前沿講座報告論文.doc

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1、CHINAUNIVERSITYOFPETROLEUM前沿講座報告所在院系：化學工程學院專業(yè)：化學工程與技術(shù)課程名稱：前沿講座考生姓名：葉鵬飛學號：2016213147班級：研16-工藝3班完成日期：2016年12月1.多級分子篩的制備及其催化作用分子篩研究的熱點問題之一是如何減小微孔擴散阻力對傳質(zhì)帶來的不利影響，以提高催化劑的利用效率通過引入介孔，實現(xiàn)多級孔分子篩材料的設計是解決上述問題的一種有效方法。多級孔分子篩材料提高反應擴散效率的理論依據(jù)以及國內(nèi)外多級孔分子篩材料制備方面的研究進展主要包含破壞性方法和建設性方法的原理，從水熱穩(wěn)定性酸性操作性以及可放大性分析了各種合

2、成方法的優(yōu)勢和不足。多級孔分子篩在催化反應中的若干應用實例重點介紹了多級孔材料在催化裂化和加氫反應中的應用進展，表明多級孔分子篩可以提高選擇性以及轉(zhuǎn)化率，開發(fā)適宜酸性以及水熱穩(wěn)定性的微孔、介孔分子篩，同時兼顧低成本、低污染以及易操作性的合成技術(shù)是將來研究的重點，同時應建立多級孔分子篩催化性能與結(jié)構(gòu)的關(guān)系，加深對多級孔分子篩的認識。破壞性方法又稱后處理法，是指通過選擇性地脫除分子篩骨架原子，得到多級孔分子篩的方法，主要分為脫鋁改性與脫硅改性脫鋁改性是在水熱條件或酸處理條件下破壞骨。架結(jié)構(gòu)的AL——O——SI（P）鍵而實現(xiàn)的，典型的脫鋁方法包括水熱脫鋁和酸處理脫鋁。脫鋁改性

3、會在分子篩骨架內(nèi)產(chǎn)生大量的二次介孔缺陷。對于低硅鋁比的硅鋁分子篩和磷鋁分子篩，脫鋁處理是形成晶內(nèi)介孔的一種簡便易行的方法，如超穩(wěn)Y分子篩的工業(yè)制備。而脫硅改性是指通過引入堿性試劑選擇性溶解分子篩的骨架硅原子。建設性方法又稱為模板法，是通過分別或同時引入微孔和介孔結(jié)構(gòu)，實現(xiàn)多級孔分子篩設計的策略。按模板類型分為硬模板法和軟模板法。硬模板法又稱固體模板法。在合成體系中，加入的固體不與凝膠中的硅源或鋁源發(fā)生反應，而將凝膠相互隔離，分子篩晶體在硬模板孔道內(nèi)或者在硬模板外表面進行二次生長。采用焙燒等方法除去硬模板，就可以得到多級孔分子篩。而軟模板法是指模板在合成體系與硅源或者鋁源

4、發(fā)生作用，充當介孔模板的合成方法。微孔孔道可以維持多級孔分子篩的較高酸性，而介孔的引入可以使反應物在微孔內(nèi)的擴散距離明顯減小，提高催化反應的傳質(zhì)性能。因此，微孔孔道與介孔孔道的連接與貫通方式對于最大限度地發(fā)揮微孔與介孔孔道各自的優(yōu)勢就顯得尤為重要。2.催化裂化工程技術(shù)研究進展催化裂化是目前石油煉制工業(yè)中最重要的二次加工工藝之一，也是重質(zhì)油輕質(zhì)化的最重要工藝，是提高原油轉(zhuǎn)化率、增加輕質(zhì)油產(chǎn)率、提高產(chǎn)品效益的最重要手段。我國約80%的汽油和三成的柴油均來自催化裂化工藝，總加工能力約11.5億t/year。目前,重油催化裂化的生產(chǎn)能力已占全世界FCC生產(chǎn)能力25%以上。我國已

5、擁有150Mt/year的催化裂化加工能力。據(jù)統(tǒng)計，國內(nèi)現(xiàn)在約有150多套催化裂化裝置，其中90%以上加工渣油，摻煉渣油從1989年占總加工量的18.52%提高到1997年的43.64%。近年來，我國的重油催化裂化技術(shù)得到了快速發(fā)展，已開發(fā)出許多新的工藝。多產(chǎn)汽柴油、液化氣技術(shù)是石油化工科學研究院開發(fā)的以常壓渣油為原料，利用對現(xiàn)有催化裂化裝置進行部分改造，是一種既可以在常規(guī)的催化裂化裝置上增產(chǎn)汽柴油及液化氣，也可以大幅降低汽油中烯烴含量的一項新的工藝技術(shù)。MGD技術(shù)在福建煉油化工有限公司中有催化裂化裝置和廣州石油化工有限公司重油催化裂化裝置上的實驗結(jié)果表明：液化氣的產(chǎn)量

6、可以增加1.2—4.9%，柴油的產(chǎn)量可以增加2.9—4.9%，而且在汽油中的烯含量下降9.1—11.1%。目前已在國內(nèi)多套催化裂化裝置上得到應用。多產(chǎn)烯烴工藝是為了為后續(xù)的的生產(chǎn)提供低碳的烯烴作為原料。RIPP先后開發(fā)了以重油為原料油的催化裂化工藝，有多產(chǎn)丙烯的DOC工藝、多產(chǎn)液化氣和汽油的MGG工藝、多產(chǎn)乙、丙稀的CPP工藝、多產(chǎn)異丁烯、異戊烯的MIO工藝等,它們統(tǒng)稱為多產(chǎn)輕烯烴的催化裂化家族工藝。這些新工藝也可以同時向烷基化、異構(gòu)化等工藝提供原料,生產(chǎn)清潔油氣組分。3.微流控技術(shù)研究進展微流控芯片是一種以在微米尺度空間對流體進行操控為主要特征的科學技術(shù)。它具有將化學

7、和生物實驗室的基本功能微縮到一個幾平方厘米芯片上的能力。已經(jīng)顯示了重要的應用前景。作為一種新興的科學技術(shù)，微流控研究已經(jīng)涉及化學、生物學、工程學和物理學等諸多領(lǐng)域，學科交叉性強，分析化學則是其第一輪也是最直接的一個應用領(lǐng)域。近年來，微流控研究發(fā)展迅速，技術(shù)創(chuàng)新層出不窮，應用領(lǐng)域不斷拓寬。國際刊物上有幾個典型的案例：液滴微流控技術(shù)用于液相色譜柱后的樣品收集及離線質(zhì)譜檢測、數(shù)字液滴-通道微流控技術(shù)聯(lián)用用于復雜樣品處理及分離、液滴微流控技術(shù)用于超高通量的酶進化篩選、液滴微流控技術(shù)用于模式生物線蟲神經(jīng)生物學研究、基于噴蠟打印機的簡易紙質(zhì)微流控芯片