关键词： 甲醇   柴油机   反应活性控制压燃   主喷正时   海拔  

摘要： 为探究不同海拔条件下甲醇/柴油反应活性控制压燃(reactivity controlled compression ignition, RCCI)发动机的运行特性,该研究基于甲醇/柴油双燃料发动机试验台架,试验研究1 800 r/min、100%负荷和3 200 r/min、100%负荷下不同甲醇替代率、柴油喷射正时对发动机燃烧与排放性能的影响规律。结果表明:不同海拔条件下随着甲醇替代率的增加,缸压和瞬时放热率峰值逐渐升高,燃烧始点和燃烧中心前移,当量有效燃油消耗率(equivalent brake specific fuel consumption, ESFC)降低,有效热效率升高,NO_x和碳烟排放大幅降低,THC(total hydrocarbons)和CO排放增加。1 800 r/min、100%负荷工况下,甲醇替代率由0增至20%,0、1 000、2 000 m海拔下最大缸压平均增加1.72 MPa,瞬时放热率峰值平均升高25.08 J/(°),ESFC平均降低4.67%,有效热效率平均升高4.90%,NO_x和碳烟排放分别平均降低16.63%和50%,THC和CO排放量分别平均增加142.03、388.18 mg/kg。3 200 r/min下甲醇替代率由0增至7%,不同海拔高度下ESFC平均降低1.76%,有效热效率平均升高1.79%,NO_x和碳烟排放量分别平均降低8.17%和20.70%。海拔高度由0升至2 000 m,1 800 r/min、20%甲醇替代率与3 200 r/min、7%甲醇替代率下,瞬时放热率峰值分别降低4.80和8.08 J/(°),燃烧中心分别推迟1.44°和1.43°,有效热效率分别降低0.82%和0.68%,ESFC分别升高2.10%和1.99%,NO_(x)排放量分别减少10.61%和7.35%,碳烟排放分别增加26.54%和32.12%,THC排放分别升高29.88%和15.45%,CO排放量分别增加22.42%和18.15%。固定甲醇替代率后,随着柴油主喷正时提前,不同海拔条件下缸压和放热率峰值逐渐升高,燃烧中心向上止点靠近,ESFC逐渐降低,有效热效率升高,碳烟排放减少,NO_(x)、THC和CO排放增加。1 800 r/min、15%甲醇替代率下,主喷正时从-1.5°提前至-7.5°,不同海拔高度下ESFC平均降低8.27%,有效热效率平均升高9.08%,碳烟排放平均减少90.94%。为提升高海拔条件下甲醇/柴油RCCI发动机的热效率和燃油经济性,可以适当增大柴油主喷正时。研究结果可为不同海拔环境下甲醇/柴油RCCI发动机燃烧与污染物排放控制优化提供参考。

关键词： CO_(2)加氢   甲醇   Cu-基催化剂   表面羟基  

摘要： 通过溶胶-凝胶方法制备了一系列不同Zn含量的Cu-Mn-Zn/ZrO_(2)催化剂,并通过XRD、BET、TPR、N_(2)O吸附、XPS、TPD和in-situ DRIFTS进行了表征。结果表明,随着Zn含量增加,催化剂上CO_(2)加氢反应的活性增加。在所有样品中,Cu_(3)MnZn_(0.5)Zr_(0.5)(CMZZ-0.5)在250℃和5 MPa条件下具有最高的CO_(2)转化率(6.5%)和甲醇选择性(73.7%)。表征结果表明,Zn进入Cu_(1.5)Mn_(1.5)O_(4)尖晶石结构,形成ZnOx,导致催化剂表面羟基含量的增加,同时增加了Cu0和Cu^(α+)的含量,改善了H_(2)和CO_(2)的活化能力。此外,通过原位漫反射红外光谱研究了CO_(2)转化为甲醇的途径。

关键词： 甲醇   洗净化工艺   安全风险  

摘要： 为进一步探究低温甲醇洗净化工艺的优化路径,结合某煤化工企业既有低温甲醇洗净化工艺中存在的技术瓶颈问题,基于丙烯压缩制冷技术模式,采用多级设计,对工艺中的吸收塔和解吸塔进行设计,以提升其性能,同时针对制冷模块与换热网络进行优化设计。从安全风险评价结果来看,本次优化后的低温甲醇洗净化工艺具有较高的安全性,预计其具有一定的实际应用价值。

关键词： CO_(2)加氢   甲醇   双金属氧化物   固定床   氧空位  

摘要： 利用可再生能源产生的绿氢将CO_(2)催化转化为甲醇,是实现碳中和的一条很有前途的路径。CO_(2)加氢制甲醇技术所用到的催化剂是一种ZnO-CeO_(2)双金属氧化物,考察了浸渍法、共沉淀法、沉淀包覆法和物理混合法等制备方法,并采用X射线晶体衍射(XRD)、N_(2)吸附-脱附、二氧化碳程序升温脱附(CO_(2)-TPD)、氢气程序升温脱附(H_(2)-TPD)、扫描电子显微镜(SEM)及X射线光电子能谱(XPS)等表征手段,对ZnO-CeO_(2)双金属氧化物催化剂的物化性质和催化CO_(2)加氢制备甲醇的性能影响进行了分析。结果表明,制备方法对催化剂物化性质和催化性能具有较大的影响。采用共沉淀法制得的ZnO-CeO_(2)催化剂表现出优异的催化性能,在温度为300℃、压力为4 MPa、质量空速为19 600 mL/(g·h)的反应条件下,CO_(2)转化率为4.61%,甲醇选择性达到80.64%,甲醇时空产率达到244.96 mg/(h·g);同时发现拥有丰富的氧空位缺陷浓度、较强H_(2)活化能力、较大比表面积及孔容是该催化剂催化性能提升的关键。

关键词： 甲苯   气体标准物质   重量法   液体注射法   气相色谱法  

摘要： 介绍了氮中甲苯气体标准物质的制备方法。以高纯氮气和高纯甲苯试剂为原料,采用液体注射法,将高纯甲苯试剂气化注射到钢瓶中,并采用重量法配制目标气体标准物质。采用气相色谱法(FID检测器)对制备的标准物质进行均匀性、稳定性检验,并对定值结果的不确定度进行评定。研制的氮中甲苯气体标准物质标称摩尔分数分别为0.999、5.01、9.23、50.38μmol/mol,相对扩展不确定度为3%(k=2),均匀性和稳定性良好,有效期为12个月。

关键词： 吸附   分离   吸附剂   二甲苯异构体   对二甲苯   金属有机框架  

摘要： 二甲苯异构体的分离与纯化是石油化学工业的重要过程之一，但二甲苯异构体的结构和性质极其接近，常规精馏和深冷结晶法的分离能耗高、生产效率低。模拟移动床色谱是主流的二甲苯异构体分离技术，但作为吸附剂的分子筛在吸附容量和分离选择性两方面均存在不足。金属有机框架和超分子材料具有组装自由、结构多样和性质可调等优点，可通过构建极性孔环境或精准设计孔道尺寸与形状，实现二甲苯异构体的高效辨识与分离。本文综述了金属有机框架和超分子材料在二甲苯异构体吸附分离中的研究进展，从静电作用、尺寸筛分和形状筛分等方面探讨了二甲苯异构体分离的内在机制，总结了金属有机框架在二甲苯分离领域存在的问题和局限，并对未来发展方向进行了展望。

关键词： 二甲醚   甲醇   闪急沸腾   喷雾特性   燃烧特性  

摘要： 为明晰高压喷射条件下二甲醚和甲醇双直喷的喷雾形态和火焰发展特性，通过高温高压定容燃烧弹，利用高速相机基于纹影法对比研究了甲醇和二甲醚双直喷的喷雾和燃烧特性。实验中将喷射压力设置为60、80 、100 MPa，环境背压设置为0.2 、4 MPa，环境温度分别为500 、800 K。研究表明，背压为0.2 MPa时，二甲醚的气相和液相贯穿距以及喷雾投影面积小于甲醇，而背压为4 MPa时情况相反，但二甲醚液相喷雾贯穿距和喷雾面积所占的比例在同工况下均小于甲醇，即两种背压条件下二甲醚的雾化效果均比甲醇的好。随着喷射压力的增加，双直喷喷雾的火焰浮起长度增加，喷射压力为100 MPa时的火焰浮起长度较60 MPa时增加约26.42%，着火延迟期变长，KL总和减少了44.05%；随着二甲醚喷射延时的增加，两种喷雾碰撞后形成的双直喷喷雾发展变快，喷雾面积先变小后变大，燃烧火焰的着火延迟期变长。相比于同步喷射，二甲醚延迟1 ms喷射时火焰浮起长度增加8.34%，KL总和下降26.12%。研究表明，增加喷射压力和二甲醚喷射延时对于优化二甲醚、甲醇双燃料发动机的喷雾与燃烧特性具有重要的促进作用。

关键词： B-HZSM-5催化剂   甲醇   丁烯   丙烯   再生  

摘要： 为进一步提高HZSM-5分子筛在甲醇与丁烯耦合转化制丙烯反应中的催化性能，采用水热合成法制备含杂原子硼的B-HZSM-5催化剂，考察了B-HZSM-5催化剂在甲醇与丁烯耦合转化制丙烯的反应和再生性能，采用XRD、SEM、N2等温吸附-脱附、NH3-TPD和Py-IR对新鲜和再生的催化剂进行表征，并采用TG和XPS对反应后B-HZSM-5催化剂上的积碳进行表征。结果表明，B-HZSM-5催化剂比HZSM-5具有更高的丙烯收率、更好的稳定性和抗积碳性能。与HZSM-5相比，B-HZSM-5的比表面积和孔体积增加，弱酸和中强酸的酸量增加，强酸量减少，B酸与L酸之比降低。随着再生次数的增加，B-HZSM-5催化剂的比表面积和孔体积降低，酸量和酸强度均降低，催化剂的反应活性下降，而稳定性有所提高。

关键词： CO_(2)   加氢   甲醇   催化剂   反应机理   反应动力学  

摘要： 热催化CO_(2)加氢制甲醇具有显著的减碳效应,能够有效储存可再生能源,具有广阔的工业应用前景。介绍了CO_(2)加氢制甲醇的反应网络及其热力学挑战,并概述了其工艺流程、国内外工业应用情况,系统综述了近年来不同活性组分催化剂的研究进展,从催化剂的制备方式、活性位点、反应机理及动力学等方面阐述Cu基催化剂、贵金属催化剂、氧化物催化剂以及其他新型催化剂存在的问题和优势。重点阐述Cu基催化剂的构效关系,包括其活性组分结构、载体性质和助剂对催化活性和甲醇选择性的影响,并展望CO_(2)加氢制甲醇催化剂的未来发展方向。

关键词： 甲醇   硝基芳烃   胺   Ru-Fe   氢转移  

摘要： 开发了一种温和高效的以甲醇为氢源,以Ru-Fe双金属催化剂催化的硝基芳烃连续化转移加氢方法。采用浸渍法制备Ru-Fe双金属催化剂,通过电感耦合等离子体-质谱(ICP-MS)、透射电子显微镜(TEM)、X射线衍射(XRD)、氢气程序升温还原(H_(2)-TPR)对催化剂进行表征。结果表明催化剂具有较小的粒径和较好的分散性。在Ru-Fe双金属催化剂上,成功实现了硝基芳烃与甲醇在无外加氢源条件下的连续化转移加氢合成芳胺。通过对反应条件的调控,成功得到了一系列产率较高的胺类化合物。特别地,该方法对不饱和基团(醛基、羰基或炔基)取代的硝基芳烃的加氢表现出优异的选择性和转化率。