化学催化剂行业分析范文

导语：如何才能写好一篇化学催化剂行业分析，这就需要搜集整理更多的资料和文献，欢迎阅读由公务员之家整理的十篇范文，供你借鉴。

篇1

关键词：茂金属；聚烯烃；催化剂；技术

烯烃聚合用茂金属催化剂通常指由茂金属化合物作为主催化剂和一个路易斯酸作为助催化剂所组成的催化体系。茂金属化合物一般指由过渡金属元素（如IVB族元素钛、锆、铪）或稀土金属元素和至少一个环戊二烯或环戊二烯衍生物作为配体组成的一类有机金属配合物，常用的配体有环戊二烯基、茚基、芴基等。助催化剂是茂金属催化剂的重要组成部分，主要是指能协助茂金属化合物形成催化活性体的化合物，如烷基铝氧烷或有机硼化合物[1-3]。

茂金属催化剂与一般传统的Ziegler-Natta催化剂比较具有如下特点：

（1） 活性中心较为单一

活性中心相对单一是茂金属催化剂的主要特性，聚合物单体一般只能进入其受限的金属原子催化剂活性点，由于活性一致，分子量、共聚单体含量以及分子量分布、主链分布、晶体结构等控制相对精密，从而得到的茂金属聚合物的立构规整性相对较高，分子量分布相对较窄。

（2） 催化共聚合能力较高

该催化剂的催化共聚合能力相对较高，可以令乙烯同大多数共聚单体发生聚合反应，从而获得新型材料。

（3） 可控性较高

在该催化物作用下可以使α-烯烃单体发生聚合反应，得到聚合物立构规整度极高，并且可以对聚合过程进行精确控制，可以进行结构性能均匀聚合物的连续生产，并且由于可控性高，因此可以根据用户要求对产品性能进行精确设计。

由于该催化剂的性能优势，伴随着茂金属催化剂的工业化和石油化工行业的发展，该催化剂对聚合物生产开发的影响力越来越大，逐步成为行业技术研发的主要方向。

经过对茂金属催化剂有关的专利申请进行统计，其随年份的变化趋势如图1所示。从图1中可以看出，茂金属催化剂的发现始于20世纪50年代初期，早期，虽然有关茂金属催化剂的研究一直在进行，但发展缓慢，一直未得到足够重视。而在上世纪八十年代中期，该技术的开发应用才有了突破进展，并得到了一定的推广，茂金属催化剂的专利申请量开始显著增长，MAO的发现和新的茂金属催化剂的合成被用于制备各种聚烯烃的研究，如等规聚丙烯，间规聚苯乙烯（EP0210615A2），间规聚丙烯（EP0351391A2），环烯烃共聚物（DE3835044A1），长链支化、窄相对分子质量分布的聚乙烯等。1991年，Exxon公司宣布采用茂金属催化剂工业化生产得到茂金属线型低密度聚乙烯（mLLDPE），其商品牌号为Exact，标志着茂金属催化剂开始真正工业化应用于烯烃的聚合。此后，国外各大公司掀起了茂金属催化剂开发及应用的热潮，有关茂金属催化剂的专利申请量增长极为迅速，处于快速发展期，茂金属催化生产的聚烯烃树脂也开始应用于各种领域，如电线电缆（US5246783A）、多层拉伸收缩膜（US5272016A）等。在2003年左右，茂金属催化剂的专利申请量达到高峰，随后专利申请的数量有所下降，这可能是由于新型非茂金属催化剂的出现，造成对茂金属催化剂的研发热度有所下降。

有关茂金属催化剂专利申请的地域分布如图2所示。目前，美国在茂金属催化聚合方面的专利量最多，其次是日本、中国、德国、韩国。这是由于美国在石油化工行业存在几个巨头公司，他们在早期茂金属催化剂的发展中起着决定性作用，而且美国是世界上石油工业聚烯烃催化剂消耗量最大的国家。虽然日本的石油工业起步较西方国家晚，但是发展很快，因此，专利申请量较多。我国中石油、中石化等企业对茂金属催化烯烃聚合方面的研究也较为深入。

图3显示了世界茂金属催化剂领域专利申请量位于前十位的企业，从中可以看出，茂金属催化剂的专利申主要集中在Exxon和Exxonmobil以及由Exxon公司和美国联碳公司成立的合资公司――美国Univation公司，然后就是石油化工行业的巨头，如菲利浦石油公司（PHILLIPS PETROLEUM）、英国BP石油公司（BP CHEM）、巴塞尔聚烯烃（BASELL POLYOLEFINE）以及中国的中石油（CHINA PETROLEUM）。

伴随着石油化工工业的发展，相比较国际先进技术水平，我国茂金属催化剂的技术研发水平还存在很大的差距。当前我国进行该技术研发的主要有中国石化公司、中国石油公司以及浙江大学、中科院研究所以及华东理工大学等，并且国内各大研究机构的研究水平亦参差不齐。尽管目前茂金属催化聚烯烃的市场占有率较低，但是由于茂金属催化剂的高活性、单活性中心能够“定制”产品的性能，在未来该技术研发必然是领域研究的主要发展方向。

参考文献

[1]向明，张博冲，等.茂金属催化剂及其烯烃聚合物研究进展[J].塑料工业，2003，31（4）：1-5.

[2]徐兆瑜.茂金属催化剂及烯烃高分子材料研究新进展[J].化学推进剂与高分子材料，2005，3（4）：19-24.

篇2

新时期对聚丙烯催化剂的研究，能够更强的增加其功能性，以利用其高附加值，进一步弥补国内市场对聚丙烯类催化剂研究的缺口。

关键词：聚丙烯 催化剂 石油化工

新时期对聚丙烯催化剂的研究，是为了适应聚丙烯树脂高性能化和功能化的发展需求。聚丙烯催化剂兼具高活性，在使用过程中，拥有高立体定向性，新一代功能性聚丙烯以其可调、可控性的特性，及与其聚合物之间的对应关系，通过实践，实现其催化功能性目标。论文以国内聚丙烯发展现状及进展，聚丙烯催化剂的未来发展方向，及如何在新时期增强聚丙烯的功能性作用三方面进行论述，以其为新时期聚乙烯催化剂的研究，提供可供参考的文献。

一、我国聚丙烯发展现状及进展

尽管近年来，聚乙烯产业在我国获得了长足的发展，然而在发展过程中，仍然存在着诸多问题，这就使得聚丙烯的发展阶段面临着产业结构调整的大难题。大致说来，聚乙烯产业的发展面临着四个方面的问题：技术水平（基本问题）、激烈的市场竞争（外部环境问题）、产品号牌档次（进出口协调关系问题）、产业结构布局（区域发展不平衡问题）。

国内聚丙烯市场消费的市场用途，主要体现在BOPP膜，CPP薄膜，纤维制品、编制制品、注塑、管材等等一系列用途。尤其是石油化工方面，功能性聚丙烯催化剂的使用，可以使管材制品更具高强度、抗冲击力，耐高温高压、韧性好、抗老化等等一系列好处。因为具聚丙烯催化剂功能性的增强，使得管材的使用寿命增强，尤其是近年来，。使用范围已经遍布家庭、娱乐设施等等系列方面。

如通过2013年国家化学建材测试中心的大清炼化公司推出的无规共聚聚丙烯（PPR）管材料PA14D和南京扬子石化公司自主研发的YP—503新型高性能管材料。而现今供求关系的日益明显下，PPR的市场容量在进一步扩大，尤其是PPR以其稳定的质量和优良的加工性能，以作为现代住宅的给水系统首选，这其中很大一部分就得益于聚丙烯催化剂衍生的管材制品的功能性作用，也使得新型材料的研发，成为刺激经济增长的首要条件。

2006 年，根据炼化企业生产实际和市场需求，集团公司科技管理部整体布局，建成合成树脂重点试验。2010 年，中国石油设立重大工业化试验项目，推进展聚丙烯催化剂技术工业化应用，并进行系列产品开发。2012 年5 月31 日，中国石油化工研究院自主研发的高效球形聚丙烯催化剂PSP - 01 通过成果鉴定。经过几年的发展，聚丙烯行业的研究，一年年在获得突破性进展，不仅带来了全新的技术和水平，同时也使的聚丙烯作为合成材料行业中，作为催化剂的作用日益明显。

二、聚丙烯的未来发展方向

聚乙烯主要是以石油为原料产出的聚合物材料产品，在未来的发展过程中，实现节能和环保，是其主要的发展方向。

在目前的工业设备中，高密度的有色金属材料的应用，对大气污染的严重程度很深。据现代研究表明，在工业换生产过程中，大量使用低密度的塑料零配件替代高密度有色金属材料，就综合性能和环保效果来看，聚丙烯是密度最小的品种，对于实现轻型、集约化实现有效的节能减排，将是一个大的方向。

受市场青睐的高附加值聚丙烯产品，是一项超越的技术，未来聚丙烯的发展方向就是，同发达国家的技术革新持平，重要的是制造技术的革新。聚丙烯作为五大塑料之一，在各个领域的使用，在未来的发展，要以其产生的高附加值，弥补国内市场仍然进口的劣势。

三、如何在新时期增强聚丙烯的功能性作用

聚丙烯催化剂应用领域的单一化，是21实践聚丙烯发展的主要特征，实现其功能性的额首要条件是实现集约化生产模式，回收利用是其首要努力方向。

作为聚丙烯高端应用领域的飞跃，要在实现其高端性能的基础上，依托聚丙烯分子链结构的规整性。在对聚丙烯的研发上，通过链支化、功能基图案、纳米复合技术等多方面内容。在对聚丙烯的性能研究上，要强化其低温韧性、溶体强度、印染性、粘结性和与其他聚合物的兼容性。这样在实现其敬爱工性能时，其导热、导电、导磁性能才会综合提高，这样通用高分子催化下的工业市场用途，才能充分得以发挥。

新时期，科学技术是第一生产力。由于市场经济发展过程中，对聚丙烯行业的市场需求加大了，但是为了追求高额的利润和、拥有广泛的市值，竞争的加剧，产能的提高，整个市场机制都处于供过于求的情形，在空间和区域布局的不合理性，模式的我国聚乙烯行业一度落后于世界先进发达国家的水平。在强有力的市场竞争中吗，中小企业就日益被淘汰出局。

竞争的加剧，刺激了企业对技术的关注度。不仅对其内部管理加以科学化、职能化，同时还以调整自身产业结构和技术含量为出发点。增强聚丙烯催化剂的功能性，提高抗风险的能力，同时将竞争的附加值同技术含量放到同等重要的局面。

加快对聚丙烯催化剂的技术和科研中，增强其行业的自主创新能力。不断地超先进的生产工艺和技术开发与应用中迈进，这样其行业的核心竞争里也就相应的增强。

四、总结

新时期对聚丙烯催化剂的功能性研究，从其发展现状及进展分析，在到对其未来行情进行预期，再到后来的如何增强其功能性，以期为未来聚乙烯行业的发展提供良好的帮助三方面进行论述。要增强其功能性，必须加大对技术的投入，对聚乙烯作为催化剂，及与聚合物之间的共融性和互异性做出仔细的研究和试验证实。在对新时期聚丙烯催化剂功能性的研究中，以回收利用，实现其可持续发展和节约环境能源等诸多方面的问题。使得我国聚丙烯行业的发展，能够适应市场的需求，并在国际市场上拥有广泛的影响力和竞争力。

参考文献

[1]江镇海；国内聚丙烯市场现状及发展[J]；合成材料老化与应用；2013，42（2）：56-58.

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关键词：电厂烟气；SCR；脱销工艺；特点分析

中图分类号：F407.6文献标识码：A文章编号：

随着我国经济的发展, 在能源消费中带来的环境污染也越来越严重。其中，大气烟尘、酸雨、温室效应和臭氧层的破坏已成为危害人类生存的四大杀手。在我国，二氧化硫、氮氧化物等有害物质主要是由燃煤过程产生的。排放燃煤烟气所含的烟尘、二氧化硫、氮氧化物等有害物质是造成大气污染、酸雨的主要来源。经济的发展同时伴随着耗电量的剧增，这使得燃煤电厂的烟气排放成为重点关注对象。目前，我国已经开展了大规模的烟气脱硫项目, 但烟气脱硝正待全面展开。有研究资料表明，近年酸雨的类型已经从硫酸型向硫酸和硝酸复合型转化，如果再不加强对烟气中氮氧化物的治理, 氮氧化物的总量和在大气污染物中的比重都将直线上升, 并有可能取代二氧化硫成为大气中的主要污染物。

随着我国工业化进程的不断深化，近年来我国工业得到了较为快速地发展。其中燃煤发电工业就是一个方面。目前，我国在燃煤发电方面的发展十分迅速，为我国的国民经济的不断增长带来极大促进作用。然而，片面地对经济效益的追求是远远不够的，因为燃煤发电厂会产生很多NOx，而它却对人体有极大的危害性。因此，需要对其进行预防与控制。目前，对燃煤发电厂产生的氮氧化物的防治措施主要采用了低氮燃烧技术，对于该技术虽然在一定程度上可以缓解氮氧化物的污染，但是该技术的脱销效率非常有限。因此，急需一个脱销效率极高的技术加以防治，近年来，随着我国燃煤电厂的氮氧化物的污染日益严重以及受到越来越多的人们的关注。一种新型的、高效的脱销技术就这样诞生了――SCR脱销技术。下文就是对该技术的特点进行了介绍和分析，以更好地为日益增多的同类型脱硝装置的工艺设计与设备选型提供一定的借鉴。

1 SCR系统介绍

SCR脱销技术，其英文全称为Selective Catalytic Reduction，翻译为选择性催化剂还原技术。其主要的原理就是在脱销催化剂的作用下，还原剂氨气在温度很低的情况下将一氧化氮和二氧化氮还原成为氮气，在此种情况下几乎不会发生氨气的氧化反应。这就使得氮气的选择性有了很大程度的提高，减少了氨气的消耗。SCR技术首先诞生于上个世纪的日本，紧接着在八九十年代，欧美发达国家也将此技术投入了工业应用，当时的脱销效率就已经达到了85％以上，如今，随着时间的推移，该技术不但没有淡出人们的视线，继续在化工企业中投入使用。而且使用效果较以往有所提高，在世界范围内，已经被公认为是大型工业锅炉中烟气脱销的主要方法及途径。注意。其脱销速度是与氮氧化物之间存在着一定的关系，即NH3，NOx的摩尔比为1时，氮氧化物的脱硫效率高达90％，而且还能对氨气的逃逸量以及逃逸速度进行有效地控制。为了确保烟气在进入吸收塔之内时温度不是急剧上升，一般讲SCR反应器一般需要放置在省煤器的后面以及空气预热器的前面。氨气在实际地操作过程中。需要保证氨气能够在加热环境下进行。当前时期下电厂烟气脱销过程中使用最多的一种工艺就选择性催化还原法，简称SCK法。该种方法脱销效率十分大，非常适合我国国情。因此，被我国各大电厂广泛地采用。

2 技术特点分析

2.1 氨区的安全技术

氨气在脱销过程中，发挥着十分大的左右，但氨气一般具有刺激性气味，属于化学危险品。氨气具有的化学性质，主要包括易燃性、可燃性以及刺激性等。在氨气发生泄漏时。氨会迅速在空气中被氧化，而且极易发生扩散，导致对周围的生态环境以及人类产生巨大的伤害。因此。燃煤电厂应该按照化工行业的设计规范对氨区的位置进行合理的设计，在设计时需要考虑氨区可能会出现的一系列不安全因素。如可能发生火灾、爆炸以及散发有毒物质等，均要将此纳入考虑的范围之中，采取的技术措施也要科学合理。如可以采取氨气吹扫、双水路供水喷淋、自动漏氨检测仪设置等技术措施，以确保氨站的安全与稳定运行。

2.2 氨气／烟气的混合技术

工程设计的难点是SCR反应器注氨系统。注入的氨气与烟气均匀混合是保证脱硝率和减少氨逃逸率的重要措施。该工程除了在每个SCR反应器的注氨烟道断面上布置了数量较多的喷嘴外，在喷嘴与催化剂层之间的烟道上又布设了氨气／烟气静态均混器、导流叶片、气流整流器，以达到烟气与氨气的均匀、有效混合。

2.3 未设旁路和灰斗

在对路旁的SCR脱销系统进行设计时，一般存在旁路挡板的积灰以及密封性方面等问题，再加上运行成本以及设备的维护费用高等问题，应该对其进行重新设计。通过查阅相关文献以及根据本工程的实际情况，采取了对路旁设置取消，简化系统的措施。此外，为了减少投资上的成本，SCR反应器不需要带有灰斗，只对进入空预器的SCR反应器出口烟道的走向与角度作适当优化。

2.4 催化剂的选用

SCR中如果缺少了催化剂，那么整个脱销过程将无法进行下去，因此可以说催化剂是SCR脱销系统中的最为核心的部位。目前，由于国内的生产技术有限。根本没有能力对SCR催化剂进行规模性的生产，因此燃煤厂SCR脱销催化剂都需要从国外进口。但是，虽然可以从国外进口催化剂，但是在对催化剂进行选择时，仍需要考虑一些因素。例如催化剂的类型、提及、尺寸大小、气流孔径以及使用温度等方面的因素，以上这些因素属于常规因素，对于某些重点问题，还需要进行考虑：

2.4.1 催化剂的组分。根据本工程的实际情况，选择的催化剂的组分含有五氧化二钒、三氧化钨以及二氧化钛。在这三种成分中，五氧化二钒的主要角色就是充当活化的角色，而且还可以将二氧化硫催化生成三氧化硫；二氧化钛是起着载体的作用的，这主要是由于二氧化钛的表面具有非常好的分散度与活性，而且二氧化硫经过氧化生成的三氧化硫与二氧化钛的反应十分弱，而且还属于可逆反应；三氧化钨所起的作用就是增加催化剂的活性与热稳性。有时也可以将组分中添加少许三氧化钼，其作用是为了抑制二氧化硫的氧化以及防止催化剂受烟气中砷元素的影响而发生中毒现象。

2.4.2 氧化钙的影响。本工程中所燃烧的煤中的钙含量约为30％左右，在飞灰中会产生大量的氧化钙。氧化钙会和催化剂表面上的三氧化硫进行结合而生成硫酸钙，这就会覆盖在催化剂的表面上，使得催化剂的活性减弱。对此。可以采取如下措施进行预防；改善催化剂的配方，例如可以在催化剂中加入钨和钼的含量，抑制三氧化硫的生成，从而能够减少硫酸钙的形成。

2.5 催化剂层数的设置

满足排放标准的前提就是要对层数进行设置，对于初期投资尽量减少。一般而言，每层的催化剂的脱销效率在40％左右，两层可以达到70％左右，三层就可以达到90％左右。对于本工程而言，脱销效率不能低于80％，远期脱销效率不能低于90％，采取了“二运行。一预留”的措施，该结构就有三层催化剂层，从而使得脱销效率大为增大。

参考文献：

[1] 朱林，吴碧君，段玖祥，等，SCR烟气脱销催化剂生产与应用现状[J].中国电力，2009,42(8).

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研究。

关键词 邻苯二甲酸酐；生产技术；市场动态

中图分类号：TQ245 文献标识码：A 文章编号：1671-7597（2013）14-0143-01

邻苯二甲酸酐被简称为苯酐，化学元素表示形式为PA，属于有机原料，应用较为广泛，如医药、燃料、农业等领域。全球都有生产，但是主要的生产地在亚太、北美以及西欧地区。根据美国的相关部门在2002年统计，全球生产邻苯二甲酸酐的总量为4900 k/a，其中上述主要的生产地占据总生产量的75%以上。在统计的后几年中，由于亚太地区的经济迅速发展，因而邻苯二甲酸酐的生产量也在逐渐增加。20世纪90年代以后，我国引入了大型且先进的邻苯二甲酸酐装置，此装置的引入，使得生产技术逐渐提高，并将传统的生产装置淘汰，以促进我国PA先进生产。

1 国外苯酐生产技术

苯酐在进行生产过程中有很多生产工艺，如萘流化床氧化工艺，萘和邻二甲苯的混合物，或者是单独的原料做为固定床的氧化工艺。由于萘流化床氧化工艺存在一定的问题，所以在国内外的邻苯二甲酸酐生产工艺中被淘汰。目前，在世界各个国家应用较为广泛的邻苯二甲酸酐生产工艺为OX固定床氧化工艺，生产能力占据全球总生产量的95%以上。20世纪70年代末以前，国外采用的PA技术是每立方米浓度为四十克的OX，到了90年代时，经过不断地开发与研究，将浓度提升到一百克的生产工艺。

起初对邻苯二甲酸酐进行生产时，采用的原料是邻二甲苯，催化剂选择的是单段床层，使用装填的工艺进行生产。然后再以少量的磷、钾、铌、锑等金属氧化物作为助催化剂，组成氧化催化剂V-Ti-Sb-P或V-Ti-Sb-Rb，以获取高苯酐收率。在工业生产中为了进一步提高邻二甲苯的进料量，逐步开始采用两段床的工艺，又适量的在助催化剂中添加铷等碱金属，一直到四段床工艺。目前德国巴斯夫公司的R_HYHL型、04-32、04-66型等催化剂在世界上较为领先，随着日触、Wacker公司的苯酐催化剂业务的并购，其催化剂在国际市场上的占比率已超过百分之八十，国内的催化剂则有BC-249和BC-239型，均为北京化工研究院生产。

Lurgi、BASF、Lonza等公司在生产工艺的开发方面都相继开发了后置的反应器技术，使产品的纯度得到了提高，苯酐的选择性则达到了85%至88%，未反应的OX可能会出现再次氧化的现象，这样一来操作风险得到了有效降低，主反应器的反应则可以在温度更低的情况下进行。此外，国际上目前如气体冷却器、切换冷凝器、反应器、部分冷凝器等苯酐生产关键设备的生产、改进和研究，都已经由专业化的公司来进行，极大程度提高了关键设备的性能。

2 存在的问题

1）因苯酐受上游原料和原油价格的不断上涨，其价位也一直偏高，这对下游行业也极为不利，对市场消费产生了抑制的现象。

2）邻苯资源较为紧缺，近年来我国石油、石化芳烃装置的规模也在不断扩大，但比起苯酐产能的扩大速度还远远不够，国内仍然存在很大的邻苯缺口，原料的不足导致苯酐厂商的开工率降低，仍然有部分苯酐市场需要依靠进口来解决问题。

3）随着苯酐行业的发展和扩大，原料紧缺更加严重，生产成本不断升高，使得苯酐行业的市场竞争能力受到了较大程度的影响。

4）2007-2009年的金融危机对全球各个领域的经济运行都造成了极大的冲击，导致市场的消费能力降低，造成了有很大一部分苯酐装置低负荷运行或者干脆停产。本次经济危机对全世界的经济影响不可谓不深，截止到目前全世界的经济仍没有完全走出低谷。

3 国产催化剂的具体试用情况

大连龙翔生物科技有限公司以及中石化北京化工研究院，是国内从事苯酐催化剂研究的两家主要单位。北京化工研究院与大连龙翔生物科技相比，从目前的市场占有率上来看略占优势。北京化工研究院密切跟踪国际上的先进水平，对于邻法苯酐的研究已经拥有三十几年的历史，早期主要研究催化剂以及40g工艺，从20世纪80年代起，先后研制成功了新一代的工艺催化剂BC-2-35型60g以及BC-2-37型70g工艺、BC-2-38型80g工艺催化剂，在国内的10 kt/a以下的工业装置中已经分别得到了广泛应用。为了进一步降低生产苯酐的成本，尽量减少购买高额费用的进口催化剂，支持国产催化剂的发展与研究，北京化工研究院与金陵石化公司共同合作将BC-239型催化剂进行了工业应用。对该催化剂的性能经过120小时的考察，生产负荷为70 g/Nm3，经过核算催化剂的收率为1.124t（PA）/t（（）X），折纯收率为1.102t（PA）/t（（）X），基本上与进口的同类型催化剂已经不存在差距，这使减少催化剂的进口量，降低生产的成本成为了一种可能。

北京化工研究院以研制成功的80 g催化剂为基础，利用现代化试验装置，反复对助催化剂、原料影响、制备工艺等进行了试验，利用不同种类的单管装置针对多锻床催化剂工艺对催化剂进行评选，成功推出了BC-239型高负荷催化剂，并在工业化应用中取得了不错的效果。国产催化剂的成功研发和使用，使国内同行业生产的成本极大程度得到降低，在中低负荷装置中进口催化剂的垄断地位被彻底打破。

4 结束语

经济与科技的发展，使得我国的邻苯二甲酸酐生产技术逐渐提高，有了一定的进步。虽然如此，但是我国的技术与国际先进技术水平相比还是较为落后的，因此，我国必须要不断地研究与开发新的生产技术，采取先进的科学措施，来发展生产装置，满足我国对邻苯二甲酸酐的需求。与此同时，还应该重视邻苯二甲酸酐的下游产品的开发，这样才能进一步的发展我国的邻苯二甲酸酐市场。

参考文献

[1]钱伯章.苯酐市场分析和技术进展[J].化工文摘，2006（1）.

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【关键词】松油醇；催化剂；合成

我国地大物博，拥有十分丰富松脂资源，并且每年能够产生大量的松节油，松节油能够生产香料级松油醇，有着十分宝贵的作用。经过松节油加工获得的松油醇，能够作为调香物、浮选剂等，拥有香气持久的特点，目前松油醇已经在多种行业当中得到了广泛应用。从其生产工艺来讲，松油醇的生产方法分为一步法以及两步法两种，一步法拥有生产周期短的特点，但是一步法并没有较强的松油醇得率，此外，利用一步法生产的松油醇纯度与香气也并不够优秀，因此，一步法生产的松油醇多用作二号选矿有来进行应用；而两步法虽然生产周期较长，但是能够有效的保障其生产加工得到的松油醇的纯度，也能够减少在生产过程当中出现的复产物。松油醇生产的两步法流程如下图所示。

一、合成方法概述

世界上的首次松油醇制作始于1878年，彼时采用的是水合萜二醇脱水，自此之后，国际上很多研究学者都对松油醇的制作展开了研究，并获得了一定的进展。1940年，国际上通过化学合成的方法，生产加工出了α-松油醇，并通过对α-松油醇的研究，确定了松油醇的化学结构。如今，随着时代的进步以及科技的不断发展，松油醇的合成方法也在得到不断的完善，一般来讲，松油醇的合成方法分为有机酸催化法、分子筛催化法、膜催化法等。

1.液体酸催化法

1.1无机酸催化法

无机酸的特点在于其拥有较强的催化作用，此外，无机酸价格低廉，具有较高的性价比。因此，对于无机酸的催化法一直都是松油醇催化剂合成当中的重要研究课题，目前，世界上以及有很多的专家学者对无机酸的酸度、反应体系等进行了大量的研究。

经过研究我们发现，无机酸催化法对酸度的多种因素有着较高的要求，此外，无机酸催化剂容易造成一定的污染，由于其具有较强的腐蚀性，因此常常会对设备造成损坏，这就在一定程度上增加了无机酸催化剂的生产成本。

起初，无机酸催化剂多采用硫酸，随着时代的发展，两步生产法逐渐流行，两步法是利用松节油在催化的作用下生成水合萜二醇，在经过一定的化学反应，经过多道工序得到松油醇。

在实际的研究过程当中，一些学者将硫酸作为松节油的催化剂，并在实验当中利用硫酸盐与硫酸的混合催化剂对松油醇进行生产，能够使得松油醇的收率达到百分之八十二。

利用硫酸的翠花，松节油能够通过水合反应生成水合萜二醇，在实际的生产过程当中，需要在两相界面上进行催化活动，并通过对乳化剂的搅拌来加快反应。

硫酸有着酸性强、难以控制等多种特点，此外，硫酸会对设备造成一定的影响。因此，也有人利用磷酸来进行催化的实验。其主要步骤为利用磷酸催化产出萜二醇，之后对其进行脱水处理，从而实现松油醇的生成。

在催化过程当中，加快温度能够有效的增强这种催化方法的反应速度，从实际的生产来看，由于其脱水处理的反应速度远远高于利用水合反应产出萜二醇的反因素的，因此也可以将其看成为一步反应。

这种方法的运用，能够有效的解决硫酸对设备的破坏问题，但是，弱酸的使用难以达到硫酸的生产效率。

1.2有机酸催化法

上文提到的无机酸催化方法，虽然拥有较高的松油醇生产率，但是强酸的使用，会对设备造成较大的影响，同时也会污染环境，这在很大程度上造成了生产成本的提升。为了解决这些问题，在不断的催化剂完善过程当中，有人尝试将有机酸作为催化剂来进行松油醇的的生产。有研究人员利用氯乙酸作为松节油的水合催化剂，得到了最高位百分之九十九的转化率，而我国学者则利用三氯乙酸作为松节油的水和催化剂，进行了高选择性的松油醇合成。

将三氯乙酸作为催化性，能够发挥其催化活性好的特点，此外，三氯乙酸作为松节油的水合催化剂，还表现出优秀的催化选择性。

2.固定酸催化法

如今，为解决液体酸的诸多问题，固体酸的正在逐步代替液体酸成为松节油水合作用的催化剂。

2.1固体超强酸催化

固体超强酸有耐高温、活性高、分离简单等多种优点。通过实际的研究我们发现，固体超强酸作为松节油水合反应的催化剂，还具有重复使用的重要功能。

2.2阳离子交换树脂催化法

在实验当中我们发现，在固定的反应器当中，将阳离子交换树脂作为催化剂能够得到优秀的转化率。而如果在阳离子交换树脂的基础上加入相转移催化剂，则可以得到百分之五十一点二的合成醇量。通过对松节油以及谁的配比，还能够实现高纯的松油醇的合成。树脂催化法由于其本身的选择型好、无污染等多种特地拿，已经得到了广泛的认可，具有十分良好的应用前景以及发展空间。

3.混合体系催化法

虽然固体酸能够解决液体酸作为催化剂出现的多种问题，但是固体酸的生产需要较大的投资，此外，固体酸难以再生的问题也会在很大程度上对松油醇的生产造成制约，在这种背景下混合体系催化法应运而生，混合体系催化法能够在减少污染的同时，将液体酸与固体酸的有点进行有机的整合。有研究人员结合了上文中两种酸的有点，采用混合催化水对松节油进行松油醇的生产加工，得到了松油醇生产的较高选择性，此外，其复产物较少，能够保证松油醇的纯度。从实际的研究结果来看，固体酸与磷酸的共用，能够达到较佳的催化效果。

4.其他催化方法

4.1相转移催化

在本文当中提到的相转移，就是指两种物质难以产生反应，而在加入第三种物质之后进行快速反应的一种催化方法。一般来讲，松节油的相转移催化剂分为聚醚以及f盐两种。而在f盐的划分当中，又有硫f盐等分别。有学者通过实际的研究发现，在松节油水合反应当中利用相转移催化剂，能够对环境造成较少的污染，同时具有反应温和等多种优点。此外，由于其结合了两种酸的优点，因此还缩短了反应的时间，提高了松油醇的产率。

4.2离子液体催化

作为一种溶剂，离子液体当中包含带正电以及负电的例子，除了作为溶剂，离子液体还能作为聚合、水合等催化剂来进行使用。离子液体具有酸性精细、利于催化激励的研究等多种特点。此外，由于其本身的液体，因此例子液体具有液体材料同游的优势，而通过对离子液体结构的改变，还能够对其体系进行优化。

4.3膜催化法

膜催化法的发展，是建立在提高松油醇选择性的基础上而出现的。与其他的催化剂相比，膜催化法的选择性更加优良。目前，膜催化法仍然处于研究的起步阶段，想真正的在实际生产当中得到大量的应用，还需要不断的研究以及完善。

二、结束语

本文对集中针对合成松油醇的催化剂研究进展进行了介绍，并对其特点进行了分析。在本文提到的多种催化方法当中，无机酸的发展较为成熟，但对设备具有较高的腐蚀性；固体酸虽然能够在一定程度上解决液体酸作为催化剂带来的问题，但由于难以再生，因此生产成本较高，还需要不断的完善；阳离子交换树脂催化剂发展前景较好，解决了上述多种催化剂中的重要问题。如今，随着时代的进步以及科技的不断发展，世界各地对于环境问题的重视力度都在不断加大，这就需要在实际的生产过程当中，能够研制出既环保，又能提升生产效率的催化方法，从而满足时代的需求。

参考文献

[1]郝向英，魏景芳，白丽梅，郭海福.松节油水合制备松油醇的研究进展[J].广东化工，2011（03） .

[2]牟大庆.二步法生产药用松油醇工艺技术改进及效果分析[J].生物质化学工程，2011（01）.

[3]杨海宽，吴志平，陈美琴.酯化剂和溶剂对固体超强酸催化水合松油醇的影响[J].应用化工，2010（10）.

[4]李冬梅，赵振东，毕良武，赵子牛，米世伍，王婧，古研.松节油合成高纯度α-松油醇的研究[J].现代化工，2010（S2）.

篇6

关键词：催化裂化　工艺技术　操作条件

高效催化裂化工艺技术的过程是为操作条件服务的同时在操作条件方面也是有一定的限定的。高效催化裂化工艺技术的操作条件在反再系统中是由很多方面组成的，当反再系统的工艺技术路线确定下来的时候，就算是操作参数再多可以调整的却几乎没有，所以一旦反再系统的工艺技术路线确定下来就等于一切都确定下来是无法调整的了。

一、高效催化裂化工艺技术操作条件的影响

当高校催化裂化在比较接近常压的低压操作下，对于热力学的影响在这个压力范围内压力的影响是非常小的。由于比较低的压力对于催化裂化技术是非常有利的。不但有助于裂化同时不会导致生焦，在300kPa以下的最小压决定着后续分离系统，可以将一部分的气体根据经济性来进行循环量的分配。

二、高效催化分裂工艺技术研究分析

1.焦炭差在不断的降低

由于催化剂和设备的改进，很多的炼油厂存在着设备能力范围内对于装置消除被限制的情况，一般遇到这样的问题都是由于不能及时更换大型转动设备和主要容器的湿气压缩机、反应器壳体、再生器壳体、汽提气壳体、催化剂循环立管以及主风机。目前的催化剂系统仍然保持着一定的活性同时也积累着一定的数量焦炭。催化剂活性的特性在特定的某些情况下不仅可以充分利用同时也能快速适应环境，焦炭的沉积可以快速的消弱最强的催化中心同时可以帮助催化剂有选择性的裂化。在传统催化剂装置下提高了进入再生器和焦炭产率的催化剂循环量，同时也提高了高剂油的转化率。

通过对于积炭催化剂循环到反应器提升管底部的技术，提升管底部的积炭催化剂循环到汽提气底部之间的温度和反应器的温度是一样的，这样也提高了选择性和转化率。催化剂循环在热平衡的方面是呈现中性的，是由于催化剂循环没有在系统中加热量。产品的干气与焦炭较少选择性的提高是由于原油与混合催化剂之间接触的温度降低，当与常规的催化裂化装置相类似的时候提升管剂油比率相对较高同时转化率也快速升高，当催化剂不受热平衡控制在提升管中流动时，这样可以很好的控制产品的分布变化和原料的质量，同时也大大的提高了催化裂化的装置灵活性。通过改变催化剂的补充量、催化剂的活性、催化剂的反应温度来实现高效催化裂化装置的生产方案。

2.富氢化合物在再生器典型温度条件下挥发或分裂出可挥发性的焦炭和组分

焦炭的燃烧速率决定着催化剂再生需要的时间，函数关系不仅重要同时还决定着再生器的大小和催化剂的总量，再生器的大小跟催化剂的总量也是有着密切的联系的，因为催化剂总量的减少有利于产品和原料的变化，从而迅速转化成催化剂同时还有利于催化剂转化的过程中操作费用的控制。科研人员针对催化装置进行工艺改造根据催化裂化的油浆特性，当油浆性质有不利情况的时候研发了全液脉冲油浆净化成套技术，全液脉冲油浆净化成套技术是以过滤分离与选流分离相结合研发出来的。通过全液脉冲油浆净化成套技术在阻力增大的条件下，对滤芯进行反复的冲洗，同时也满足了对滤芯可再生的资源要求，通过针对油浆过滤的频繁复杂操作工艺过程，研发出先旋流后过滤的新颖油浆过滤工艺技术，由于先进的滤芯清洗工艺使得反复冲洗的效果更加明显，这样的脉冲式冲洗技术也是具有一定的独特性的。

当催化剂与再生器材质限定最大的再生温度时催化剂容易温度太高而失去活性容易烧结，水蒸气老化作用对于温度的高低的要求很严格，所以在850摄氏度的高温环境下催化剂也是不会被破坏烧结的。对于提高再生温度从而减小再生器大小和降低再生温度从而减小水温度高失去活性，设计者在设计反应器方面格外的注意。有两个方法可以减少催化剂水温度高失去活性的现象，一是进行焦炭再生在较低再生温度下；二是进行焦炭再生在较高的再生温度下。在对于焦炭收率很低情况不好的时候，可以采用稀释空气来降低温度回升方法去保护催化剂，但是这个方法在实际操作方面有一定的阻碍在理论上是可实行的。

3.新型催化裂化反应系统装备技术研发的成功解决了油气返混导致过度裂化产品损失等一些问题，换来了巨大的经济效益同时还减少了经费的投入

在我国石油加工业流化催化裂化工艺有着很稳固的地位，如何实现催化剂和油气之间的高效分离、尽最大的可能去缩短反应系统油气的停留时间，同时可以获得最理想的产品分布，这是世界性的一个难题也是改善装置长期运行的关键。高效催化裂化反应系统技术对于我国长期处于劣质油炸掺炼这个情况是急切需要的。我国应该自主的研发具有独立知识产权的系列技术，经过分析我国的系列技术中的高效预汽提、高效气固旋流分离以及油气提高包容率这三项系列技术已经达到国际领先水平。我国目前对于炼油行业重油的高效节能、利用、环保和降耗的要求越来越严格，因为这个成果将对整个炼油行业整体效益有很大的发挥提升作用同时在未来的日子里也将被广发的应用和推广。

三、结束语

通过介绍催化剂再生与反应的温度、压力、停留时间的影响，对高效催化裂化工艺技术问题进行了深一步的了解，通过对高效催化裂化工艺技术的了解更方便快捷的解决很多问题。

参考文献

[1]田爱珍,张忠东,王莉,顾国强,孙雪芹,李清云,王智峰. 催化裂化中工艺条件对干气产率的影响研究[J]. 甘肃石油和化工, 2008,(03) .

[2]张忠东,柳召永,田爱珍,丁伟,高永福. 掺炼脱碱氮焦化蜡油的催化裂化工艺研究[J]. 炼油与化工, 2010,(01) .

[3]谭清, 朱建军, 林西平. 重油催化裂化反——再单元仿真建模[J]. 江苏石油化工学院学报, 1998,(04)

篇7

关键词：甲醇 甲缩醛 低碳烯烃 聚甲醛

近年来，我国焦炭行业的快速发展，使得焦炉煤气的综合利用呈现了蓬勃发展的趋势，甲醇作为其主要产品也出现了产能过剩的现象，因此开发甲醇的下游产品不仅有利于提高甲醇的价值，对煤化工的发展也起到了促进的作用。目前主要的甲醇下游产品有了醋酸、二甲醚、烯烃、甲醇燃料、甲醇蛋白、甲缩醛、低碳烯烃、聚甲醛等[1]。

本文主要介绍了以甲醇为原料制备甲缩醛、低碳烯烃、聚甲醛的工艺现状。

1 甲缩醛

甲缩醛具有良好的溶解性、沸点低、挥发性好、可以和水很好的互溶，被广泛的应用于家庭用品、油漆和油墨、橡胶工业、药品、汽车工业用品等工业中。目前主要的生产工艺有甲醇与甲醛缩醛反应制备甲缩醛、甲醇一步氧化法制甲缩醛[2]。

通过发生缩醛反应制备甲缩醛是目前较为成熟的并被广泛使用的生产工艺，该反应是放热反应但其放热量小，并且反应过程比较温和，因此对反应设备的要求不高，但是设备投资大，能耗较高，污染比较严重。目前已有学者采用反应精馏技术制备甲缩醛，不仅提高了甲缩醛的收率，还使其后处理过程简单化，大大节省了设备投资。褚效中[3]通过催化精馏工艺，在98%的浓硫酸中以甲醇和甲醛为原料，考察了进料醇醛摩尔比、进料总流量和催化剂含量对该过程的影响。实验结果表明，在回流比为6，催化剂含量为1%，甲醛体积流量为2.0mL/min，甲醇体积流量为3.0mL/min条件下，塔顶甲缩醛的质量分数可达96.6%，该工艺可用于制备甲缩醛。

甲醇一步氧化制备甲缩醛工艺，甲醇在氧化时会产生副产物乙酸，在设备的选材上就要求耐酸，这就增加了投资，并且为了更好的避免副产物的生成，对催化剂的要求比较高。郭荷芹[4]研究了钒铈催化剂在甲醇氧化制甲缩醛反应中的作用，研究表明，V2O5质量分数为15%时，钒氧化物单层分散，催化剂氧化还原能力最强，酸性中心最多，DMM选择性最高。

2 低碳烯烃

烯烃是石油化工的基本原料，下游产品是聚烯烃塑料制品，用途十分广泛。烯烃工业的规模也是国家经济发达程度的一项标志。由于我国石油资源不多，烯烃产品供需矛盾突出，因而开辟烯烃生产的新资源路线是一项长期重大课题。所以用甲醇为原料生产低碳烯烃工艺在国内外均引起了研究者的重视，目前国内外的主要生产工艺有国外的MTO、MTP工艺和国内的DMTO工艺[5]。

从原理来讲，他们都是将含氧有机化合物（甲醇）催化转化为低碳烯烃，因其催化剂不同制备的产品也各不相同。MTO、DMTO工艺均使用经金属改性的SAPO系列含磷硅铝氧化物分子筛为催化剂，在这种催化剂的作用下，总烯烃的选择性较高，约90%，其中乙烯的产率约为21%～25%，丙烯的产率约为12%～15%。MTP工艺使用改性的ZSM系列催化剂，这种催化剂具有非常高的丙烯选择性，副产品乙烯、丁烯和C5/C6烯烃很少，对甲醇进料而言，丙烯质量产率可达到28%～30%[6]。

3 聚甲醛

聚甲醛（POM）于50年代由杜邦公司研制开发，是一种热塑性树脂。其具有较高的弹性模数、刚性、硬度、自耐磨损性能好、机械性能与金属类似等优良性能，是世界三大通用工程塑料之一，被广泛用于替代钢铁等金属。目前主要生产工艺有银催化剂法和铁钼催化剂法[7]。

银催化剂法工艺成熟，是目前应用较多的工艺，约占全球的70%。其优点是投资少、流程短、电耗低、单系列生产能力大等，缺点是催化剂寿命短且甲醛溶液中杂质较多。用银催化剂法制备聚甲醛的代表工艺有法国煤化学工艺、日本MGC公司工艺、英国ICI公司工艺。铁钼催化剂法的应用约占全球的30%，该工艺甲醇转化率高，可达95%～99%;催化剂使用寿命长，可用1年以上;产品浓度达55%～58%、醇含量低。但是它的流程长、投资大、电耗高，制约了它的应用。用铁钼催化剂法制备聚甲醛的代表工艺丹麦Topsoe工艺、瑞典Perstorp Formox工艺[8、9]。

甲醇是一种新型的优质化工原料，其下游产品种类繁多、品质优良，甲醇及其下游产品具有广阔的发展前景。众所周知，充分有效的利用焦炉煤气必将获得长远的经济效益和社会效益，开发甲醇的下游产品是对焦炉煤气的进一步开发利用，不仅减少了能源浪费，还保护了环境。开发甲醇的下游产品已成为当今世界化工发展的必然趋势。

参考文献：

[1]李建华，孟祥辉，吴春松.甲醇下游产品的发展现状[J].广州化工，2010，38（7）：20-23.

[2]魏焕梅，李臻.甲缩醛合成反应及其动力学研究进展[J].化工进展，2014，33（2）：272-284.

[3]褚效中.催化精馏法制备甲缩醛[J].淮阴师范学院学报（自然科学版），2009，8（1）：64-66.

[4]郭荷芹.甲醇氧化一步法合成二甲氧基甲烷催化体系研究[D].太原：中国科学院山西煤炭化学研究所，2010.

[5]陈香生，刘昱，陈俊武.煤基甲醇制烯烃（MTO）工艺生产低碳烯烃的工程技术及投资分析[J].煤化工，2005，5：6-11.

[6]王红秋，郑轶丹，梁川.低碳烯烃生产技术进展及前景分析[J].中外能源，2010，15（8）：62-67.

[7]牛磊，范娟娟，黄茂辉.聚甲醛生产工艺及国内发展状况的研究[J].化学工程师，2012，2：47-49.

篇8

大气环境是人类赖以生存的可贵资源，大气环境资源的破坏是一种不可逆过程，恢复良好的大气环境质量要比采取措施从根本上防治大气污染付出更多的经济代价。但这种观念长期以来并没有被一些部门和一些地区充分的理解和认识。他们只考虑近期的、局部的经济发展需要，在制订一些综合的经济政策、产业政策以及城市建设发展规划中缺乏对保护大气环境的考虑，往往以牺牲环境为代价换取经济的快速发展，形成了盲目扩大生产规模，乱铺摊子，重复建设，技术装备水平低，能源资源浪费大，乡镇企业无序发展，劣质煤炭流通失控等状况。因此说缺乏对环境保护考虑的地方政策的出台，本身就是造成加重大气污染的诱因，所造成环境危害和损失是难以挽回的。

复合式生物反应器废气处理设备

项目简介：该设备由悬浮式生物反应器和固定式生物反应器构成；在悬浮式生物反应器下部侧壁开有一进气口，在进气口处安装有穿孔管，上部侧壁设有出水口，顶部与固定式生物反应器对接；在固定式生物反应器的内部填充有填料，上部侧壁设有喷淋液进口及喷头；在顶部或下部的侧壁开有排气口，或在悬浮式生物反应器和固定式生物反应器之间有气体连通管；两个生物反应器之间安装有隔板。该发明在悬浮式生物反应器内的微生物以细菌为主，在固定式生物反应器内的微生物以真菌类为主，可以有效地将废气中亲水性和疏水性污染物同时去除。

含汞废气、废水和固废治理技术

项目简介：废水处理效果与多种因素有关，实际工程中常将几种方法有机结合起来，从而达到经济有效的除汞目的。该技术采用综合法，即由吸收法和吸附法联合起来分级净化含汞废气，达到预期的净化目的；采用化学沉淀法作为含汞废水的一级处理，去除大部分汞离子，采用絮凝沉淀和过滤法对含汞废水进行二级深度处理。采用化学洗涤－固定化工艺处理含汞固废。该技术适合工业企业及工业园区的含汞废气、含汞废水和含汞固体废弃物处理。

高压脉冲电晕放电治理低浓度有机废气

项目简介：该项目在国内率先用脉冲电晕冷等离子治理低浓度有机废气，自行设计并成功地建造了小试样机，具有能耗低，投资少，操作方便等优点。该项目创新性地运用电晕催化相结合新技术，使该技术能在常温常压下有效降解有机废气，如苯、甲苯、丙酮、三氯乙烯和三氟三氯乙烷（CFC～113），气体流速均为400ML/MIN，浓度为100～2000PPM，去除率高达95％以上，降解效果好，开拓了治理有机废气的新领域，新方向，在国内居领先地位。

氮氧化物废气湿法脱除技术

项目简介：该技术有针对性设计了湿法化学吸收工艺，能有效处理化工厂、制药厂等排放的含NO酸性气体的废气，实现达标排放。最终排放废气中NO等酸性组分含量符合国家II级排放标准；有效降低吸收液消耗，减少废水处理量。该技术还可配套溶质回收系统，回收如NaNO2、NaNO3等有用组分。

硫化碱脱除工业废气二氧化硫

项目简介：该项目提出了一种全新的脱硫方法，即用硫化碱脱硫并副产具有较高附加值的五水硫代硫酸钠产品。由于硫化碱的碱性很强，水溶性又很好，对二氧化硫的吸收率一般说来不会低于91%，也不会出现石灰―石膏法所出现的堵塔现象。按照这一中试成果，在保证烟气脱硫率不低于91%的前提下，每吨工业级硫化碱可生产1.72吨的五水硫代硫酸钠。该系统为闭路循环体系，不会造成二次污染。整个吸收和吸收液的浓缩、结晶过程都是在闭路循环体系下进行的，不会出现废水、废渣等二次污染物，从而使这一方法达到了环境效益、社会效益和经济效益的最佳结合。

低温等离子体催化系统集成技术

项目简介：该项目突破目前吸附、燃烧等方法净化有机废气需再生、效率低及能耗高等缺点，创新地采用低温等离子体与催化（包括光催化）协同作用的方式在常温常压以及工频下处理工业废气及净化室内空气。通过工业化实验及其相关研发工作，形成以低温等离子体催化技术系统集成为基础的成套技术和装备，可应用于各种工业废气处理。在实验研究的基础上初步实现工业应用，并建立净化有机废气的示范工程和申请发明专利及实用新型专利等。

废气回流冷凝器壳体（车用）

项目简介：该产品是增压柴油机配套废气冷凝器的核心关键部件，通过经该公司创新的整体精密铸造技术，克服了外形尺寸大，壳壁薄的难点，保证零件后道加工较高的精度要求。通过增压器的热传导会提高进气的温度。相同的空燃比条件下，增压空气的温度每下降10℃，发动机功率就能提高3％～5％。与焊接成型的壳体比较，整体精密铸造壳体在高气压，水压的工作环境下，保证了高效的热交换性能和整体的密封性。其质量领先同类产品，市场前景广阔。自主研发的全套工序的气动加工工装，解决了薄壁零件加工时装夹的难题及容易产生震动变形等不利因素，成品尺寸精度和位置精度均需满足自动焊接的技术指标。

大风量低浓度有机废气净化装置

项目简介：该设备采用“7＋1”的结构（即：7吸1脱），这样由于吸附单元较多，保证了脱附气的有机废气含量永远在安全极限以下，从而从根本上解决了单元少存在的有机废气的安全问题；吸附床选用目前国内外公认的先进的活性炭纤维作吸附材料，其材料具有吸附效率高，吸脱附时间快，使用寿命长（3000h以上）的特点，净化效率达98%以上；催化床选用目前国际通用的第三代的蜂窝陶瓷贵金属催化剂，可使净化效率长期稳定在97%以上，使用寿命大于50000h；设备采用自动和手动二种操作方式；净化设备安全设施完备，设有过滤阻火器、自动风压变向阀等安全保护设施；净化设备设计合理，使设备做到尽可能的占地面积最小，这样为用典型规模40000m3/h。

控制二恶英废气混合高分子材料复合降解的基础研究

项目简介：控制二恶英的生成已成为全球环保的热点，废弃高分子材料日益增多，其中垃圾中含氯有机材料的焚烧与二恶英生成密切有关。采用多重复合降解以及相耦合的强制振荡非定态反应，是实现废弃高分子材料的混合物深度脱氯和高油化程度的有效方法。该课题着重于高分子材料混合物的多重复合降解机理及与之相关强制振荡反应的研究。课题是环境化学与化学工程结合的一个新领域。

FM系列彩涂钢板生产线废气净化处理催化剂

项目简介：FM系列催化剂主要应用于彩绘钢板生产线的废气净化。该催化剂具有多种有机催化燃烧活性高、空速适用范围广、耐热稳定性好、使用寿命长、适用于处理大风量废气的特点，能减少20%～30%能耗。

涡轮增压柴油机废气再循环排放控制系统瞬态性能研究

项目简介：该项目研究涡轮增压系统、EGR 系统中的进排气、再循环废气的非定常非周期流动对喷油、转速引起的边界条件变化的响应特性及其对燃烧排放的影响；研究非定常非周期的多组分废气、新鲜进气的汇聚、分支流动过程及其对燃烧排放的影响；研究瞬态条件下大EGR 率对缸内传热、喷雾燃烧、排放产物生成的作用机理。通过上述研究，较深刻地了解EGR 排放控制系统的瞬态特性，为降低发动机排放，提高发动机性能，设计超低排放内燃机提供理论依据。

纳米二氧化钛光催化治理废气废水及清洁高层建筑物外立面

项目简介：该研究组已经进行了纳米二氧化钛在常温常压下的光催化氧化实验，取得了一些可供应用开发的结果。所选择的反应体系有甲醇、甲醛、乙醛、三氯乙醛、异丙醇、丙酮、丙酸、苯酚、次甲基蓝、甲基橙、纯蓝墨水等。上述体系反应的最终产物主要为CO2和H2O，由此实现了光催化降解，提供了在自然条件下降解空气及水源中污染物的可靠方式，具有技术可行性。

催化还原脱除废气中的NOX技术

项目简介：该技术的核心部分是在催化剂的作用下，使用氨气等还原性气体，在温和的反应条件下选择性脱除废气中的NOX。由于该催化剂具有良好的选择性，所以加入的NH3量在接近化学计量比的条件下即可脱除NOX，大大降低了操作过程的成本。同时，该催化剂具有双功能作用，如果以NH3为还原气体，可催化脱除残留的NH3，使出口尾气的NOX和NH3均小于1ppm。气体空速：≥2000/h；使用寿命：＞1年；出口尾气NOX浓度：＜1ppm；反应温度：180～300℃；压力：不限。

再生胶、松焦油废气回收再利用技术

项目简介：根据查新报告，国内尚无再生胶、松焦油混合废气回收再利用技术的工艺报道。该项技术成果属国内首创，达到国际先进水平。该技术成熟、可靠、适用性强，解决了二次污染的恶臭和有害排放，完全符合国家环保排放标准。废气回收的油料、热量再利用于生产，经回收利用后的尾气进行燃烧处理，既回收油用有机助剂，又充分利用余热，具有较高的环境效益、经济效益和社会效益。该项技术装置造价低、运行费用小、处理效果明显有效，对再生胶、松焦油行业的废气回收治理具有实用性和推广价值。

高沸点混合有机溶剂废气回收技术及装置

项目简介：喷漆涂装、皮革等行业生产排放的有机废气，由于含有如150#、200#溶剂油、DMF等高沸点的多种混合有机溶剂，原有的吸附回收、浓缩焚烧等方法都不能达到有效处理目的。同时废气浓度低，焚烧处理方法的费用极为高昂，且宝贵溶剂资源白白烧掉，不能回收利用。目前这些行业的有机废气由于治理费用昂贵，基本上是直接排放。该项目针对上述行业的高沸点多种混合有机废气的特性，达到治理污染、回收资源的双重目的，可填补国内此类废气回收的空白。

生物过滤方法脱除工业废气中氮氧化气体NOx

项目简介：该研究通过国家自然科学基金的资助，用生物过滤方法，克服空气中氧的抑制作用，能够快速将工业废气中氮氧化气体NOx脱除，并转化为氮气。通过生物过滤可以将浓度为0.5mL/L左右的氮氧化气体NOx在20～60秒内除去85～90%以上，达到了国际领先水平。

增压柴油机湿空气－柴油均质燃烧系统

项目简介：本项目对增压柴油机采用废气再循环管进口端喷油来制备柴油、空气均质混合气。采用文丘里管和废气再循环管装置引入少量废气，利用废气的高温使燃油很快蒸发，并从柴油机进气管末端引入缸内。使用进气加湿装置，一方面对增压空气加湿，另一方面控制进气温度，利用空气的含湿量控制工质的温度及成分，间接控制燃烧过程。本系统的特点是易于制备柴油/空气混合气，并且系统可以自我调节，燃烧过程更容易控制。

脱除废气中NOx方法

项目简介：本项目研究了一种脱除废气中NOx的方法，利用烟道气中的O2作氧化剂，钴的络合物作催化剂，并在吸收中加入生石灰，在液相中实现NO的催化氧化和回收。本发明通过采用液相催化剂，能实现NO的催化氧化和吸收同时进行，简化了工艺流程，出口气中NO的浓度最低可达到0%，而且解决了传统NO氧化固体催化剂抗硫抗水性差的难题。

燃煤锅炉废气中SO2净化回收工艺

项目简介：该发明公开了一种燃煤锅炉废气中SO2的净化回收工艺。该工艺主要包括烟气的除尘、降温和SO2的吸收过程。亚硫铵溶液的中和过程、硫酸制备过程和硫铵制备过程。本发明以氨为吸收剂、以硫酸和硫铵为产品，并公开了一种集洗涤、除尘、降温和吸收SO2为一体的组合式吸收塔。操作费用和能耗较低，每回收ltSO2的氨用量为350～380kg，比传统的工艺降低了30%～40%，设备紧凑，占地面积小，投资费用低，是一种很有应用前景的燃煤锅炉废气中SO2的净化回收工艺。

生物法脱除废气中硫和氮研究

项目简介：该项目研究工作选用工业废气中最常遇到的硫化氢、二硫化碳、氨和丙烯腈作为硫、氮污染物的代表，同时也将甲苯和丙酮作为挥发性有机污染物(VOCs)的代表进行微生物降解处理的研究。实验装置采用生物滴滤池(二硫化碳、丙烯腈、甲苯、丙酮)和生物滤池(硫化氢、氨)两种形式，采用间歇式喷水方式供水。实验过程考察了微生物驯化过程、污染物的性质和浓度、填料形式、废气停留时间、系统阻力降、含湿率、pH、营养源等工艺参数对处理效果的影响，并对生物法处理废气的机理进行了初步研究，进而提出了动力学模型，在实验室工作的基础上对实际恶臭废气进行了治理研究。

非定态SO2转化技术工业化示范工程

项目简介：该成果中反应器具备催化反应和蓄热换热的双重功能，不需额外换热器实现自热操作，节省投资和能耗；实现低温甚至室温化学反应；对低浓度SO2、NOx、H2S以及VOC(挥发性有机化合物)废气的处理尤其有效。经过系统的理论和中试研究，设计出了四种结构的非定态转化器。该成果拥有自主知识产权，形成了完善的计算机仿真软件，达到了国际领先水平。SO2回收率在设计条件下达到了94%。

缸径直喷柴油机燃烧过程与废气排放机理研究

项目简介：该项目提出了小缸径直喷柴油机燃烧过程的可视化试验研究方法，利用开发的工作过程计算分析软件，可以研究实际运行工作状态下的燃油喷雾与燃烧过程，可以方便进行柴油机性能的优化，是产品研发的有力手段；开发出直喷式柴油机喷雾油线和燃烧室匹配的三维可视化的计算分析软件，通过直观的对话框界面上改变喷油器以及燃烧室结构和安装参数，查询喷雾油线与燃烧室的匹配性能，还能动态显示油线着壁前油线的变化过程；提出了满足小缸径直喷柴油机低排放要求的燃烧室结构与参数设计方案；开发了缸径为95mm的系列小缸径直喷柴油机，与国内同类机型、同类配置的柴油机相比，其技术指标处领先水平。

卷鼓式废气抽排装置简介

项目简介：该专利是设计一种集成风机、卷鼓和吸气管道为一体的卷鼓式废气抽排装置，风机集成在卷鼓之内，吸气软管卷绕在卷鼓之上，卷鼓上设有回卷簧。使用时软管从卷鼓拉出软管的同时，卷鼓回转卷簧被预紧，此时利用卷簧的预紧弹力与拉出的吸气软管自重平衡，吸气软管可在其活动范围内抽排废气。不需要吸气软管工作时，操作人员将吸气软管轻轻向上一举，软管悬垂重力变小，卷鼓在卷簧预紧弹力大于软管悬垂重力，卷鼓回转将吸气软管回收在卷鼓中。本项目在转鼓式废气抽排装置的设计中除考虑装置集成之外，在卷鼓的使用方面体现灵活、轻巧和方便。废气抽排装置可固定在车间的顶墙面、侧墙壁上，悬挂在车间横梁上、放置在地面或在地面移动。具有不占维修空间，使用方便的特点。由于卷鼓式废气抽排装置吸气管采用可从转鼓中伸缩的软管，使得废气抽排工作区范围扩大。

净化工业废气的发泡镍催化剂及其制备方法和应用

项目简介：该发明涉及工业废气处理技术，具体地是一种用于低温等离子体催化协同处理净化工业废气的发泡镍催化剂及其制备方法和应用；所述发泡镍催化剂重量百分比组成如下：活性组分15～60、载体40～85，所述载体是发泡镍，所述活性组分含有金属氧化物，该催化剂的组成材料具有价格低，选购方便的优点，而发泡镍催化剂的性能优异，和等离子体结合后可在常温常压下实现对工业废气的净化处理；其应用方法既很方便地结合到等离子体反应器中，又不会造成反应器的阻力增加。

多功能集成一体化废气净化设备

项目简介：该实用新型是一种多功能集成一体化废气净化设备，它由制浆循环池和吸收塔相互连接组成，其中，制浆循环池通过加压泵和进液管与吸收塔中的喷淋支管相连通，池内安装有搅拌器；吸收塔为由档板隔开、底部连通的双塔结构，双塔中部设有格栅和喷淋支管。本实用新型集浆液制备、循环喷淋和废气净化吸收等多种功能于一体，占地少，效率高；吸收塔采用双塔结构，传质效果好，适应范围广，可用来净化处理各种不同类型的废气。该实用新型结构简单、紧凑，不易堵塞，安装、运行、维护十分方便，且系统压降低，投资和运行费用较低，可适用于大、中、小各种规模企业的废气净化，尤其是烟尘含量高的废气处理，以及易造成结垢堵塞的某些湿法吸收工艺中。

稀散元素废气净化催化剂

项目简介：该课题研究的稀散元素废气净化催化剂是由稀散元素、过渡金属和稀土金属铈组成，该种催化剂对CO、NOx、HC有较高的活性，其平均转化率为CO可达98.596，NOx82.5%，HC在贫氧条件下可达89%，在富氧条件下可达84%，其净化效果接近以铂－钯－铑为主休贵金属催化剂。稀散元素废气净化催化剂原料丰富，价格低，是一种代替贵金属催化剂的新型催化剂，可应用于工业、民用燃油，燃煤炉的污染气体的净化治理，也可用于汽车尾气的净化处理，是一种具有发展前景的废气净化催化剂。

垃圾焚烧废气复合生物滤池净化设备与技术

项目简介：该垃圾焚烧废气复合生物滤池净化设备由复合生物滴滤池及辅助装置组成。设备和技术原理及特点是在特殊的复合生物滤池设备中，利用菌种在经处理的填料表面形成生物膜，垃圾焚烧废气中的有机和无机污染物经简单预处理后，在通过复合生物滤池时经填料－生物膜吸附和微生物氧化分解作用而得到降解，最后转化为水、二氧化碳和其他非污染性物质。该处理设备和技术具有方法简单、操作方便、处理负荷高、占地面积小等优点。能有效去除硫化物、氮氧化物、二恶英等污染物质。该方法效果优于活性炭吸附法，特别适用于城市生活垃圾、医疗垃圾和其他垃圾焚烧厂、固体废物裂解厂、炼油厂等恶臭废气的净化和活性炭吸附法处理。

酸性废气净化新技术

项目简介：该项技术的核心设备采用立式多层旋流板结构，强化气液之间的传质交换，特别是对循环池中循环吸收液的水位和酸碱度采用自动开关和自动加碱的控制系统，可确保废气处理达标排放。本项目占地面积小、净化效率高和运行成本较低，且操作方便、运行稳定。适用于各类金属电镀、线路板生产等行业的车间空气的环境保护。

篇9

【关键词】 NOX 环保 催化剂 堵塞 再生 中毒

七十年代以来NOX大气污染问题已被日益重视。人们发现人体健康的伤害、高含量硝酸雨、光化学烟雾、臭氧减少以及其他一些问题均与低浓度NOX有关，且其危害性比人们原先设想的要大得多。其中烟气脱硝技术就是改善空气污染的一种重要手段。烟气脱硝是指把已生成的NOX还原为N2，从而脱除烟气中NOX，可分为湿法脱硝和干法脱硝。主要包括：酸吸收法、碱吸收法、选择性催化还原法、非选择性催化还原法、吸附法、离子体活化法等。国内外一些科研人员还开发了用微生物来处理NOX废气的方法。

脱硝随着环保要求已势在必行。目前存在的困难是烟气体积大，浓度低，但NOX总量相对较大，吸收吸附脱硝后废物最终处置难，费用高。在众多脱硝方法当中SCR脱硝技术以其脱硝装置结构简单、无副产品、运行方便、可靠性高、脱硝效率高、一次投资相对较低等诸多优点，在日本和欧美得到广泛商业应用。在目前技术条件下SCR（Sdective Catalytic Reduction，SCR）技术以其运行稳定、脱硝效率高、氨逃逸低等诸多优点不断获得广泛应用，在目前乃至今后相当长时间内成为国际上主流烟气脱销技术。随SCR烟气脱硝技术在我国应用推广，SCR催化剂重要性逐渐被人们认识。如何管理维护SCR催化剂，保持其高效活性，延长寿命，减少运行费用，是目前亟须解决的重要问题。

目前我国300MW以上机组均安装脱硝装置，反应器内布置3层催化剂催化剂型式可分三种：板式、蜂窝式和波纹板式。三种催化剂在燃煤SCR上都拥有业绩。催化剂生产制备更是占据系统初期建设成本，催化剂成本较高，催化剂是系统的重要组成部分。催化剂一般寿命是三年，现场维护不好达不到使用寿命，催化剂决定着系统运行成本，所以要加强催化剂检修维护，避免更换大量催化剂，节约成本，延长催化剂使用寿命至关重要。下面主要从催化剂堵塞及处理，运行注意事项，催化剂再生，防止催化剂中毒，催化剂运输及保存几个方面浅谈如何降低催化剂成本。

1 催化剂堵塞及技改方案

催化剂现场主要问题是堵塞积灰，运行中发现脱硝催化剂堵塞严重，且积灰难以清理。每层催化剂两侧现场安装有蒸汽吹灰器，单侧布置有声波吹灰器。某发电厂蜂窝式催化剂停炉检修时发现上层催化剂积灰严重，其中角落积灰有二十公分以上，清理工作量大。表面积灰清理完毕，还要把催化剂过滤网掀开，清理过滤网与催化剂间积灰，最后还要检查清理催化剂模块蜂窝孔内积灰。细小蜂窝孔内积灰很难清理，据现场情况可用负压吸尘管道清理，用压缩空气吹通。催化剂下方积灰及钢梁积灰也要加强清理，避免清理后二次污染，避免污染下级空预器设备，做好封堵隔离。堵塞严重的蜂窝孔用焊丝也无法疏通，用力稍大可能会把蜂窝孔损坏，检修中要避免损坏模块，疏通不了的蜂窝孔只能做遗留缺陷。蜂窝孔大面积堵塞或损坏时只能更换催化剂模块。

为避免催化剂严重堵塞，日常运行中要加强吹灰。蒸汽吹灰器一般每天运行一次，据催化剂进出口两侧压差及时吹扫。声波吹灰器24小时连续运行。蒸汽吹灰器是由枪管母管加上垂直方向支管组成，停炉检修时检查吹灰枪管上吹灰孔位置是否安装正确，现场曾出现吹灰管道弯曲断裂现象，需加固焊缝保证设备安全运行。声波吹灰器膜片检查有损坏现象需及时更换，部分声波吹灰器发现漏油痕迹，检查压缩空气质量及管道过滤器。

由于现场设计煤种改变，催化剂满足不了运行要求，造成催化剂大面积堵塞。当SCR反应器由于某些原因发生堆灰问题时，事实证明：无论是声波喇叭还是蒸汽吹灰都无法解决问题。而蒸汽吹灰器的缺点却显得更加突出：配套附属设施成本高、故障率高、运行成本高、吹灰效果不均匀、蒸汽磨损催化剂、催化剂堵塞加剧、催化剂使用寿命缩短。

本方案技改采用增强声波清灰力度和增加吹灰炮综合解决方案。将每层一侧的6个国产声波吹灰器改造成进口MEGA吹灰大师，在对面一侧安装6台Ash Sweeper吹灰炮。采用美国马丁工程公司著名最新产品MEGA吹灰大师进行改造，每个喇叭清灰强度和清灰面积都能得到改善，单个喇叭清灰直径可达到4～7米，纵向清灰尺寸可达18米以上。针对电厂SCR反应器“尺寸较大，单侧堆灰”特点，创造性地提出“加装吹灰炮和增强声波清灰力度”综合解决方案。加装在有堆灰的一侧，有效解决单侧堆灰问题。马丁公司成功地把 Ash Sweeper吹灰炮安装到SCR反应器上，为越来越多电厂解决SCR反应器积灰堆灰问题。

马丁声波吹灰器产生低频、高压声波，引起干燥颗粒聚集物的共振和流化，通过气流或重力作用从容器中移除材料。马丁75Hz声波吹灰器在1米处产生147分贝声波，基础频率75Hz。优点：防止干性颗粒物堆积，增进系统效率和使用寿命。减少系统故障时间，减少维修成本，在管道四周及障碍物后非常有效;声能360度吹扫，清除颗粒物，清洁不易接近部件。不会对结构造成疲劳或损坏，提高催化剂效率，延长使用寿命提高设备性能，延长使用寿命，符合排放规定较低运行成本低购置成本。

声波吹灰器运行要求仪用压缩空气供气稳定，设备内部干净无污物及灰尘。声波吹灰器运行正常时发出低沉、低闷声音，如不发声或发声不正常，检查管道内压缩空气，检查球阀是否全开，过滤器/调压阀出厂设置为0，顺时针转动增大压力，检查管道中空气流向（有箭头标示）电磁阀管路布置正确，检查有没有漏气，检查管路布置方向电磁阀电路布置，保证电线联接正常，检查电压是否正确，检查信号是否正确。声波吹灰器如发出尖锐刺耳声和破音，可通过调节每台声波吹灰器软管前手动阀开启度。调节手动阀开启度还不能将声波吹灰器调到正常，可打开发声头上盖板检查膜片是否破损或有无裂纹。发现声波吹灰器发声很低或只听到气流声，观察声波吹灰器发声头上的消音器是否已堵。如管内堵塞， 喇叭发出高音，清理堵塞;发声头钛合金膜片价格较高，进口一片八千多元，注意维护保养，膜片磨损损坏需要及时更换。吹灰炮原理将压缩空气充入一个罐体备用，在设定时间内快速释放一定量压缩空气，在特制喷嘴（例如扁矩形）引导下对特定方向特定范围积灰或堆灰进行“炮轰”，使积灰飞扬起来被烟气带走，达到清灰效果。可打散“饼干灰”、吹动大颗粒灰渣，防止细灰在大颗粒周围聚集。已在全世界被各行业广泛接受。配置灵活，有单独罐体无软管式就地安装，也有多喷嘴共用罐体安装方式。据项目具体情况选最合适型号、喷嘴、安装位置、喷吹方向，从而对催化剂进行安全有效清灰。有的项目上吹灰炮在安装3月后就可收回投资成本（以上没有包括锅炉负荷提高的产出增加和催化剂寿命延长带来的间接收益配套简单）。吹灰炮安装简便，改造容易，维护量少，运行成本低，延长催化剂使用寿命。现场吹灰炮主气源管要求压力稳定，保持在0.6MPa，从压缩空气主管路引出。管路上加装压力表、活接、温度表、调压阀、电磁阀、隔离门等附件。

2 催化剂运行注意事项

选择性催化还原SCR是将烟气中氮氧化物有催化剂情况下转变成氮气和水，还原剂常为氨气。氨气先与烟气混合然后再通过催化剂。混合过程应确保烟气温度和反应物均匀分布。通过提供活性区域催化剂能够使脱硝反应发生在290℃-430℃。氨气扩散到催化剂的微孔结构中并被活性区域所吸收。NOx便与被吸收的NH3完成脱硝反应。影响反应主要因素为活性区域因子（比表面积，孔体积和活性成分浓度的函数）、烟气温度和反应物浓度。

应通入符合设计规范组成的烟气以确保催化剂获得最大催化活性，否则一旦将催化剂置于还原性气氛中，将会引起催化活性退化，在锅炉启动阶段这一点尤为重要。因为此时锅炉可能会因为不完全燃烧而改变烟气组成，氧化性的化学气氛能较好保持催化剂活性。烟气温度分布需符合技术规范标准。调节到达催化剂床层的烟气流场分布，使其均匀性达到技术规范标准。在催化剂温度未达到最低连续运行温度前勿启动喷氨装置防止硫酸盐和硝酸盐沉积在催化剂表面上。热电偶的测温取点尽量在催化剂下部，这样可保证催化剂温度不低于最低温度。技术规范中给出了系统运行最低温度。在SCR系统达到平衡后才能测定其稳定性能，达到平衡后才能对SCR过程进行调整。SCR化学反应平衡时间随系统设计不同而不同系统在低于204℃运行时达到平衡约需三小时但系统在高于316℃运行时只需30分钟即可达到平衡。除另有说明外运行温度不能超过430℃，超过后可能会造成催化剂永久性失效。

当反应器温度降到技术规范中规定的最低运行温度时必须停止喷氨，以防止硫酸盐和硝酸盐沉积在催化剂表面，热电偶测温点尽量设在下游区域以确保系统温度不会低于最低连续运行温度。催化剂适宜使用温度为320～400℃，范围超过适宜温度使用是造成催化剂性能退化甚至丧失的重要原因。请按照设计厂家要求提供的催化剂技术规范规定技术参数运行。运行时尽可能缓慢逐渐升温或降温并严格按照低于次点燃锅炉时，有条件应采用清洁气燃料代替油燃料。

3 催化剂再生

催化剂再生当前虽然在国内是全新的业务，但SCR脱硝装置使用再生催化剂是迟早的事。因为失效的脱硝催化剂被列入危险废物领域（属固体废物的一种），其收集、贮存、运输、处置均须严格按危险废物的规定执行，因此，催化剂再生是大势所趋。目前国际上能够成功向市场推广专业脱硝催化剂再生技术的公司为数不多，其中较为有名的有美国的科杰（Coalogix）公司及德国的埃宾杰（Ebinger-Kat）公司。涵盖了蜂窝式、平板式和波纹板式等多种形式的催化剂。国内龙净环保和美国科杰公司采取合资方式，成为国内首家具有国外先进SCR失效催化剂再生技术支持企业，在国内应用先进催化剂再生技术、开展相关业务。此外重庆远达、江苏肯创、江苏万德、广东清远恒德等公司，对外宣称掌握了催化剂再生的国产技术。山东西格盟国际及江苏中建材研究院，分别和韩国凯希环保和奥地利富蓝德公司签署合作计划书，为进军失活SCR催化剂再生市场做了积极准备。

目前国内脱硝催化剂失活后再生处理有两种方案出现：一是现场再生，二是工厂化再生，这与欧洲和美国最初经历的过程相同，但2005以后美国已不再采用现场再生方法。针对现有火电厂SCR烟气脱硝中毒催化剂离线活化成本高、费力及费工等诸多不便，设计了一种中毒催化剂在线活化实验工艺。在前人催化剂离线活化技术基础上加以改进，结合工程实际应用情况，开发出一种新的催化剂在线活化工艺。通过实验分析对比，比较各活化液活化后催化剂脱销效率和脱硫效率，同时兼顾电厂具体条件和活化液成本，找出一种较好活化液配方及其配套工艺。经该活化液活化后的失活催化剂活性达到新鲜催化剂的82%，二者SO2/SO3转化率也接近，满足工程需要。

4 防止催化剂中毒

催化剂是脱硝系统重要组成部分，性能直接影响系统整体脱硝效果。研究催化剂中毒原因延长催化剂的使用寿命对降低系统的运行费用意义重大。使用催化剂浸渍碱性溶液后再进行脱硝实验的方法，证明了碱金属引起的催化剂中毒情况，发现碱金属浓度加大和潮湿时都能引起催化剂加速劣化，因此在实际工况中应避免这种情况。新建火电机组已广泛采取低氮燃烧技术相信随着我国环境保护法律、法规和标准日趋严格及执法力度加大、技术成熟、脱硝率高、无二次污染技术将逐渐成为我国烟气脱硝市场的主流技术。

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[关键词]三元催化转化器； 原理； 构造；

中图分类号：TK421.5 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2015）15-0139-01

一、前言

随着我国改革开放和经济的迅速发展，我国已经进入世界汽车产销大国的行列。随着汽车行业的高速发展，汽车在给人们带来便利与舒适的同时也在破坏着环境，于是严格的排放法规随之而来。因此，三元催化转换器（TWC）研制成功，使汽车排放控制技术有了突破性的进展。

二、三元催化转化器的结构和工作原理

三元催化转化器一般由壳体、减振层、载体和催化剂涂层四部分组成。催化器壳体由含铬、镍等金属的不锈钢材料制成，以防氧化皮脱落造成载体堵塞。减振层一般采用膨胀垫片或钢丝网垫，起密封、保温和固定载体的作用，防止催化器壳体受热变形等对载体造成损害。催化器载体一般采用蜂窝状陶瓷材料，也有少数采用金属（如不锈钢）材料。在载体孔道壁面上涂有一层非常疏松的活性层，即催化剂涂层（如氧化铝），其粗造的表面可使壁面的实际催化反应表面积扩大7000倍左右。在涂层表面散布着作为活性材料的催化剂。催化剂是一种能改变化学反应速率而本身的质量和组成在化学反应前后保持不变的物质，它对参与化学反应的分子起活化作用，以加快反应的进程。

三、三元催化转化器的匹配

三元催化转化器与汽车的匹配是非常重要的，一般包括以下几个方面：催化器与发动机的匹配；催化器与电控燃油喷射系统的匹配；催化器与排气系统的匹配；催化器与燃料和油的匹配等。

1、催化器与发动机的匹配

在汽车上安装三元催化转化器要根据三元催化反应器的结构和所配套发动机的特性，经过一系列的匹配实验后有选择地安装，以保证配套发动机给三元催化反应器提供合适的工作条件。

2、空燃比

催化器能将一氧化碳、碳氢化合物、氮氧化物等三种有害物质一举转化成为以二氧化碳和水为主的物质。很显然，一氧化碳和碳氢化合物的氧化反应需要氧气，而氮氧化合物的还原反应不需要氧气。因此，它们各自的转化率与催化器内的氧浓度有关，而氧浓度与进入发动机混合气的空燃比呈正比关系，发动机的理论空燃比为14.7时，催化器的转化效率最高。空燃比大于14.7时，氮氧化合物的转化效率下降，因为过剩的氧气抑制了还原反应；当空燃比小于14.7时，一氧化碳、碳氢化合物的转化效率下降，因为缺乏氧气而抑制了氧化反应。为此，必须把空燃比控制在一个范围内，经研究表明理论空燃比的控制区宽度为0.15～0.30时，催化器的转化效率最佳。

3、三元催化转换器的工作温度

催化剂转化效率的高低与温度有密切的关系，在有害气体的氧化还原反应中，三元催化转换器开始起作用的温度是250℃左右，最佳工作温度范围为400℃-800℃，而工作温度超过850℃后，催化剂中的贵金属自身也会产生化学变化，从而使有效催化剂成分降低，使三元催化转换器作用减弱。

4、催化器与电控燃油喷射系统的匹配

由三元催化反应器原理可知：当其工作在空燃比为理论空燃比附近时才能同时使一氧化碳、碳氢化合物氧化和使氮氧化合物x还原的转化效率都较高。为了现代汽车三元催化转化器的匹配。保证空燃比的精确控制，必须采用由氧传感器作为反馈元件的闭环电控系统。即利用安装在排气管的氧传感器来检测尾气中的氧的含量进而判断实际空燃比偏离理论空燃比的程度，并向ECU反馈相应的电压信号，从而空燃比处于14.7附近的窄小范围内进行修正。

5、催化器与排气系统的匹配

排气系统对发动机性能的影响主要是通过压力波对扫气干扰而产生的，其影响程度随排气管长度而变化。催化器的安装位置会显著影响排气系统的这种波动效应，进而对发动机的动力性和经济性造成显著影响。

6、催化器与燃料和油的匹配

随着机动车污染物排放限值标准的不断提高，当汽车排放污染控制技术发展到一定阶段后，燃油作为一项基础条件，其品质的好坏就将决定催化剂的转化效率，所以很多国家都致力于燃油品质与排放关系的研究。

四、三元催化器性能的检测方法

1、简单人工检查

通过人工检查可以从一开始判断TWC是否有损坏。用橡皮槌轻轻敲打TWC，听有无“咔啦”声，并伴随有散碎物体落下。如果有此异响，则说明TWC内部催化物质剥落或蜂窝陶瓷载体破碎，那么必须更换整个转换器了。如果没有上述异响，应该检查TWC是否堵塞，可以用检测进气歧管真空度法、检测排气背压法面两种方法进行。

2、怠速试验法检查

让发动机怠速运转，使用尾气分析仪测量此时的CO值。当发动机正常工作时候（空燃比为14.7：1），这时的CO典型值为0.5%～1%，当使用二次空气喷射和TWC技术可以使怠速时的CO值接近于0，最大不应超过0.3%，否则说明TWC损坏。通常在怠速时候的NOX数值应不高于100ppm，而在稳定的工况下，NOX数值应该不高于1000ppm，在发动机一切正常的情况下，而NOX过高就可以怀疑是三元催化转化器的故障了。

3、快怠速试验法测量

让发动机处于快怠速运转状态，并用转速表测量快怠速是否符合规定值。用尾气分析仪测量发动机处于快怠速状态下尾气中的CO和HC含量。如果发动机性能良好，则CO值应该在1.0%以下，HC应该在10ppm以下。若两种数值都超标，则可临时拔下空气泵的出气软管，此时若CO和HC值不变，则可以判定TWC已损坏，若读数上升，而重新接上软管后又下降，则说明燃油喷射系统故障或是点火系统故障。

4、稳定工况试验法

在完成基本怠速试验后进行该项试验。按照厂家规定接好汽车专用数字式转速表，使发动机缓慢加速，同时应观察尾气分析仪上的CO和HC值，当转速加到2500r/min并稳定后，CO和HC数值应有缓慢下降，并且稳定在低于或接近于怠速时的排放水平，否则怀疑是TWC损坏。这种方法不但能够对TWC是否有故障做出判断，还能有效地综合分析TWC在车辆行驶中的实际效能。

5、红外温度计测量法

这是一种比较简单的测量方法。TWC在实际使用过程中，其出口管道温度比进口管道温度至少高出38℃，在怠速时，其温度也相差10%。但是若出口与入口处的温度没有差别或出口温度低于入口温度，则说明TWC没有氧化反应，此时应该检查二次空气喷射泵是否有故障，若没有故障，就说明TWC已经损坏。

6、利用双氧传感器信号电压波形分析

目前，许多发动机燃油反馈控制系统中，都安装两个氧传感器。分别装载TWC的反应前、后两端。这种结构在装有OBD-Ⅱ代系统的汽车上，可以有效地检测TWC的性能。

五、结束语

当前雾霾天气引起全社会对于治理空气污染的重视，必须加强解决汽车尾气问题，三元催化转换器（TWC）研制成功，使汽车排放控制技术有了突破性的进展，它可使汽车排放中的CO、HC和NOX同时降低90%以上，因此，深入研究三元催化转化器原理技术，提高人员的技术水平是非常重要的。

参考文献