交通运输行业由于大量使用化石燃料,其燃烧导致的以CO2为首的各类温室气体排放显著加剧了环境污染。鉴于此,部分国家相继出台了本国的低碳燃料标准或可再生燃料标准,以限制高排放、高污染的传统化石燃料的使用,并促进可再生能源的开发和利用。调研了北美、欧洲地区部分国家的低碳燃料相关标准,对其涵盖范围、实施情况以及要求等内容进行了介绍和比对。我国目前未见有实施的类似标准,提出了标准建立思路,可作为低碳燃料推广和市场规范化的参考。
简述了"碳达峰、碳中和"背景下比较有前景的3种新能源技术及其发展趋势。光伏、风力发电及制氢技术具有成本低且清洁无污染的优点,有利于实现能源保障和碳减排,但存在地域条件等限制;CO2加氢制甲醇和乙醇技术有利于废气的回收再利用,绿色环保且能减少碳排放,未来的发展方向是高效催化剂及工艺的开发;城市生活垃圾制氢技术可变废为宝,实现废固的综合利用,且环保效益显著,未来的发展趋势是高效的垃圾焚烧制氢工艺及焚烧设备的开发设计。在全球"碳达峰、碳中和"及环保要求日益严格的形势下,上述3种技术在碳减排方面应用前景广阔,有望得到大力发展。
固体氧化物燃料电池(SOFC)是最具发展前景的燃料电池技术之一,尤其适合于以清洁的天然气作为原料,能与LNG/天然气产业形成很好的协同效应,实现融合创新的发展模式。介绍了高温燃料发电的原理,对以天然气为原料的固体氧化物燃料电池在大中型固定式发电、中小型分布式热电联供、与微型燃气轮机耦合发电、家用热电联供等方面的应用进行了分析,对SOFC产业与LNG/天然气产业融合发展的方向提出了建议。
作为资源驱动型产业,现代煤化工产业重大项目建设均以煤炭资源为出发点。中国现代煤化工项目分布呈现"西多东少、北多南少、煤炭产区多消费市场少"的空间分布特征,产能远离消费市场,增加的运输成本一定程度上降低了煤制油气和煤制化工品的竞争优势。为推动现代煤化工产业健康有序发展,需要统筹区域资源供给、环境容量、产业基础等因素,结合全国主体功能区规划以及大型煤炭基地开发,按照生态优先、有序开发、规范发展、总量控制的原则,科学规划我国现代煤化工产业"十四五"布局。
介绍了国内外多相纳米催化剂用于制备生物柴油的最新进展,归纳总结了不同多相纳米催化剂的类型、优缺点及催化制备生物柴油的研究现状,分析了多相纳米催化剂催化制备生物柴油过程中存在的问题,进而对今后的研究方向和应用做出展望。
对加氢装置换热系统中典型的2种设备(换热器和空冷器)发生的腐蚀情况进行讨论,从实验研究、机理研究、数值模拟3个方面综述了空冷器的铵盐腐蚀研究进展,空冷器和换热器关于机理研究的方法类似,可以互相比较运用。换热器的结晶预测研究仍存在不足,且动态结晶过程研究较少,有待持续深入研究,保障安全生产。
介绍了静态混合器的分类与特点,并综述了其在多相反应中的应用,着重介绍了静态混合器在气液反应、气液固反应、液液反应、液固反应体系中的应用研究进展,旨在归纳总结静态混合器在多相反应体系中的研究现状,同时指出了该过程中存在的问题及其发展趋势,以期为静态混合器的进一步应用提供借鉴与参考。
综述了近年来多种化学工艺构建微/纳结构表面强化沸腾传热的研究进展,介绍了沉积法、蚀刻法、氧化法以及化学脱合金法等工艺构建微/纳结构表面的构建过程,并对强化传热性能表现进行探究总结,进而提出未来研究的方向。
阐述了国内外秸秆纤维水泥基增强复合材料的研究现状,从生产技术、制备工艺、配合比设计等方面出发,重点介绍了各种秸秆纤维材料对水泥基增强复合材料性能的影响。秸秆纤维水泥基复合材料原料丰富,绿色环保,具备优良的保温隔热、抗冲击能力以及社会经济效益。研究不同秸秆纤维的性能、寻求秸秆纤维水泥基增强复合材料的可持续发展道路具有重要意义。
综述了石墨烯基复合材料的常见结构和石墨烯/聚丙烯复合材料的制备方法及性能,并对其界面行为进行归纳总结,分析了存在的问题及发展前景。
结合近年来二氧化碳吸附剂主要研究状况,以CO2固体吸附剂改性后的常用吸附压力为依据,从加压和常压角度重点对碱金属类、多孔炭类、沸石、多孔膜、有机金属框架5种较为普遍的固体吸附剂的改性进行了详细阐述,并对其应用前景进行了展望。
综述了国内外0-X型复合多铁性材料磁电耦合效应的研究进展。由磁性纳米微粒与铁电相复合而成的0-X型磁电复合多铁性材料具有更大的界面面积、更好的分散性以及因磁性相之间较差的连通性所带来的高阻特性等优点,理论上可获得室温下更强的磁电耦合效应。但是,0-X型磁电复合多铁性材料的磁电耦合效应不仅与铁电相和铁磁相本身有关,还依赖于两相的界面、尺寸、外延应变以及连接形式等因素,其中,磁电相之间的连接形式直接决定了复合材料中磁电相的分散性、界面面积及界面之间的作用力大小,进而影响磁电复合多铁性材料的磁电耦合性能。
综述了低碳乙烯生产技术进展情况,并进行了对比分析。未来几年,现役乙烯生产装置节能改造仍是重点;随着电加热蒸汽裂解技术发展,使用绿电供能将大幅减少生产过程排放;此外,生物质生产乙烯二代技术、CO2还原生产乙烯技术以及乙烷氧化脱氢生产乙烯技术成为研发热点。
概述了3价铬和6价铬废水的来源及其特点、现阶段已存在的处理方法的优劣性。简介了微生物燃料电池的基本原理,重点从该方法用于处理含铬废水的研究现状、两室之间交换膜的研究、影响含铬废水的处理效率和产电性能的因素及特点等方面评述了微生物燃料电池法在6价铬废水处理中的最新研究进展,并针对此研究方向提出了展望。
综述了近几年碳基材料在氨气选择性还原(NH3-SCR)技术上取得的相关研究成果,列举了以活性炭、活性炭纤维、碳纳米管、石墨烯为脱硝载体的负载型催化剂的研究现状,分析了烟气中的水和二氧化硫对SCR催化剂活性的影响,对碳基材料催化剂今后的发展方向做出展望。
分析了不同来源碳四馏分的组成差异,综述了混合碳四利用技术现状,从多角度考虑炼厂碳四利用的关键问题。基于对技术应用前景的分析,提出了后续炼厂应更多关注异丁烯利用和碳四裂解制乙烯、丙烯等技术的观点。
总结了目前典型的MTO工艺技术,主要有国外的UOP公司、Mobil公司、Exxon-Mobil公司MTO工艺和Lurgi公司MTP工艺以及国内大连化学物理研究所DMTO系列技术、中国石化上海石化研究院SMTO工艺、清华大学FMTP工艺、神华集团公司SHMTO工艺技术等。根据产物组成并遵循节能降耗以及烯烃损失少等原则,烯烃分离技术可分为前脱丙烷流程技术和前脱乙烷流程技术。根据不同催化剂和反应器选择不同工艺和分离过程,并从原料、工艺、催化剂、产品、经济、能耗等方面分析了进一步技术革新发展的方向。
传统除尘方法对烟气中微米/亚微米级细颗粒物的去除效率相对较低。声波团聚是一种有效的预处理方法,高强度的声场可以使细颗粒在进入常规除尘设备之前将其团聚,形成更大的颗粒,便于沉淀分离。但是单一声波团聚技术效果有限,与其他技术联合使用更节能高效。概述了声波耦合喷雾、相变冷凝、化学添加剂和电场4种最新技术应用进展并进行对比分析,最后对声波团聚耦合技术进行了展望。
以镁离子(Mg2+)为金属中心、富氮多羧基2,4,6-三[(对羧基苯基)氨基]-1,3,5-三嗪(H3TATAB)配体为连接器,通过溶剂热法合成了一种新型的多级孔金属有机框架(MOFs) Mg-TATAB,并利用XRD、SEM、XPS、FT-IR和BET等分析手段对其进行结构表征。在常压、无助催化剂和无溶剂的温和条件下有效进行二氧化碳与环氧化物的环加成反应,结果表明,Mg-TATAB对环加成反应具有较高的催化活性和选择性;催化剂重复使用后,选择性下降微小。
以邻甲基环己醇和醋酸酐为原料,采用微通道反应器进行快速反应合成了邻甲基环己基醋酸酯。考察了反应温度、物料摩尔比以及停留时间等工艺条件对产物收率的影响,结果表明,微通道合成邻甲基环己基醋酸酯的最佳工艺条件为:反应温度为70℃、邻甲基环己醇与醋酸酐摩尔比为1∶1.2、停留时间为25 min、催化剂质量为邻甲基环己醇质量的0.5‰。