2024年国内成品油市场表现较疲软:全年炼油能力维持高位,行业平均开工率小幅跌落;原油加工量整体维持稳健,成品油产量小幅下滑;成品油出口同比下降,表观消费量由增转降,但煤油消费出现明显增长;独立炼厂汽柴油产销率高位震荡,成品油商业库存整体下跌;国际原油价格波动性下降,成品油批发价格震荡走低。多项成品油相关管理办法、制度出台,规范成品油市场运行,助力炼油行业节能降碳,推动成品油行业高质量发展。2025年,国内成品油行业管理更为规范,炼油产能继续维持高位,成品油产量或将达到峰值,表观消费量延续走低态势,市场供需压力仍存,国际原油价格将整体下移,预计Brent、WTI原油均价在67~77美元/桶和62~72美元/桶的范围。
以碳捕集技术主要专利申请人为研究对象,分析其专利申请趋势及布局,并对其各自主要碳捕集技术进行技术发展路线分析。通过分析,发现三菱重工及东芝公司专利年申请量已过高峰期,中国华能、中国石化专利年申请量保持增长趋势。各主要申请人均以吸收法工艺为主要发展方向,多组分胺复配吸收体系为目前主要发展方向,相变吸收剂及离子液体吸收剂有望成为今后吸收体系的发展方向。吸收法捕碳与碳利用、碳封存等技术的耦合工艺,近年来得到了碳捕集主要申请人的更多关注。
氢能的管道输送包括高压气态氢输送和液态氢基能源(液氨或甲醇)输送,管道为新建或利用原有管道改输,已具备一定的发展基础,但仍面临技术与经济的双重挑战。介绍了氢能管道输送的技术分类与技术原理,并给出评价指标,总结了国内外氢能管道输送的发展现状与趋势,分析了氢能管道输送的关键技术与经济性。氢能管道输送具备一定的技术可行性,将迎来规模化的发展,成为最高效、最经济的氢能大规模长距离输送方式。
介绍了Pickering纳米乳液的制备工艺、总结了Pickering纳米乳液粒径的影响因素以及国内外在医疗、食品和提高采收率方面的应用进展。最后,讨论了目前Pickering纳米乳液所遇到的挑战,对未来的发展和应用提出了展望。根据具体的应用场景选择固体颗粒的类型,制备耗能低、成本低、可持续发展的Pickering纳米乳液将是未来发展方向。
综述了生物质与塑料共热解制取芳烃的研究现状,探讨了塑料类型、催化剂、温度及生物质与塑料比例(B∶P)对芳烃制取的影响。不同塑料因化学结构差异在热解中生成不同产物,显著影响芳烃产量和转化效率;催化剂的选择对芳烃产率至关重要,常用催化剂如ZSM-5和HZSM-5能有效促进芳烃生成;热解温度直接影响反应速率,适宜的温度可提升芳烃产率;B∶P比例调整影响碳氢比,从而影响芳烃产率。优化共热解条件可显著提高芳烃产量,为芳烃类物质的高效获取提供有效途径。
综述了不同维度煤基碳材料的制备过程以及煤基碳材料在金属离子电池和金属离子电容器中的应用现状,展望了煤基碳材料的未来发展趋势,以期为煤的高效、清洁利用及其在金属离子电池和金属离子电容器中的规模化应用提供参考。
以LDH及其复合材料光催化降解环境污染物为出发点,从大量文献中归纳总结了LDH及其复合材料作为光催化剂的研究现状及对其进行性能调控的常见策略,包括元素掺杂、构建异质结、调控形貌、构建氧空位、拓扑转换策略等。总结了光催化反应过程中自由基产生的路径及表征方法、理论计算的应用,对光催化领域存在的问题进行了分析并对未来发展进行了展望。
综述了近年来高熵材料、负载型高熵材料和高熵材料为载体三种类型催化剂在催化加氢的应用,分别从热催化、电催化和光催化三种不同类型的加氢进行阐述,并分析了高熵催化剂未来发展需要解决的问题及研究方向。
讨论了非均相钴基双金属氧化物协同活化过硫酸盐降解污染物性能,钴基双金属催化剂通过2种金属的协同作用,构建金属离子氧化还原循环系统,能够显著提升催化剂的活性,克服了单金属效率低下和不稳定的问题。探讨了钴基双金属氧化物复合碳质材料活化过硫酸盐性能,复合材料具有大比表面积和更多的含氧官能团,能够调控催化剂结构,提高电子转移速率,显著提高催化剂活性,同时减少钴的浸出,增强材料的重复使用性能。机理研究表明,针对不同污染物,自由基降解与非自由基降解发挥的主导作用不同,过渡金属通过活化过硫酸盐产生强自由基,碳基兼具自由基和非自由基降解途径。对钴基双金属氧化物复合碳质材料活化过硫酸盐未来研究方向进行了展望。
从木质素的结构出发,总结讨论了最近几年木质素解聚方向的研究进展,尤其是多金属氧酸盐在木质素催化氧化解聚方向的研究,并对木质素未来的应用前景及需要解决的问题提出观点。
从粉末导电填料、纤维导电填料、纳米导电填料等方面出发,综述了近年来国内外关于导电水泥基复合材料的研究进展,并对导电水泥基复合材料现阶段所存在的缺陷和不足给出了合理建议,最后对未来发展方向及应用前景做出了展望。
介绍了常见钴基化合物晶体结构特征及近年来对常见钴基化合物储锂性能的改性研究。分析结果表明,与纳米碳材料复合能够提高比表面积,有效缓解充放电时电极的体积膨胀;复合金属氧化物能够与钴基化合物产生协同效应,提高离子电导率;元素掺杂能够改变材料的能带结构,提高离子传输速率;以金属有机骨架为原料能够提供大量活性位点,有利于提高储锂容量。
针对光交联明胶基载药凝胶的构建及应用方面的研究进展,总结和分析了常见的光交联明胶基载药凝胶构建方法,近年来光交联明胶基载药凝胶在创面修复、骨修复、神经修复、组织工程支架领域的应用现状,分析了所面临的问题与挑战并对未来前景提出了展望。
综述了近年催化剂辅助溶剂再生技术在低温节能CO2脱附中的研究进展。对几类常见的固体酸催化剂进行了讨论,并对每种催化剂的特点、缺点和目前取得的研究成果进行论述。根据最新的研究成果,研究了催化剂催化CO2脱附的促进机制以及Lewis酸、Brønsted酸2种酸活性位点的促进作用。最后,对催化溶剂再生用于燃烧后CO2捕集目前存在的问题进行了分析,为今后的研究方向提供思路。
首先梳理了化学吸收剂的发展现状和技术特征,其次分析了各种吸收和解吸过程强化技术及其应用场景;最后,展望了化学吸收法的发展和应用前景。综述表明:当前化学吸收法应继续研发离子液体吸收剂、相变吸收剂和贫水吸收剂等热力学、动力学综合性能更好的吸收剂,深入研究化学解吸、纳米流体等吸收解吸强化技术,重点应用于烟气流量大、浓度低的碳捕集场景。未来化学吸收法的研究除了继续开发高效、低能耗吸收剂外,更要兼顾环境友好的新型吸收剂,集成吸收和解吸过程强化技术以降低能耗和吸收剂损耗,回收或利用脱除CO2后的气体中的残余能量或组分弥补捕集成本,因地制宜地利用可再生能源电力和热力驱动碳捕集应用将是另一个发展方向。
介绍了柔性合成氨技术的研究进展及其在可再生能源背景下的应用前景,总结了国内外柔性合成氨技术的现状,分析了其在安全性、技术经济性及能源效率方面的优势。通过优化催化剂和工艺流程,柔性合成氨技术能够适应可再生能源的波动性,降低设备应力疲劳风险,提高能源利用效率。基于当前的研究进展提出了柔性合成氨技术的未来发展方向,如进一步优化反应器设计、提升系统安全性等,推动其在绿氨产业中的大规模应用。
基于TiO2腐蚀促进活性,提出了一种新型的“钛铜”复合防污剂,即TiO2与金属铜粉混合后TiO2加速Cu腐蚀释放具有防污性能的Cu2+。通过调节TiO2的制备工艺调控其结构和性能,实现了Cu2+的可控释放,进而实现海洋防污涂层的制备。以国内硫酸法钛白生产企业的中间产品一次水解产物、碱中和一次水解产物、二次水解产物和二次水解产物外加金红石晶种为煅烧前驱体,重点考察了制备工艺、晶型、形貌、尺寸分布、材料功函数、氧还原催化活性、导电性等因素对“钛铜”复合防污剂释放Cu2+性能的影响,通过机器学习方法进一步定量分析了影响钛铜防污剂释放Cu2+性能的效果。结果表明,影响“钛铜”防污剂Cu2+释放性能的主要因素由高到低依次为晶型、带隙、晶粒尺寸、导带电位、电子转移数;400℃加热前驱体获得的TiO2,其“钛铜”复合防污剂在实海挂片试验中的防污效果最好。
通过将酞菁钴(CoPc)在K/Na掺杂的g-C3N4纳米片表面自组装制备了一种稳定的CoPc/K/Na@CN Z型异质结复合材料,将其作为可循环光催化剂,在室温、60 W蓝光LED灯照射下实现了苄胺直接光催化氧化为N-亚苄基苄胺联产H2O2。在最佳反应条件下得到N-亚苄基苄胺和过氧化氢,苄胺的转化率为97%,过氧化氢产率为113.7 μmol/(g·h)。在简单离心、溶剂洗涤并在真空下干燥后,将CoPc/K/Na@CN异质结复合材料回收利用5次,其光催化活性基本保持不变。
在利用FeS还原硫酸亚铁制备α-Fe2O3纳米材料过程中加入少量的MgSO4,合成纳米Mg(Ⅱ)-α-Fe2O3材料,然后用于光催化降解废水中甲基橙。用X射线衍射(XRD)、傅里叶红外光谱(FT-IR)、扫描电子显微镜(SEM)测试技术分析合成纳米材料结构性能。分析表明,固相还原法成功合成具有类球形结构纯相纳米Mg(Ⅱ)-α-Fe2O3材料,平均纳米粒径为 56 nm。光催化降解实验表明,初始质量浓度为15 mg/L、固液比为2 g/L、光照射45 min甲基橙降解率接近于100%。
针对磁性破乳剂存在表面改性层易脱落从而导致回收性能差的问题,提出了在Fe3O4纳米颗粒表面仿生改性接枝聚醚表面活性剂的解决方案。对比了聚多巴胺改性Fe3O4(Fe3O4@PDA)以及聚多巴胺仿生粘附聚醚改性Fe3O4(Fe3O4@PDA-EDEP)两种磁性破乳剂的破乳效果,并研究了磁性破乳剂浓度、破乳时间和破乳温度对其破乳效果的影响。研究表明,当Fe3O4@PDA-EDEP用量为600 mg/L、破乳时间为80 min以及破乳温度为60℃时,其破乳效率最高,可达99.55%。此外,对Fe3O4@PDA和Fe3O4@PDA-EDEP进行回收实验,Fe3O4@PDA-EDEP前8次的破乳效率均在99%以上,证明其具备优异的循环利用性以及破乳效率。
以工业废渣高炉镍铁渣为原料,在NaOH和水玻璃活化条件下,制备具有丰富孔道结构的地聚合物多孔材料,并用于吸附废水中的Cu(Ⅱ)、Pb(Ⅱ)、Cr(Ⅵ)。考察了吸附剂投加量、溶液pH、不同接触时间和金属离子初始浓度以及温度对吸附效果的影响。相关表征及吸附结果显示,高炉镍铁渣地聚合物多孔材料在pH分别为5、5、1时,Cu(Ⅱ)、Pb(Ⅱ)、Cr(Ⅵ)的去除率可达91.3%、93.1%、96.5%。吸附动力学和等温线结果表明,高炉镍铁渣基地聚合物多孔材料对Cu(Ⅱ)和Pb(Ⅱ)的吸附过程符合拟二级动力学模型,对Cr(Ⅵ)的吸附过程符合一级动力学模型,且吸附过程都符合Langmuir模型,表明高炉镍铁渣基地聚合物多孔材料表面吸附Cu(Ⅱ)、Pb(Ⅱ)、Cr(Ⅵ)过程以单分子层吸附为主。
利用水热-氮化的方法,通过对氮化温度进行调控,成功开发并合成了Ni-Mo-N异质结构电催化剂。经过相关表征发现,当氮化温度达到500℃时,形成了由Ni3N和Ni0.2Mo0.8N所构成纳米阵列结构。凭借丰富的界面以及快速的电子传输能力,该催化剂在碱性条件下展现出极为出色的析氢反应(HER)活性与稳定性。当电流密度达到10 mA/cm2时,其过电位仅仅只有61 mV。与Ni3N相比,Ni3N/Ni0.2Mo0.8N的本征活性显著提升。
针对光催化技术在电镀废水处理行业应用受限,通过尿素水热法合成了TiO2/LDH复合材料,并对其进行表征分析。通过外加K2FeO4构建Fe(Ⅵ)-TiO2/LDH光催化协同体系,处理模拟电镀除油废水,探讨了不同反应条件下十二烷基苯磺酸钠(SDBS)与COD的去除效果以及反应原理,结果表明K2FeO4、TiO2/LDH投加量分别为800、1 000 mg/L,pH=9,反应温度为30℃时降解率最高,SDBS与COD降解率分别为95.45%和76.87%。
利用苯胺装置的循环氢和粗苯胺对环己胺合成工艺进行优化,通过分析苯胺真空尾气冷凝液组成和改造实验室环己胺合成小试装置,对固定床加氢制备环己胺的过程进行研究,考察了不同原料纯度、氢气纯度、催化剂、氢油摩尔比、反应温度等因素对苯胺加氢制环己胺的影响。结果表明,苯胺真空尾气冷凝液蒸馏后可作为环己胺生产原料。反应温度和氢油摩尔比对反应有一定的影响,而其他因素对反应效果影响不大。在反应温度为165℃、氢油摩尔比为12∶1的条件下,苯胺转化率为100%,环己胺(包含环己胺和二环己胺)选择性达到98.8%。
采用自研介孔活性碳为载体,经表面功能化处理后,通过浸渍沉淀法负载Pd合成了高分散Pd/C-1纳米催化剂。参照GB/T 37359—2019国家标准进行催化剂的评价实验。自制的Pd/C-1催化剂对N-苄基苯胺的转化率可达58.95%,是商业Pd/C催化剂转化率的1.22倍。通过BET、XRD、FT-IR、HRTEM、SEM、XPS和H2-TPR测试手段对自制碳载体和Pd/C-1催化剂进行分析。结果表明,载体的高孔容、高介孔占比和高分散度的Pd纳米颗粒是提高Pd/C-1催化剂氢解脱苄性能的关键。
采用蒸氨法制备了不同Zn含量的CuZn/SiO2系列催化剂,用于丙二酸二甲酯(DMM)加氢制1,3-丙二醇(1,3-PDO)的反应,并通过XRD、H2-TPR、N2物理吸附和XPS等表征对催化剂构效关系进行了初步研究。引入Zn破坏了部分层状硅酸铜结构,促进了CuO的生成和分散,提高了1,3-PDO的选择性。Zn、Cu及Si之间的相互作用改变了铜物种的电子状态,还原后催化剂上Cu+/(Cu++Cu0)比值关系为Cu/SiO2>CuZn1/SiO2>CuZn2/SiO2。在反应温度为170℃、压力为4.0 MPa、氢酯比为250、DMM质量空速为0.15 g/(gcat·h)的条件下,CuZn1/SiO2催化剂性能最优,DMM转化率为97.9%,1,3-PDO选择性达67.4%,适宜的Cu+/(Cu++Cu0)比值有利于酯加氢活性和反应选择性。
提出了煤气洗脱苯的新工艺,使用2种不同的吸收剂来回收粗苯和粗萘。采用遗传算法对简化模型中的吸收剂组成进行优化,基于遗传算法优化的结果,新工艺以二甲苯和洗油为吸收剂。通过对后续再生工艺流程和参数的优化,得到当二甲苯贫溶剂流量为715 kg/h,半贫溶剂流量为11 900 kg/h时再生能耗最小。该方案与仅使用洗油的传统工艺相比,减少了24%的吸收剂循环量,降低了25%的再生能耗,并实现了粗苯的初步BTX分离。
甘肃省某合成橡胶厂硬胶废水预处理工程建设规模为30 m3/d,进水COD为3 500 mg/L,拉开粉含量为350 mg/L。通过实验室小试进行了各因素对去除性能影响实验,结果表明,当初始pH=8,臭氧产量1 kg/(h·m3),臭氧浓度20 mg/L,反应时间60 min时,臭氧氧化工艺可以满足出水COD≤1 300 mg/L,拉开粉含量≤50 mg/L的要求。通过优化最佳工艺运行和装置参数,结合工程投资和运行成本,确定工艺方案为:收集+隔渣调节+溶气气浮+粗滤+超滤+臭氧接触氧化。新建装置出水监测合格后通过泵提升提至一级污水系统进一步处理,具有较好的推广应用价值。
通过对异构化装置的工艺流程改造,利用原装置原料轻石脑油、戊烷油、抽余油实现正戊烷、异戊烷、戊烷发泡剂、正己烷、异己烷的工业生产。工业试验结果表明,通过原异构化装置工艺流程改造,在脱异戊烷塔利旧、脱异己烷塔利旧,异构化稳定塔改造至塔径ϕ2 200 mm,塔盘数增加至65块的前提下,所生产的异戊烷产品质量符合HG/T 5613—2019《工业用异戊烷》。所生产的正戊烷产品质量分数可达99%,戊烷发泡剂满足GB/T 22053—2008《戊烷发泡剂》,正己烷满足GB/T 17602—2018《工业己烷》,异己烷满足HG/T 5612—2019《工业用异己烷》。此技术可提高产品的附加值,实现资源的合理配置。
以延吉市某餐厨废弃物资源化利用和无害化处理厂为研究对象,介绍了工艺优化后的各工艺单元,并分析运行现状及存在的问题。延吉市餐厨垃圾项目设计处理规模为100 t/d,经过预处理工艺优化后,采用“破碎+分选制浆+高温湿解”作为预处理主要工艺路线。优化后的工艺在运行稳定性和经济效益方面均有显著提升,餐厨垃圾的产油率从2.8%提高到4.8%,而产渣率从35%降低到10.2%,厌氧消化系统产生的沼气产量能够满足项目生产日常需求。
针对酰胺醇类药物在鸡蛋中的残留检测问题,研究开发了一种基于基质配制曲线的外标法,以克服GB 31658.20标准中内标法成本高、线性不佳的缺点。采用乙酸乙酯与氨水的混合溶液作为提取剂,对样品进行处理,结合混合强阳离子交换固相萃取技术进行净化。并运用超高效液相色谱-串联质谱(UHPLC-MS/MS)进行检测。实验结果显示,该方法在鸡蛋基质中对氯霉素、氟苯尼考、甲砜霉素和氟苯尼考胺这4种化合物均表现出良好的线性关系(r>0.99)。该方法的检测限和定量限分别低至0.024~0.096 μg/kg和0.080~0.32 μg/kg,均低于当前的国家标准。通过加标回收实验进一步验证,平均回收率为78.25%~96.70%,相对标准偏差在2.0%~8.7%之间。该方法适用于鸡蛋中酰胺醇类药物及其代谢物的筛查和定量分析,为食品安全检测提供了一种准确、可靠且经济的解决方案。
