在电催化CO2RR 中,C2H4的选择性通常高于Cu催化剂中的C2+含氧物(主要是C2H5OH),而在许多文献中,C2+含氧物是电催化CORR中的主要C2+产物。

本文回顾重点介绍了在铜基催化剂上电催化CO2RR和CORR转化为C2+化合物(包括 C2H4、C2H5OH、CH3COO 和 n-C3H7OH)的异同。首先,我们将介绍CO2 和CO电催化还原的基本知识,包括阴极和阳极反应、电催化反应器和关键性能参数。接下来,将讨论反应机制,特别是C-C耦联机制。此外,将强调为这两条路线开发高效催化剂和系统的进展。我们将分析决定电催化CO2RR和CORR的选择性、活性和稳定性的关键因素(主要包括催化剂、反应器配置和反应条件)。最后,我们将重点介绍这个蓬勃发展的研究领域的机遇、挑战和可能的未来发展趋势。

图文解读

图1 CO2RR直接途径和间接途径

表1 电催化平衡电势

图2 三种反应器

图3 关键性能参数

图4 C-C耦联机制

图5 C-C耦联后生成C2H4和C2H5OH的机制

图6 双金属铜基催化剂原理

原文链接: Electrocatalytic reduction of CO2 and CO to multi-carbon compounds over Cu-based catalysts

西班牙加泰罗尼亚化学研究学院公布了一项最新技术,仅仅通过一个步骤,成功将二氧化碳转化为化工业燃料甲醇,这项技术如投入工业实用不但可缓解困扰全球的温室效应,同时还可能解决国际能源危机。

西班牙加泰罗尼亚化学研究学院是在美国业内权威期刊《催化学报》上刊登这一最新研究成果的。据介绍,该学院研究小组在高压条件下对二氧化碳进行催化加氢,仅仅一个步骤之后,95%的二氧化碳就可以成功转化为甲醇。而甲醇则是化工行业中重要的燃料,可以直接转化为电力能源。目前,加泰罗尼亚化学研究学院已就此项技术申请了专利。

据分析,西班牙科学家发现的这项最新技术将为遏制全球气候变化起到关键作用,有可能成为控制和降低大气层中二氧化碳含量的主要途径,而最终产生的甲醇作为电力来源将为解决能源危机做出重要贡献。此外,世界气象组织在其最新报告中指出,目前二氧化碳全球排放量仍在不断上升并再次刷新历史记录。随着温室效应日益严重,全球气候变化现象在接下来的几年里将愈演愈烈,将会出现更多的极端天气。

如果能将二氧化碳转化成碳氢化合物燃料,将有助于减少人类对化石燃料的依赖,使用太阳光驱动的光催化剂可以将二氧化碳还原成其他产物,然而,不幸的是,二氧化碳的分子结构非常稳定,其碳氧键解离能高达C=O解离能高达750kJ/mol,因此二氧化碳的光还原非常困难和复杂

二氧化碳的控制技术研究进展论文

背景介绍

在过去的十年中,电催化CO2还原反应 (CO2RR) 与H2O生成C2+化合物已成为热门研究领域。原因主要有三个:一是太阳能、风能等可再生能源发电,可再生电力成本不断降低。可再生电力和电催化CO2RR的结合将有助于建立碳中和过程。其次,对高能分子的电催化CO2RR能够以化学能的形式储存电能。第三,最近的研究表明,电催化CO2RR可以实现C2+烯烃和含氧化合物的高选择性。同样令人感兴趣的是,电催化的C-C偶联可能通过与热催化氢化不同的机制进行,这为控制C-C偶联和产物选择性提供了新的机会。

除了电催化CO2RR外,电催化CO还原反应 (CORR) 生成C2+化合物近年来也备受关注。这不仅是因为CO是一种丰富且廉价的碳原料,可以从各种资源中生产,例如天然气/页岩气、煤炭和生物质,而且还因为可以构建通过CO将CO2 转化为C2+化合物的间接途径。间接途径包括两个步骤,即技术上成熟的电催化 CO2RR到CO,然后是电催化CORR到C2+化合物。如果可以开发出具有高选择性、活性和稳定性的电催化CORR的高效催化剂,则间接途径将是有希望的。

已经发表了多篇关于直接电催化CO2RR的优秀评论文章。然而,到目前为止,关于电催化CORR的评论文章很少。由于CO通常被认为是电催化CO2RR到 C2+化合物的关键反应中间体,因此电催化CO2RR和CORR之间肯定存在相似之处。然而,CO2RR和CORR之间的差异也是已知的。例如,在电催化CO2RR 中,C2H4的选择性通常高于Cu催化剂中的C2+含氧物(主要是C2H5OH),而在许多文献中,C2+含氧物是电催化CORR中的主要C2+产物。

本文回顾重点介绍了在铜基催化剂上电催化CO2RR和CORR转化为C2+化合物(包括 C2H4、C2H5OH、CH3COO 和 n-C3H7OH)的异同。首先,我们将介绍CO2 和CO电催化还原的基本知识,包括阴极和阳极反应、电催化反应器和关键性能参数。接下来,将讨论反应机制,特别是C-C耦联机制。此外,将强调为这两条路线开发高效催化剂和系统的进展。我们将分析决定电催化CO2RR和CORR的选择性、活性和稳定性的关键因素(主要包括催化剂、反应器配置和反应条件)。最后,我们将重点介绍这个蓬勃发展的研究领域的机遇、挑战和可能的未来发展趋势。

图文解读

图1 CO2RR直接途径和间接途径

表1 电催化平衡电势

图2 三种反应器

图3 关键性能参数

图4 C-C耦联机制

图5 C-C耦联后生成C2H4和C2H5OH的机制

图6 双金属铜基催化剂原理

原文链接: Electrocatalytic reduction of CO2 and CO to multi-carbon compounds over Cu-based catalysts

二氧化碳作为最主要的温室气体之一,随着人类活动的加剧而大量排放,造成全球变暖等气候环境变化,已是万夫所指。过多吸收二氧化碳,水稻、小麦产量显著提高,营养成份下降。这一结论是中科院南京土壤研究所与日本同行合作,历时4年开展的自由空气条件下的升高二氧化碳浓度控制技术的研究,最近获得的。 、更多的二氧化碳融于自然界的水中会导致降水ph值略有增加,但影响很微小。是二氧化碳的分子结构导致它是一种温室气体。温室气体是一种俗称,其实应当说是一类红外活性的分子。温室气体的分子是红外活性的。在分子中存在着非极性共价键和极性共价键。分子也分为极性分子和非极性分子。分子极性的强弱可以用偶极矩μ来表示。而只有偶极矩发生变化的振动才能引起可观测的红外吸收光谱,则该分子就被称为红外活性的;而Δμ=0的分子振动不能产生红外振动吸收,则称之为非红外活性的。再顺手贴下以前在绿色和平论坛的帖子,是讲全球变暖的真正危害的(注意,真正,是真正!)。如果楼主有心的话,也请帮忙宣传一下吧。谢谢谁在乎?究竟,有谁会在乎气候变化?全球气温升温一两度,甚至六七度,南北极冰架的坍塌或融?北极熊的死活物种灭绝沿海地区淹没多少城市每年融化多少雪山每年夏天热死多少人因为炎热所带来的火灾烧掉多少森林干旱城市对于宣传全球变暖危害的朋友们,当我们将这些全球变暖所带来的影响摆给别人看,我们是否有十足的底气,可以让对方有同样的危机感?从我个人来看,这些东西,基本上对一个不了解全球变暖的正常人来讲,一点关系都没有。这些事情和我们日常生活有什么直接影响和关系?几乎一点都没有!顶多是冬天少穿点衣服,夏天多开一会空调,偶尔太热了单位学校还给放假,这不是挺好嘛。按这样的好处来看,越热越好!把老弱病残都热死了,还可以减少污染呢。那我们凭什么,要靠上面的这些东西,来让其他人在乎全球变暖?这说明了一个极其严重的问题——我们的沟通能力有问题——我们逆行着,走进了一条单行线。我们只考虑到了自己的价值观,而没有考虑到其他人的感受。这无论从哪个方面来说,都是一个极大的错误。全球变暖所带来的,不仅仅只是我们常说的那几条,还有许许多多的影响,是同人类生活有直接密切关系的。为什么我们没有将这些讲给别人听?•气温升高,会给人类生理机能造成影响,人类生病的几率将越来越大,各种生理疾病将快速蔓延,甚至会滋生出新疾病。眼科疾病、心脏类疾病、呼吸道系统疾病、消化系统类疾病、病毒类疾病、细菌类疾病……人们社会在医疗上所支付的金钱将越来越多,死于非命的人将越来越多。癌症,将越来越普及;促死,将会越来越普遍。再多的钱,再好的医生,也未必能救得了你的命;•气温升高所带来的热能,会提供给空气和海洋巨大的动能,从而形成大型,甚至超大型台风、飓风、海啸等灾难。我们每年所遭受和面临的灾难越来越多,损失的生命和金钱数目越来越大,越来越让人难以接受。再多的钱,也未必能救得了你的命;•台风海啸等灾难不单会直接破坏建筑物和威胁人类生命安全,而且会带来许多次生灾难,尤其是台风、飓风等灾难所带来的大量降雨,会导致泥石流、山体滑坡等,严重威胁了交通安全和居民生活安全;•气温升高不单会从海洋直接吸取水分,还会从陆地吸取水分,使得内陆地区大面积干旱,从而粮食减产,饲料也一定会减产。粮食和肉类食品将面临匮乏,直接威胁国家稳定。为食物而引起的恐慌和争斗,将不再是落后村落中才会发生的事;•气温升高所融化的冰山,正是我们赖以生存的淡水最主要的来源。我们的地下淡水储备都是由冰山融水组成的。在气温平衡正常时,冰山有一个冰雪循环系统,即,冰山夏天融化,流向山下,流入地下,给平原地区积累淡水,并起到一个过滤作用。冬天水分以水蒸气的形式回到山上,通过大量降雪重新积累冰雪,也是一个过滤过程。这整个的循环过程,使得我们的淡水有了稳定的平衡保障。而现在全球变暖使得冰山上的冰雪积累的速度远没有融化的速度快,甚至有些冰山已经不再积累,这就断绝了当地的饮用淡水。这将会带来因缺水而产生的冲突和战争;•气温升高使得自然界食物链逐渐断裂。 •大气中二氧化碳含量上升,会导致海洋中二氧化碳含量上升,使海洋碳酸化,这会杀死大量微生物。最底层的食物消失,将使海洋食物链从最底层开始,向上迅速断裂,并蔓延至海洋以外。由于没有了食物,将有大量海洋生物,和以海洋生物为食的其他生物死亡。海洋中大量生物死亡,将会污染海洋,加速其他生物的死亡;同时释放大量温室气体,加速全球变暖,形成恶性循环; •温度的上升,无脊椎类动物,尤其是昆虫类生物提早从冬眠中苏醒,而靠这些昆虫为生的长途迁徙动物却无法及时赶上,错过捕食的时机,从而大量死亡。昆虫们提前苏醒,因为没有了天敌,将会肆无忌惮地吃掉大片森林和庄稼。没有了森林,等于无形当中增加了二氧化碳的含量,加速全球变暖,形成恶性循环;没有了庄稼,就等于人类没有了食物; •而蜜蜂数目的大量减少,也是自然界食物链彻底崩溃的前兆。没有了蜜蜂帮助传播花粉,植物将无法繁殖。也就是说,庄稼无法繁殖,无法结果,人类将没有食物。全球人类将面临食物短缺,为争夺食物而引发的战争将越来越多,越来越近。而供我们争夺的食物,也将越来越少;•全球变暖导致陆地水分大量流失,随时会有“星星之火可以燎原”。不光是森林中的山火,城市中的火灾也将会非常频繁。大火无情,我们的家将24小时处于危险当中。我说24小时,就是说即使在夜间也会有发生火灾的可能。•全球变暖所能确定的并公开的最大威胁,是冰河时代的突然降临。对这一结果不了解的朋友,可以去看一下《后天》这部电影,其内容就是讲述冰河时代降临的恐怖。但这部片子只做成了灾难片,而几乎没有起到多大教育意义。我都只有在看第二遍时才察觉到在电影开头时,讲到了全球变暖和冰河时代的关系。跛脚的美国灾难片;全球变暖所带来的最恐怖的结果,也是未确定(?)未公开的结果,那就是,由于全球变暖所带来的海啸等海洋性灾难次数越来越频繁,规模越来越大,所带来的次生灾难也越来越多,规模越来越大。当海洋性灾难达到一个最高点时,也就是量变产生质变的那一点时,部分地壳被海洋所撼动,造成地震,而部分地壳附近的火山被引发,连锁反应,来带更大的地震,从而产生更大规模的火山爆发。火山爆发所产生的数万吨上千摄式度的火山灰,所到之处,便是火海,即使没有点燃的,也被压扁。世界上近八成的人口将在这次火山爆发中消失。待火山平静下来,大量冷却的火山灰掩盖天空,将有至少长达两年之久的黑暗生活笼罩整个世界。没有阳光就没有植物,也就没有粮食。坚持到最后的,恐怕只有老鼠和小强。大家对全球变暖所带来的这一类的后果有什么样的感受?和之前我们经常听到见到提到的有什么不同?一个是别人抱炸弹,一个是自己抱炸弹。相信大家和我的感受会很相似。大家都是热爱生活的人,都是充满爱心的人,都是肯为环保事业奉贤自己力量的可爱的人。但我们只是在宣传环保时,忘却了一点,那就是对方的感受。如果我们可以对对方的心理进行推敲,拿捏,在了解了对方后,再通过恰当的方式进行宣传,宣传效果岂不会更加理想?对症下药,这是无论在哪里都适用的完用理论。我相信,如果我们能将全球变暖所带来的更震撼人心的影响,告诉周围人的话,那么,大家必定会重新审视环保的重要性,并发自内心地为自己、为家人、为朋友、为地球奉贤出一份力量!大气中二氧化碳含量增加会产生哪些影响过多吸收二氧化碳,水稻、小麦产量显著提高,营养成份下降。这一结论是中科院南京土壤研究所与日本同行合作,历时4年开展的自由空气条件下的升高二氧化碳浓度控制技术的研究,最近获得的。
二氧化碳作为最主要的温室气体之一,随着人类活动的加剧而大量排放,造成全球变暖等气候环境变化,已是万夫所指。但它又是植物最好的养料。过多地吸收二氧化碳,对农作物将产生怎样的影响?是祸是福?南京土壤所的研究成果,解答了科学家和公众关心的问题。
二氧化碳浓度逐年升高
有资料显示,全球大气二氧化碳浓度已从工业革命前的280ppmv升高到现在的370pp�mv,且仍然以0.5%/年的速度递增。预计到2050年前后,将达到450—550ppmv之间。
众所周知,植物的光合作用与动物呼吸正好相反,它们吸入二氧化碳,排出氧气,随着全球二氧化碳的排放量不断增加,这些植物好比是人类进入高压氧舱,它们的生理、生化过程及其生态系统必将发生一系列的变化。
产量显著提高
通过4年的研究,南京土壤研究所的研究人员发现,由于实验田内的二氧化碳浓度显著提高,就好比为农作物施加了气体肥料。水稻、小麦产量比对照田块分别高出约10%—14%和12%—20%,生长周期也短了6—9天。在稻麦将要成熟的季节,大片的良田还是郁郁葱葱时,试验田内的水稻、小麦却已经泛黄了。
同时,稻米的外观、口感等品质也发生了明显的变化。稻谷的整精米率极显著降低、垩白粒率和垩白度极显著提高,使稻米糊化温度极显著提高。通俗地讲,就是稻米看起来更白了,吃起来更黏了。
粮食营养成分下降
产量提高的同时,粮食里的营养成分却下降了。如人体所需的蛋白质、氨基酸及微量元素铁、锌等这些营养成分含量明显下降。按目前观测的数据进行推测,到2050年前后,粮食中的蛋白质含量会降低10%。根据这种趋势,科学界提出了“隐性饥饿”的说法,也就是说虽然每顿饭你都吃饱了,但实际摄入的养分不足,甚至还没到下一次用餐时间却又饿了。虽然这种说法还有待进一步证实。
项目首席科学家、南京土壤研究所朱建国研究员说,我国是水稻生产大国,产量居世界第一。预计从2030年起我国将处于人口高峰期。因此水稻产量的高低是关系到国计民生的大事。而大气二氧化碳浓度增加引起的农田生态系统一系列的变化,将涉及到我国粮食安全保障、化肥和农药等重要方面。

关键词是从论文的题名、提要和 正文中选取出来的,是对表述论文的中心内容有实质意义的词汇。关键词是用作计算机系统标引论文内容特征的词语,便于信息系统汇集,以供读者检索。每篇论文一般选取3-8个词汇作为关键词,另起一行,排在“提要”的左下方。 主题词是经过规范化的词,在确定主题词时,要对论文进行主题分析,依照标引和组配规则转换成主题词表中的规范词语。(参见《 汉语主题词表》和《世界汉语主题词表》)。论文正文(1) 引言:引言又称前言、序言和导言,用在论文的开头。引言一般要概括地写出作者意图,说明选题的目的和意义, 并指出论文写作的范围。引言要短小精悍、紧扣主题。〈2)论文正文:正文是论文的主体,正文应包括论点、论据、论证过程和结论。主体部分包括以下内容:a.提出问题- 论点; b.分析问题-论据和论证;c.解决问题-论证方法与步骤;d. 结论。参考文献一篇论文的参考文献是将论文在研究和写作中可参考或引证的主要文献资料,列于论文的末尾。参考文献应另起一页,标注方式按《GB7714-87文后参考文献著录规则》进行。论文装订论文的有关部分全部抄清完了,经过检查,再没有什么问题,把它装成册,再加上封面。论文的封面要朴素大方,要写出论文的题目、学校、科系、指导教师姓名、作者姓名、完成年月日。论文的题目的作者姓名一定要写在表皮上,不要写里面的补页上。2要求编辑题名1.题名规范 题名应简明、具体、确切,能概括论文的特定内容,有助于选定关键词,符合编制题录、索引和检索的有关原则。2.命题方式 3. 撰写 英文题名的注意事项 ①英文题名以短语为主要形式,尤以名词短语最常见,即题名基本上由一个或几个名词加上其前置和(或)后置定语构成;短语型题名要确定好中心词,再进行前后修饰。各个词的顺序很重要,词序不当,会导致表达不准。②一般不要用陈述句,因为题名主要起标示作用,而陈述句容易使题名具有判断式的语义,且不够精炼和醒目。少数情况(评述性、综述性和驳斥性)下可以用疑问句做题名,因为疑问句有探讨性语气,易引起读者兴趣。③同一篇论文的英文题名与中文题名内容上应一致,但不等于说词语要一一对应。在许多情况下,个别非实质性的词可以省略或变动。④国外科技期刊一般对题名字数有所限制,有的规定题名不超过2行,每行不超过42个印刷符号和空格;有的要求题名不超过14个词。这些规定可供我们参考 。 ⑤在论文的英文题名中。凡可用可不用的冠词均不用。作者1.作者署名的规范作者署名置于题名下方,团体作者的执笔人,也可标注于篇首页地脚位置。有时,作者姓名亦可标注于正文末尾。示例:王军1,张红2,刘力1(1.××师范大学物理系,北京 100875 2.××教育学院物理系,北京100011)翻译作者及其单位名称的注意 [事项 ①]翻译单位名称不要采取缩写,要由小到大写全,并附地址和邮政编码,确保联系方便。 ②翻译单位名称要采用该单位统一的译法。③作者姓名按汉语拼音拼写,采用姓前名后,中间为空格,姓氏的全部字母均大字,复姓连写;名字的首字母大字,双名中间加连字符,姓氏与名均不缩写。例如: LI Hua(李华),ZHANG Xi-he(张锡和),ZHUGE Ying(诸葛颖)关键词1.关键词规范 关键词是反映论文主题概念的词或词组,通常以与正文不同的字体字号编排在摘要下方。一般每篇可选3~8个,多个关键词之间用分号分隔,按词条的外延(概念范围)层次从大到小排列。关键词一般是名词性的词或词组,个别情况下也有动词性的词或词组。应标注与中文关键词对应的英文关键词。编排上中文在前,外文在后。中文关键词前以“关键词:”或“[关键词]”作为标识;英文关键词前以“Key words:”作为标识。 关键词应尽量从国家标准《汉语主题词表》中选用;未被词表收录的新学科、新技术中的重要术语和地区、人物、文献等名称,也可作为关键词标注。关键词应采用能覆盖论文主要内容的通用技术词条。2.选择关键词的方法 关键词的一般选择方法是:由作者在完成论文写作后,从其题名、层次标题和正文(出现频率较高且比较关键的词)中选出来。正文1.正文规范 为了做到层次分明、脉络清晰,常常将正文部分分成几个大的段落。这些段落即所谓逻辑段,一个逻辑段可包含几个小逻辑段,一个小逻辑段可包含一个或几个自然段,使正文形成若干层次。论文的层次不宜过多,一般不超过五级。 1.参考文献的规范及其作用 为了反映文章的科学依据、作者尊重他人研究成果的严肃态度以及向读者提供有关信息的出处,正文之后一般应列出参考文献表。引文应以原始文献和第一手资料为原则。所有引用别人的观点或文字,无论曾否发表,无论是纸质或电子版,都必须注明出处或加以注释。凡转引文献资料,应如实说明。对已有学术成果的介绍、评论、引用和注释,应力求客观、公允、准确。伪注、伪造、篡改文献和数据等,均属学术不端行为。致谢一项科研成果或技术创新,往往不是独自一人可以完成的,还需要各方面的人力,财力,物力的支持和帮助。因此,在许多论文的末尾都列有"致谢"。主要对论文完成期间得到的帮助表示感谢,这是学术界谦逊和有礼貌的一种表现。

油田二氧化碳开发模式研究论文

李治平

1 油气田开发的现状

中国从一个贫油国,发展到20世纪50年代初期的年产12万吨。在中国共产党的领导下,原油产量不断增加,发展到目前,年产当量油2亿吨,为我国国民经济的发展作出了巨大的贡献。但是,尽管石油工业发展很快,还是不能满足国民经济发展的要求,目前进口原油占了三分之一,在当前世界油价不断攀升的情况下,我国对国际石油的依存度还在不断增加(已达30%~40%)。因此,发展新的油气开发技术势在必行。

从20世纪初到目前为止,石油工业经历了三次大的革命:

(1)第一次革命:20世纪20~30年代(内燃机时代)。主要的理论和技术有:地震反射波法、最大有效产量概念、内燃机驱动钻机、牙轮钻头技术等,这些理论和技术的应用,使得全球的产量由1亿增加到2亿吨,产量翻了一番。

(2)第二次革命:20世纪60~70年代(计算机时代)。主要的理论和技术有:板块构造、生油理论、注水采油、喷射钻井、海洋石油技术等,全球的产量由10亿增加到20亿吨,又翻了一番。

(3)第三次革命:目前(信息技术大发展)。主要的理论和技术有:盆地模拟、水平井钻井、三维地震勘探、三次采油、计算机技术等,全球的产量稳定在30亿吨以上。

2 目前油气田开发的主体技术

目前油气田开发的主体技术归纳起来有如下十多种技术,主要有:砂岩油藏注水开发技术;稠油油藏注蒸汽开发技术;丛式井、水平井、多支井开发技术;储层保护技术;储层改造技术;改变液流方向技术;油藏动态监测技术;油藏模拟技术;油藏开发设计、油藏经营管理理论;三次采油技术;微生物采油技术;其他技术(如火烧油层技术、深穿透的射孔技术、自生热的压裂酸化技术)

3 油气田开发技术的未来发展趋势

(1)地质勘探开发一体化技术。在今后的发展中,勘探和开发是难以截然分开的,勘探与开发将成为一个整体,如滚动勘探就是勘探开发一体化。

(2)网络化和数字化油田技术。网络技术和数字技术目前开始应用于油藏的勘探和开发中,如远程控制技术、中心控制技术等已经开始应用,今后,将形成数字油田、达到提高油田开发效果的目的。

(3)高科技技术的应用——纳米技术的应用。如纳米技术驱油技术等已经开始进行研究。

(4)生物技术的应用。转基因技术、抗高温抗高压的微生物开采石油技术,以及微生物的勘探等。

(5)核技术的应用。井下核爆炸、核爆炸产生裂缝,达到压开储层、提高单井产量的目的。

(6)注气开发技术。尤其是注二氧化碳开发技术,是今后发展的一个主要技术之一,是一种变废为宝的新技术。

参考文献

袁士义等.2003.气田开发技术现状与发展展望.见:全国油气田开发技术座谈会论文集.北京:石油工业出版社

冈秦鳞.1995.国外六类气藏开发模式及工艺技术.北京:石油工业出版社

万仁溥编著.2000.现代完井工程.北京:石油工业出版社

谢俊,张金亮编著.2003.剩余油描述与预测.北京:石油工业出版社

杨凤丽等译.2003.油层伤害——原理、模拟、评价和防治.北京:石油工业出版社

郭万奎,廖广志等.2003.注气提高采收率技术.北京:石油工业出版社

胡永乐等.2002.低渗透油气田开采技术.北京:石油工业出版社

宋新民等译.2002.储层表征新进展.北京:石油工业出版社

李治平等.2002.气藏动态分析与预测方法.北京:石油工业出版社

近年的SPE,SPEJ,WORD OIL,石油学报,石油勘探与开发等杂志

· 二氧化碳的是非功过 二氧化碳是植物光合作用的必备原料,其含量增多,对植物的生长有好处。二氧化碳在大棚蔬菜栽培中可作为化肥来施放,使作物增产。 二氧化碳在潜水、航空中可作为氧气的来源。 液态二氧化碳有广阔的应用前景,把液态二氧化碳作为从某些植物或植物源中提取天然存在的化合物的媒质,不仅不会破坏原料所含的生物活性物质,而且产品中不含残留的媒质,用喷洒液态二氧化碳的方法为飞机场除雾,除雾效率比固态二氧化碳高几百倍。用二氧化碳代替传统的有机溶剂进行喷漆,能有效地减少喷漆过程中释放到大气中的有害物质的数量。 在高科技中,二氧化碳也有它的用武之地,用二氧化碳代替氦氖进行激光治疗,可以减少病人的痛苦,并且节省费用,用二氧化碳萃取蛋黄卵磷脂,经济效益可观。二氧化碳可用来洗衣服,并且不污染环境,而且来源广泛。 二氧化碳增多引起的温室效应,使两极冰川融化,致使海平面升高,危及沿海城市,使海岸地区土地盐碱化,增加开发难度,温度升高还使一些山顶的积雪融化,使以积雪融化为水资源的河流水量减少,甚至发生断流现象,影响这些地区的生产活动。 大气温度的升高,造成海洋中吸收二氧化碳的某些藻类植物 大肆繁殖,致使吸收二氧化碳的浮游藻类死亡,间接地影响渔业的繁殖,并使大气中的二氧化碳的增多走向恶性循环。 综上所述:二氧化碳的增多是好是坏,关键看人类如何利用。只要我们因势利导,化害为益、一定会使二氧化碳成为人类的有用功臣。

苯甲醇氧化研究进展论文

这不是闺房记乐,这是闲情记趣中的。绝 是说 花多,不断绝。你自己参照百度吧属 是一类的意思 。联系上下文,是寻觅昆虫善 这一句翻译为,岂不是很好吗行 试验,或者说做了 。何妨而效之 , 何不仿效一下。或抱花梗,或踏草叶,栩栩如生,宛然动人。上文说以针刺死,做了标本,所以有这句。浮生六记记得是芸这个人,表现的是一个知己与伴侣的妻子,你从这方面来回答吧。既然是闲情,也何必计较呢,应试教育真是糟蹋东西。我闲居在家的时候,案头上的插花盆景长续不断。芸说,你的插花啊,能表现出雨露风晴中的各种自然韵味,可谓精妙入神。然后画法中有一种草木与昆虫共同相处的方法,你为何不效仿一下呢。我说,虫儿会爬会乱动,怎么可能像作画一般呢?芸说,我有一种办法,不过恐怕会被(后人)作为始作俑者而引起罪过呢。我说,那你说说看。芸说,虫儿死后,它的颜色神态并不会有多大改变,(我们)找到螳螂产蝉蝶之类用针刺死,然后用细丝捆在它们的脖子上,系在草木间,再整理它们的脚足,或抱花梗,或踏草叶,栩栩如生,(这样)岂不是很好吗?我很高兴,按她的办法去试了,看见的人没有不赞美称绝的。求于闺中的意见,当今世上恐怕未必再有这样会心的人了吧。

影响反应产率的因素。使用单因素控制法,确定了制备六硝基茋的最佳工艺条件。 次氯酸钠溶液氧化TNT一步反应生成HNS的反应最佳工艺条件为:溶剂使用乙酸乙酯/甲醇且用量分别为和,反应温度为15℃,时间2h,反应体系pH值保持在之间,次氯酸钠溶液有效氯含量为6%且pH调节为(NaClO):n(TNT)=,反应粗产率为。 氯化亚铜催化氧化TNT生成HNS的反应最佳工艺条件为:溶剂DMSO用量为,催化剂氯化亚铜用量为,反应温度50℃,反应时间5h,使用氢氧化钠调节碱度使体系pH保持在11,反应粗产率为。 通过中间体HNBB两步反应合成HNS。次氯酸钠氧化TNT生成HNBB的反应最佳工艺条件为:溶剂乙酸乙酯/甲醇用量分别为和,反应温度50℃,持续时间1h,次氯酸钠溶液有效氯含量为5%且pH调节为(NaC10):n(TNT)=,滴加时间1mmin,反应产率为;TEMPO/FeCl2催化HNBB脱氢制备HNS的反应最佳工艺条件为:溶剂二甲亚砜的用量为,反应温度55℃,持续时间8h,复合催化剂TEMPO/FeCl2中TEMPO的摩尔比例为40%,反应产率为。 通过中间体TNBC1两步反应合成HNS。TNT发生氯代反应的最佳工艺条件为:溶剂四氢呋喃/甲醇用量分别为和,反应初始温度为0℃,次氯酸钠溶液有效氯含量为5%且pH为13, n(NaClO):n(TNT)= ,反应产率为;TNBC1与碱反应生成HNS的反应最佳工艺条件为:溶剂二氯甲烷的使用量为,相转移催化剂三乙基苄基氯化铵的使用当量为,反应温度25℃,反应时间2h,使用氢氧化钠调节反应体系的pH使之保持在11,反应产率为。苯甲醛类化合物是一种重要的有机合成中间体和精细化工产品,广泛地应用于医药、染料、香料、树脂等行业。目前,合成苯甲醛类化合物的方法主要有氯化苄水解法和甲苯液相空气氧化法,这两种方法存在反应条件苛刻、产率低、副产物多等缺点。针对传统合成苯甲醛的方法存在很多不足。近年来,有很多学者报道了苯甲醇氧化合成苯甲醛的研究,该方法具有工艺简单、环境友好、苯甲醛质量好、且不含氯等优点,是一种新型的绿色生产苯甲醛的工艺。南京师范大学硕士研究生学位论文《多金属氧酸盐催化的苯甲醇选择氧化反应的研究》中,公开了一种在多金属氧酸盐[teah]h2pw12o40作为催化剂,双氧水氧化苯甲醇的方法。武汉工程大学硕士学位论文《含铝助剂对fe3o4催化苯甲醇选择性氧化的影响研究》中,公开了fe3o4磁性微球和改性后fe3o4,将其应用于催化h2o2选择性氧化苯甲醇制备苯甲醛。浙江大学硕士学位论文《苯甲醇氧化脱氢制苯甲醛绿色催化工艺研究》中,公开了一种使用sba-15-nh2-au-pd作为催化剂,以叔丁基过氧化氢(tbhp)为氧化剂,氧化苯甲醇制备苯甲醛的方法。高文强等报道苯甲醇在四丁基溴化铵催化下,以次氯酸钠作为氧化剂,利用超声强化苯甲醇合成苯甲醛的方法(高文强等,超声强化苯甲醇合成苯甲醛的研究,现代化工,2018,38(6)97~100),这一技术是在超声辅助下,增大非均相反应界面并使反应界面迅速更新,从而强化反应合成苯甲醛,但是不足之处是产品苯甲醛中含有少量的残留的催化剂,从而影响苯甲醛在医药合成中应用。因此,开发具有工艺简单、环境友好、产品不含氯以及其它杂质的苯甲醛合成技术,已成为绿色合成苯甲醛的新领域。将1,8‑辛二醇置于乙酸水溶液中,以硫酸为催化剂,不断搅拌使其发生反应;将反应体系在离心萃取机中用石油醚连续萃取,蒸馏回收石油醚后,得到8‑乙酰氧基‑1‑辛醇;向8‑乙酰氧基‑1‑辛醇中加入水、乙酸乙酯、溴化钠和三水合醋酸钠,搅拌后加入四甲基哌啶氧化物,再滴加次氯酸钠,边滴加边搅拌,反应生成8‑乙酰氧基‑1‑辛醛;向四氢呋喃中加入丁基三苯基溴化膦,边搅拌边滴加有机碱,使其发生反应,继续滴加8‑乙酰氧基‑1‑辛醛,使其进行wittig反应,生成顺(反)‑8‑十二碳烯醇乙酸酯。本发明具有周期短、步骤少、收率高、后处理简单等优点,适合大规模工业化生产。

绿色催化剂的应用及进展摘要]对新型绿色催化剂杂多化合物的研究进展进行了综述,主要介绍了杂多化合物在催化氧化、烷基化、异构化等石油化工领域的研究现状,并对其应用和发展前景做了总结和评述。[关键词]杂多化合物;绿色化工催化剂;展望随着人们对环保的日益重视以及环氧化产品应用的不断增加,寻找符合时代要求的工艺简单、污染少、绿色环保的环氧化合成新工艺显得更为迫切。20世纪90年代后期绿色化学[1,2]的兴起,为人类解决化学工业对环境污染,实现可持续发展提供了有效的手段。因此,新型催化剂与催化过程的研究与开发是实现传统化学工艺无害化的主要途径。杂多化合物催化剂泛指杂多酸及其盐类,是一类由中心原子(如P、Si、Fe、B等杂原子及其相应的无机矿物酸或氢氧化物)和配位原子(如Mo、W、V、Ta等多原子)按一定的结构通过氧原子桥联方式进行组合的多氧簇金属配合物,用HPA表示[3-6]。HPA的阴离子结构有Keggin、Dawson、Anderson、Wangh、Silverton、Standberg和Lindgvist 7种结构。由于杂多酸直接作为固体酸比表面积较小(<10 m2/g),需要对其固载化。固载化后的杂多酸具有“准液相行为”和酸碱性、氧化还原性的同时还具有高活性,用量少,不腐蚀设备,催化剂易回收,反应快,反应条件温和等优点而逐渐取代H2SO4、HF、H3PO4应用于催化氧化、烷基化、异构化等石油化工研究领域的各类催化反应。1杂多酸在石油化工领域的研究进展随着我国石油化工工业的快速发展,以液态烃为原料制取乙烯的生产能力在不断增长,而产生的副产物中有大量的C3~C9烃类,其化工综合利用率却仍然较低,随着环保法规对汽油标准中烯烃含量的严格限制,如何在不降低汽油辛烷值的情况下,生产出高标号的环境友好汽油已是我国炼油业面临的又一个技术难题。目前,催化裂化副产物C3~C9烃类的催化氧化、烷基化、芳构化以及C3~C9烃类的回炼技术已成为研究的热点。因此,催化裂化C3~C9烃类的开发与应用将有着强大的生产需求和广阔的市场前景。催化氧化反应杂多酸(盐)作为一类氧化性相当强的多电子氧化催化剂,其阴离子在获得6个或更多个电子后结构依然保持稳定。通过适当的方法易氧化各种底物,并使自身呈还原态,这种还原态是可逆的,通过与各种氧化剂如O2、H2O2、过氧化尿素等相互作用,可使自身氧化为初始状态,如此循环使反应得以继续。用杂多酸作催化剂使有机化合物催化氧化作用有两种路线是可行的[7]:①分子氧的氧化:即氧原子转移到底物中;②脱氢反应的氧化。将直链烷烃进行环氧化是生产高辛烷值汽油的重要途径之一。Bregeault等[8]研究了在CHCl3-H2O两相中,在作为具有催化活性的过氧化多酸化合物的前体的杂多负离子[XM12O40]n-和[X2M18O62]m-以及同多负离子[MxOy]z-(M=Mo6+或W6+;X=P5+,Si4+或B3+)的存在下,用过氧化氢进行1-辛烯的环氧化反应时,负离子[BW12O40]5-、[SiW12O40]4-和[P2W18O62]6-都是非活性的,并且许多光谱分析法表明它们的结构在反应过程中没有发生变化。[PMo12O40]3-表现出很低的活性,而[PW12O40]3-、H2WO4和[H2W12O42]10-都表现出高活性。反应中Keggin型杂多负离子[PW12O40]3-被过量的过氧化氢分解而形成过氧化多酸{PO4[WO(O2)2]4}3-和[W2O3(O2)4(H2O)2]2-,而这两种活性物种在环氧化反应中起到了重要的作用。烷基化反应石油炼制工业上,烷烃烷基化、烯烃烷基化及芳烃烷基化反应是生产高辛烷值清洁汽油组分的环境友好工艺。但以浓硫酸和氢氟酸作为催化剂的传统烷基化工艺因氢氟酸的毒性和浓硫酸的严重腐蚀性受到了很大的限制。C4抽余液是蒸气裂解装置产生的C4馏份经抽提分离丁二烯后的C4剩余部分,其中富含大量的1-丁烯和异丁烯。如何利用C4抽余液中的异丁烯和1-丁烯是C4抽余液化工利用的关键。异丁烯是一种重要的基本有机化工原料,主要用于制备丁基橡胶和聚异丁烯,也用来合成甲基丙烯酸酯、异戊二烯、叔丁酚、叔丁胺等多种有机化工原料和精细化工产品。1-丁烯是一种化学性质比较活泼的a-烯烃,其主要用途是作为线性低密度聚乙烯(LLDPE)的共聚单体,也用于生产聚丁烯、聚丁烯酯、庚烯和辛烯等直链或支链烯烃、仲丁醇、甲乙酮、顺酐、环氧丁烷、醋酸、营养药、农药等。特别是自20世纪70年代LLDPE工业化技术开发成功以来,随着LLDPE工业生产的蓬勃发展,国内外对1-丁烯的需求与日俱增,已成为发展最快的化工产品之一。刘志刚[9]等用浸渍法制备了Cs+、K+、NH4+的SiPW12杂多酸盐类和SiO2负载的SiPW12杂多酸,在超临界条件下评价了它们对异丁烷和丁烯烷基化的催化作用。结果表明,它们的活性和选择性大小顺序是当阳离子数相同时,Cs+盐>K+盐>NH4+盐。(NH4)尽管催化活性不高,但对C8产物的选择性达到%;具有很高的催化活性,但其对C8产物的选择性却只有。异构化反应汽油的抗爆性用异辛烷值表示,直链烃异构化是生产高辛烷值汽油的重要手段。C5~C6烷烃骨架异构化旨在提高汽油总组成的辛烷值,反应受平衡限制,低温有利于支链异构化热动力学平衡。为达到最大的异构化油产率,C5~C6烷烃异构化应在尽可能低的温度和高效催化剂存在下进行。烷烃骨架异构化是典型的酸催化反应,最近发现有较多的固体酸材料(其酸强度高于H-丝光沸石)可用于轻质烷烃骨架异构化,其中,最有效的有基于杂多酸(HPA)的催化材料和硫酸化氧化锆、钨酸化氧化锆(WOx-ZrO2)。2绿色催化剂绿色化学对催化剂也提出了相应的要求[1,2]:(1)在无毒无害及温和的条件下进行;(2)反应应具有高的选择性,人们将符合这两点的催化剂称之为绿色催化剂。由于一些杂多酸化合物表现出准液相行为,极性分子容易通过取代杂多酸中的水分子或扩大聚合阴离子之间的距离而进入其体相中,在某种意义上吸收大量极性分子的杂多酸类似于一种浓溶液,其状态介于固体和液体之间,使得某些反应可以在这样的体相内进行。作为酸催化剂,其活性中心既存在于“表相”,也存在于“体相”,体相内所有质子均可参与反应,而且体相内的杂多阴离子可与类似正碳离子的活性中间体形成配合物使之稳定。杂多酸有类似于浓液的“拟液相”,这种特性使其具有很高的催化活性,既可以表面发生催化反应,也可以在液相中发生催化反应。准液相形成的倾向取决于杂多酸化合物和吸收分子的种类以及反应条件。正是这种类似于“假液体”的性质致使杂多酸即可作均相及非均相反应,也可作相转移催化剂。陈诵英[10]等用二元杂多酸为催化剂,双氧水为氧化剂,醋酸为溶剂,催化氧化三甲基苯酚(TMP)合成三甲基苯醌(TMBQ),这与传统方法先用发烟硫酸磺化TMP,然后在酸性条件下用固体氧化剂氧化得到TMBQ相比,能减少排放大量废水以及10 t以上的固体废物,且其摩尔收率可达86%,大大提高了原子利用率。刘亚杰[11]等采用一种性能优良的环境友好的负载型杂多酸催化剂(HRP-24)合成二十四烷基苯。HR-24属于一种大孔、细颗粒、强酸性的固体酸催化剂,大孔和细颗粒有利于大分子烯烃的扩散,且不容易被长链烯烃聚合形成的胶质堵塞孔道,而强酸性可使催化剂在较低温度下就具有较高的催化活性。实验表明,在反应温度和压力较低的情况下(120℃和~ MPa),烯烃的转化率和二十四烷基苯的选择性都接近100%。Furuta等[12]采用Pd-H3SiW12O40催化乙烯在氧气和水存在下氧化一步合成了乙酸乙酯,简化合成工艺,与绿色化学相适应。刘秉智[13]以活性炭负载磷钼钨杂多酸为催化剂,用30%双氧水催化氧化苯甲醇合成苯甲醛,苯甲醛收率可达。与国内同类产品的生产工艺相比,其具有催化活性好,反应条件温和,生产成本低廉,催化剂可重复使用,对设备无腐蚀性,不污染环境,是一种优良的新型合成工艺路线,具有一定的工业开发前景。3展望虽然绿色化工催化剂理论发展逐渐得到完善,但大多数催化剂仍停留在实验阶段,催化剂性能不稳定,制备过程复杂,性价比低是制约其工业化应用的主要原因,但从长远角度考虑,采用绿色化工催化剂是实现生产零污染的一个必然趋势。环境友好的负载型杂多酸催化剂既能保持低温高活性、高选择性的优点,又克服了酸催化反应的腐蚀和污染问题,而且能重复使用,体现了环保时代的催化剂发展方向。今后的研究重点应是进一步探明负载型杂多酸的负载机制和催化活性的关系,进一步解决活性成分的溶脱问题,并进行相关的催化机理和动力学研究,为工业化技术提供数据模型,使负载型杂多酸早日实现工业化生产,为石油化工和精细化工等行业创造更大的经济、社会效益。[参考文献][1][2][3][4][5][6][7][8][9][10][11][12][13]王恩波,胡长文,许林.多酸化学导论[M].北京:化学工业出版社,1997,170-195.夏恩冬,王鉴,李爽.杂多酸氧化-还原催化应用及研究进展[J].天津化工,2007,21(3): C,Chottard G,Bregeault J,et epoxidation using tungsten-based precursors andhydrogen peroxide in a biphase medium[J].Inorg Chem.,1991,30(23):4 409-4 415.刘志刚,刘植昌,刘耀芳.SiW12杂多酸盐在C4烷基化反应中应用的研究[J].天然气与石油,2005,23(1):17-19.陈诵英,陈蓓,王琴,等.环境友好氧化催化剂杂多酸的应用[J].宁夏大学学报,2001,(2):98-99.刘亚杰,温朗友,吴巍,等.负载型杂多酸催化剂合成二十四烷基苯[J].石油炼制与化工,2002,33(12): M,Kung H Catalysis A:General[J],2000,201:9-11.刘秉智.固载杂多酸催化氧化合成苯甲醛绿色新工艺[J].应用化工,2005,(9): Chemistry TheoryandPractice[M].Oxford:Oxford University Press, atom economy:a search for synthetic effi 2ciency[J].Science,1991,254(5037):1 471-1 M,Okuhara [J],1993,23(11): Rev-Sei Eng.[J],1995,37(2):311-352.温朗友,闵恩泽.固体杂多酸催化剂研究新进展[J].石油化工,2000,(1):49-55.

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