一、催化重整设计的现状和问题（论文文献综述）
陈彬,谢和平,刘涛,兰铖,林魁武,章远[1]（2022）在《碳中和背景下先进制氢原理与技术研究进展》文中提出在全球大力倡导"碳中和"的背景下,发展高能效、低成本、零排放的先进可再生能源电解制氢技术将成为实现"碳中和"的关键。然而,当前化石能源制氢技术仍处于主流地位,具有成本低的优势,但存在固有的碳排放,而利用可再生能源电解水制氢则被认为是未来氢能的技术路线,近年来,主流的碱性电解制氢技术发展迅速,有望在可再生能源价格持续下降的趋势下,大幅降低其制氢成本。本文将对化石制氢和电解水制氢技术的发展背景、技术现状和前沿发展方向等进行总结、思考及探讨。针对化石燃料制氢,阐述天然气重整制氢与煤气化制氢的发展路径,评价新型化学链制氢技术在降低化石制氢碳排放上的潜力;针对电解水制氢技术,系统评估4种主流电解水路线,即碱性电解水制氢、阴离子交换膜电解制氢、质子交换膜电解制氢以及固体氧化物基电解制氢的技术特点,并对碱性电解水高温高压热力学优化、KOH高温固化以及固态复合电解质开发等电解水技术新发展做出详细的评述。在此基础上,分析未来氢能应用场景的发展方向,认为海水制氢是未来大规模氢能系统的核心,深入分析海水制氢所面临的析氯腐蚀挑战、热力学机理、低氯选择性析氧催化剂开发等关键原理与技术,并提出相关发展建议,以期促进氢能技术发展。
曹军文,张文强,李一枫,赵晨欢,郑云,于波[2]（2021）在《中国制氢技术的发展现状》文中进行了进一步梳理氢能是一种高效清洁的二次能源,在实现"碳中和"目标中起重要作用。随着制氢规模不断扩大、制氢成本不断降低,氢能将有望与电能共同成为二次能源主体,通过氢电互补推动我国能源结构转型、降低碳排放、保障我国能源安全。目前,我国已成为世界第一大产氢国,主要有三类工业制氢路线:化石燃料重整制氢、工业副产氢和清洁能源电解水制氢。依托清洁能源发展起来的其他制氢新技术,如太阳能光解水制氢、生物质制氢、核能制氢等也受到广泛研究和关注。此外,制氢系统组成复杂,建模和优化难度高,人工智能在制氢系统的预测、评估和优化方面表现出独特的优势,受到国际学者的关注。本文结合最新研究进展,对上述制氢路线的发展情况进行了综述,并通过技术成熟度、经济性和环保性比较,结合国情对我国未来氢气供应结构做出展望。同时,本文综述了人工智能在制氢系统中的最新应用进展,以期为我国制氢工艺发展提供新思路。
孙雪婷,王晓霖,陈钢[3]（2022）在《炼油化工的先进控制技术应用进展》文中提出介绍了先进控制技术的概念和流程,重点阐述了炼油化工行业中先进控制技术的应用现状,同时做出简要的综合分析。先进控制技术通过降低能耗与生产成本的方式来提高产能和产量,使生产企业和生产装置发挥出更大的经济价值。目前先进控制技术已经应用在国内很多大型石化企业同时已经取得了可观的经济回报。
胡娅伦[4]（2021）在《生物质热化学转化过程低聚中间体定向转化研究》文中进行了进一步梳理木质纤维素类生物质是一类可再生的有机碳资源,建立可靠的生物质炼制工艺转化制备燃料或化学品可减少社会对化石资源的使用,同时减缓CO2排放带来的环境问题。热解和气化是具有应用前景的技术。目前,依然存在诸多制约其商业化应用的关键问题亟待解决。本论文将针对转化过程中“低聚中间体”定向转化的问题展开研究,提高生物质炼制过程的碳收率,提升热解和气化工艺的经济技术可行性,为其潜在的商业化奠定科学和技术基础。针对生物质热解过程中的低聚中间体转化,基于“低聚中间体内循环热解聚”的原理设计了移动床热解反应器,实现热解过程中低聚体的二次热解转化;针对气化过程中的低聚中间体（焦油）转化开展催化重整研究,采用载体筛选、载体改性和活性组分改性相结合的策略合成高效镍基催化剂。本论文的研究内容如下:（1）在热解过程低聚体转化研究中,借助传统固定床热解反应器模拟实验研究用于指导并设计了新型移动床反应器,实现了低聚中间体热解过程中的二次解聚转化。此外,将该移动床与固定床反应器联用并用于分段式生物质催化热解,考察了Si C@MZSM-5和Mo-ZSM-5两种催化剂的性能。核壳结构的Si C@MZSM-5参与过程的芳烃碳收率12.0%。“一锅法”合成的Mo-ZSM-5催化剂参与过程的芳烃碳收率14.9%。催化剂的寿命性研究发现热解过程中低聚中间体的脱除可提高下游固定床催化剂的寿命。这部分研究对生物质热解低聚中间产物的转化提供了有价值的思路。（2）在气化焦油催化重整的研究中,首先考察了重整温度的影响。选取甲苯（1000 ppmv）为焦油模型物和氢气（35.0%）、二氧化碳（20.0%）、一氧化碳（35.0%）和氩气（平衡气）为模拟合成气,系统的研究操作温度650°C-850°C下甲苯的转化率。2 wt%Ni/Ce O2（不同形貌）、2 wt%Ni/Mg Al2O4-溶剂热和La Ni O3几种催化剂在考察温度下均可100%转化甲苯,并借助XRD、BET和SEM对催化剂进行表征。（3）气化焦油重整催化剂载体影响的研究中,扩展焦油模型物的种类,并选取甲苯、苯酚和1-甲基萘混合物作为研究对象（50 g/Nm3）。考察了Al2O3、Mg Al2O4-共沉淀、Mg Al2O4-溶剂热、Mg O/Al2O3和不同摩尔比的Mg O+Al2O3几种载体对焦油重整性能的影响。Mg O+Al2O3（n/n=1/1）载体要优于其它几种。接着引入Ce O2为载体改性剂,系统的研究其负载量对重整性能的影响。10 wt%Ni/10 wt%Ce O2/Mg O+Al2O3和10 wt%Ni/20wt%Ce O2/Mg O+Al2O3两种催化剂展现出优异的性能。此外,还研究了催化剂的煅烧温度和还原方式（在线和离线）的影响。借助XRD、XPS、HRTEM和TG对催化剂进行表征。Ce O2的存在影响催化剂表面Ni颗粒的粒径分布;影响催化剂表面Ni的化学价态;影响反应后催化剂的积炭收率。此外,Ce O2的负载量影响其粒径和还原性。（4）气化焦油重整催化剂活性组分改性的研究中,系统的研究了不同负载量的碱金属K和Na对10 wt%Ni/10 wt%Ce O2/Mg O+Al2O3和10wt%Ni/20 wt%Ce O2/Mg O+Al2O3两种催化剂的重整性能影响。2 wt%的K和Na引入提升了催化剂的寿命并一定程度上抑制了副产物甲烷的生成速率。利用XRD、XPS、HRTEM、HAADF-STEM和Mapping、NH3-TPD、CO2-TPD和TG对催化剂进行系统的表征。K和Na的存在影响催化剂表面Ni和Ce颗粒的粒径分布;催化剂表面的酸性及碱性;催化剂表面Ni和Ce的化学价态;反应后催化剂的积炭收率。总的来说,气化焦油催化重整的相关研究为新型高效镍基催化剂的设计或催化剂的优化提供一定的指导。
程丽红,冯刚,石鎏,庆绍军,高志贤[5]（2021）在《铜铝尖晶石“缓释催化”》文中进行了进一步梳理催化化学是物理化学中的重要内容,有着较强的实践意义。催化剂寿命是催化剂的主要指标之一,关系工业催化的经济成本。常用的负载型催化剂常由于反应温度高导致活性金属聚集长大而失活,采取增加载体表面积、提高负载量、增强金属/载体的相互作用等方法可以在一定程度上提高催化剂的稳定性和寿命,却无法从根本上阻止活性金属聚集长大的热力学趋势。近年来笔者将活性铜组分均匀分散到氧化铝体相中形成尖晶石型缓释催化剂,从而有效增加了催化剂的稳定性,有望充实物理化学中关于催化化学的内容。
李亮荣,李秋平,艾盛,邓志伟,倪智超,邱浩,熊磊[6]（2021）在《传统化石与新型生物质能源重整制氢研究现状》文中研究指明氢能的开发和利用是推动化石能源清洁高效利用和支撑可再生生物质能源大规模发展的理想途径,符合我国当前能源结构转变及可持续发展战略。化学重整制氢是常用的制氢技术之一,从化学与能源角度出发,综述了化石能源、生物质能源在重整制氢过程中出现的问题及改进方法,重点阐述了重整技术和重整催化剂的研究现状,提出了未来化石和生物质能源制氢可深入研究的方向。
黄格省,马安,李雪静,杨延翔,鲜楠莹[7]（2021）在《典型炼油化工催化剂研发与工业转化及启示》文中研究说明对美国UOP公司连续重整催化剂、中国科学院大连化学物理研究所甲醇制烯烃（DMTO）催化剂和中国石油石油化工研究院乙烯裂解馏分加氢催化剂的研发与工业转化过程进行了深入分析;总结了这3种催化剂从研发到实现大规模工业化应用的经验做法,以及对科研开发工作的启示。结合中国石油催化剂开发与成果转化现状,提出如下建议:持续加强合作研发,提升基础研究和催化剂技术创新水平;加强生产工艺与工程化技术研究,提升自主技术整体竞争力;鼓励自主催化剂在中国石油生产装置率先应用,提高成果转化效率;创新科技成果激励机制,进一步激活科研体制机制内生动力和科研人员创新活力。
刘晓宇,傅军,邹劲松,何铮[8]（2021）在《未来中国炼油技术预见探究》文中研究表明以炼油技术惯性发展为情景,采用德尔菲问卷调查法对中国炼油技术进行了技术预见。分别从技术领域、技术方向和关键技术3个层次,设计调查问卷和评价指标,开展了三轮业内知名专家的问卷调查。基于调查结果的分析,得出未来我国炼油技术发展的重点领域、重点方向和单项炼油技术,并提出未来炼油技术的发展路线。
鲁誉,刘牧天,肖英杰,张筱松[9]（2021）在《新型甲醇重整–化学链氢电联产系统热力学分析》文中研究说明本文提出了一种新颖的甲醇重整–化学链发电制氢联产系统。该系统利用化学链燃烧氧化反应的显热给甲醇重整制氢部分提供反应热,充分利用了甲醇重整制氢的驰放气,同时实现了Fe2O3高温热的合理利用,使新系统内部能量品位的匹配变得更加合理。重整反应部分温度为250℃左右时,该新型联产系统的效率达到了61.8%,展现出了良好的热力学性能。本文对该系统进行了分析,并以常规制氢和化学链燃烧耦合发电系统为参照进行了对比,研究了其性能。新系统的效率较高,同时实现了CO2的无能耗分离。
马爱增,王杰广,王春明,于中伟,王子健,刘昌呈[10]（2021）在《轻烃及石脑油综合利用技术开发及工业应用》文中进行了进一步梳理分析了汽油质量升级过程中高辛烷值组分烯烃和芳烃含量的降低对汽油辛烷值下降的影响,轻烃及页岩气作为蒸汽裂解原料带来的石脑油相对过剩及芳烃供给结构的变化,新能源及新能源车的国家发展战略对传统炼油行业的挑战;提出了轻烃及石脑油综合利用技术的开发思路,按照转型发展及分子炼油的理念,开发了轻烃脱氢、轻烃芳构化、C5～C6异构化及石脑油催化重整成套技术等系列技术,并实现了工业化。通过这些技术与传统技术的集成,可以灵活调整产品方案。
二、催化重整设计的现状和问题（论文开题报告）
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、催化重整设计的现状和问题（论文提纲范文）
（2）中国制氢技术的发展现状（论文提纲范文）
| Contents |
| 1 引言 |
| 2 传统化石燃料重整制氢 |
| 2.1 煤制氢 |
| 2.1.1 煤气化制氢 |
| 2.1.2 煤超临界水气化制氢 |
| 2.2 天然气制氢 |
| 2.2.1 SMR的基本原理 |
| 2.2.2 SMR的催化剂 |
| 3 工业副产氢 |
| 3.1 变压吸附法 |
| 3.2 低温分离法 |
| 3.3 膜分离法 |
| 3.4 金属氢化物分离法 |
| 4 清洁能源电解水制氢 |
| 4.1 碱性电解池 |
| 4.1.1 关键电极材料 |
| 4.1.2 电解池结构设计 |
| 4.1.3 AEC堆的发展现状 |
| 4.2 质子交换膜电解池 |
| 4.2.1 关键电极材料 |
| 4.2.2 电解池关键结构 |
| 4.2.3 PEMEC堆的发展现状 |
| 4.3 固体氧化物电解池 |
| 4.3.1 关键材料 |
| 4.3.2 电解池结构优化设计 |
| 4.3.3 SOEC堆发展现状 |
| 5 其他制氢新技术 |
| 5.1 太阳能光解制氢 |
| 5.2 生物质发酵制氢 |
| 5.3 生物质热化学转化制氢 |
| 5.4 热化学循环制氢 |
| 6 不同制氢方式比较 |
| 7 人工智能在制氢系统中的应用 |
| 8 结论及展望 |
（3）炼油化工的先进控制技术应用进展（论文提纲范文）
| 1 控制技术流程 |
| (1)采集处理过程变量 |
| (2)数学模型建立 |
| (3)先进控制策略 |
| (4)故障检测、预报、诊断和处理 |
| (5)工程化软件及项目开发服务 |
| 2 先进控制技术在炼油化工行业中的应用 |
| 2.1 先进控制在催化重整装置中的应用 |
| 2.1.1 催化重整工艺流程 |
| 2.1.2 催化重整先进控制系统设计 |
| 2.2 先进控制在分子筛脱蜡过程中的应用 |
| 2.2.1 分子筛脱蜡工艺流程 |
| 2.2.2 分子筛脱蜡先进控制系统设计 |
| 2.3 先进控制在重油催化裂化装置中的应用 |
| 2.3.1 重油催化裂化工艺流程 |
| 2.3.2 重油催化裂化先进控制系统设计 |
| 3 结论 |
（4）生物质热化学转化过程低聚中间体定向转化研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 背景介绍 |
| 1.2 热解技术中低聚中间体转化研究 |
| 1.2.1 低聚中间体转化工艺-催化热解 |
| 1.2.2 催化剂介绍 |
| 1.2.3 催化热解研究进展 |
| 1.3 气化技术中低聚中间体转化研究 |
| 1.3.1 气化技术和低聚中间体转化工艺 |
| 1.3.2 低聚中间体催化重整研究进展 |
| 1.4 论文研究思路和内容 |
| 1.4.1 论文研究思路 |
| 1.4.2 论文研究内容 |
| 第二章 实验方法 |
| 2.1 实验材料 |
| 2.2 焦油重整催化剂制备方法 |
| 2.3 催化剂表征方法 |
| 2.4 生物质热解反应 |
| 2.5 生物质气化焦油重整反应 |
| 第三章 生物质热解低聚中间产物的转化 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 含低聚体循环热解的移动床反应器设计基础 |
| 3.3 移动床反应器的设计 |
| 3.4 移动床反应器与固定床联用 |
| 3.4.1 SiC@MZSM-5催化剂分段式催化热解研究 |
| 3.4.2 15%Mo-ZSM-5催化剂分段式催化热解研究 |
| 3.5 含低聚体循环热解工艺展望 |
| 3.6 本章小结 |
| 第四章 生物质气化焦油催化重整-载体的影响 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 焦油重整催化剂的合成 |
| 4.2.1 焦油重整催化剂的载体制备 |
| 4.2.2 焦油重整催化剂的制备 |
| 4.3 焦油重整催化剂的表征结果与性能评价 |
| 4.3.1 焦油催化重整温度的研究 |
| 4.3.2 焦油重整催化剂载体的筛选和载体的改性 |
| 4.4 本章小结 |
| 第五章 生物质气化焦油催化重整-碱金属助剂的影响 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 焦油重整催化剂的制备 |
| 5.3 焦油重整催化剂的表征结果与分析 |
| 5.4 焦油重整催化剂的性能评价 |
| 5.4.1 K改性催化剂焦油催化重整性能 |
| 5.4.2 Na改性催化剂焦油催化重整性能 |
| 5.5 本章小结 |
| 第六章 结论与展望 |
| 6.1 论文结论 |
| 6.2 论文创新点 |
| 6.3 工作展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 研究成果及发表的学术论文 |
| 作者和导师简介 |
| 博士研究生学位论文答辩委员会决议书 |
（5）铜铝尖晶石“缓释催化”（论文提纲范文）
| 1 铜基催化剂研究现状 |
| 2 缓释的概念 |
| 3 影响缓释的因素 |
| 3.1 不同铜源的影响 |
| 3.2 合成温度的作用 |
| 3.3 掺杂-催化助剂 |
| 3.4 催化剂结构 |
| 4 缓释机理 |
| 5 总结与展望 |
（6）传统化石与新型生物质能源重整制氢研究现状（论文提纲范文）
| 1 天然气重整制氢的研究现状 |
| 1.1 常规天然气 |
| 1.2 非常规天然气 |
| 2 生物质能源重整制氢的研究现状 |
| 2.1 乙醇 |
| 2.2 多元醇 |
| 2.3 乙酸 |
| 2.4 苯酚 |
| 3 结语 |
（7）典型炼油化工催化剂研发与工业转化及启示（论文提纲范文）
| 1 连续重整催化剂与工艺技术 |
| 1.1 开发与推广应用历程 |
| 1.2 经验做法 |
| 1.2.1 持续开发连续重整新工艺及新技术 |
| 1.2.2 持续实现重整催化剂的更新换代 |
| 1.2.3 加大连续重整技术与催化剂的推广应用自2000年以来，UOP公司推出的固定床铂 |
| 1.3 启示 |
| 2 DMTO催化剂与工艺技术 |
| 2.1 研发与推广应用历程 |
| 2.2 经验做法 |
| 2.2.1 持续开展DMTO技术研发与工业转化 |
| 2.2.2 企院合作为DMTO技术推广应用注入动力 |
| 2.2.3 企业作为创新主体为DMTO成果转化提供支撑 |
| 2.2.4 科研与工程设计紧密结合助推成果转化 |
| 2.3 启示 |
| 3 乙烯裂解馏分加氢催化剂 |
| 3.1 研发与推广应用历程 |
| 3.1.1 裂解汽油加氢催化剂 |
| 3.1.2 乙烯裂解碳二加氢催化剂 |
| 3.2 经验做法 |
| 3.3 启示 |
| 4 建议 |
（8）未来中国炼油技术预见探究（论文提纲范文）
| 1 我国炼油工业和技术发展的现状 |
| 1.1 我国炼油工业的现状 |
| 1.2 我国炼油技术的现状 |
| 2 技术预见的定义和方法 |
| 2.1 技术预见的定义 |
| 2.2 常用的技术预见方法 |
| 3 未来炼油技术预见 |
| 3.1 德尔菲问卷调查内容 |
| 1）调查对象 |
| 2）问卷设计 |
| 3.2 德尔菲问卷调查分析方法 |
| 1）专家熟悉度 |
| 2）评价指数系数 |
| 3.3 德尔菲问卷调查结果 |
| 1）重点炼油技术领域 |
| 2）重要炼油技术方向 |
| 3）关键炼油技术 |
| 4 未来炼油技术预见结果的启示 |
（9）新型甲醇重整–化学链氢电联产系统热力学分析（论文提纲范文）
| 0 引言 |
| 1 系统设计与构思 |
| 1.1 甲醇重整制氢子系统 |
| 1.2 PSA分离子系统 |
| 1.3 化学链燃烧发电子系统 |
| 1.4 余热锅炉子系统 |
| 1.5 新系统主要特点 |
| 2 系统模拟概述 |
| 3 系统优化与性能分析 |
| 3.1 甲醇重整反应特性 |
| 3.2 PSA分离特性 |
| 3.3 系统性能优化 |
| 4 系统能量平衡与过程分析 |
| 4.1 新系统能量平衡 |
| 4.2 化学链燃烧部分性能分析 |
| 4.3 甲醇重整反应部分性能分析 |
| 5 讨论与性能对比分析 |
| 6 系统关键过程实验研究 |
| 7 结论 |
（10）轻烃及石脑油综合利用技术开发及工业应用（论文提纲范文）
| 1 挑战与机遇 |
| 1.1 汽油质量标准升级 |
| 1.2 页岩气及轻烃资源作为蒸汽裂解原料 |
| 1.3 传统石化行业转型发展 |
| 2 石科院技术开发及工业应用 |
| 2.1 丙烷/异丁烷脱氢技术 |
| 2.2 C5～C6异构化技术 |
| 2.3 轻烃芳构化技术 |
| 2.3.1 汽油型芳构化技术 |
| 2.3.2 芳烃型芳构化技术 |
| 2.3.3 丙烷型芳构化技术 |
| 2.4 石脑油催化重整成套技术 |
| 3 轻烃及石脑油综合利用方案 |
| 4 结 论 |
四、催化重整设计的现状和问题（论文参考文献）
- [1]碳中和背景下先进制氢原理与技术研究进展[J]. 陈彬,谢和平,刘涛,兰铖,林魁武,章远. 工程科学与技术, 2022
- [2]中国制氢技术的发展现状[J]. 曹军文,张文强,李一枫,赵晨欢,郑云,于波. 化学进展, 2021
- [3]炼油化工的先进控制技术应用进展[J]. 孙雪婷,王晓霖,陈钢. 现代化工, 2022
- [4]生物质热化学转化过程低聚中间体定向转化研究[D]. 胡娅伦. 北京化工大学, 2021
- [5]铜铝尖晶石“缓释催化”[J]. 程丽红,冯刚,石鎏,庆绍军,高志贤. 化学教育(中英文), 2021(22)
- [6]传统化石与新型生物质能源重整制氢研究现状[J]. 李亮荣,李秋平,艾盛,邓志伟,倪智超,邱浩,熊磊. 化学与生物工程, 2021
- [7]典型炼油化工催化剂研发与工业转化及启示[J]. 黄格省,马安,李雪静,杨延翔,鲜楠莹. 石化技术与应用, 2021(06)
- [8]未来中国炼油技术预见探究[J]. 刘晓宇,傅军,邹劲松,何铮. 当代石油石化, 2021(10)
- [9]新型甲醇重整–化学链氢电联产系统热力学分析[J]. 鲁誉,刘牧天,肖英杰,张筱松. 工程热物理学报, 2021(10)
- [10]轻烃及石脑油综合利用技术开发及工业应用[J]. 马爱增,王杰广,王春明,于中伟,王子健,刘昌呈. 石油炼制与化工, 2021(10)