清洁油品生产技术基础研究

结题报告
项目介绍
AI项目解读

基本信息

  • 批准号：
    U1508205
  • 项目类别：
    联合基金项目
  • 资助金额：
    230.0万
  • 负责人：
    刘铁峰
  • 依托单位：
    中国科学院大连化学物理研究所
  • 学科分类：
    B08.化学工程与工业化学
  • 结题年份：
    2019
  • 批准年份：
    2015
  • 项目状态：
    已结题
  • 起止时间：
    2016-01-01 至2019-12-31

项目摘要

At present, ultra-deep desulfurization of fuel oils has became one of the most challenging projects in the field of hydrorefining. Development of a novel hydrodesulfurization (HDS) catalyst with super-high activity and selectivity has attracted a lot of attention from both academia and industry. Our previous work indicated that NiMoW bulk HDS catalysts with super high activity for diesel and CoMo bulk HDS catalysts with high activity and selectivity for gasoline can be prepared by using layered structural materials (such as: layered-double hydroxide (LDH) and layered hydroxyl salts (LHS) etc. ) as structure directing template and ion-exchange reaction between the anions located in the interlayer gallery of the LDH and LHS materials and Mo,W-containing anions. This result shows promising industrial applications. The research subject will provide the theory instructions and technology supports for the sake of exploiting the bulk NiMoW bulk HDS catalysts with super high activity for diesel and CoMo bulk HDS catalysts with high activity and selectivity for gasoline on the basis of the previously primary investigation work through exploring the differences of structures and HDS reaction mechanisms between the bulk NiMoW and CoMo catalysts and the conventionally supported sulfide catalysts, opening out the relationship between the structures and properties of bulk NiMMoW catalysts, and systematically characterizing the structures and HDS properties of bulk NiMoW for diesel and CoMo for gasoline catalysts.
目前，燃油超深度脱硫已成为加氢精制领域最具挑战的难题之一。研究开发具有超高加氢脱硫活性和选择性的新型加氢脱硫催化剂成为一个前沿方向，并受到学术界和工业界的广泛关注。我们前期研究结果表明，使用层状结构的材料（如层状羟基盐、层状双氢氧化物等）为结构模板，通过层状材料的层间阴离子与含Mo、W的阴离子之间的交换反应，制备得到对柴油具有超高加氢脱硫活性的NiMoW体相催化剂和对汽油具有高的加氢脱硫活性和选择性的CoMo体相催化剂，显示出令人鼓舞的应用前景。本研究将在此研究工作的基础上，通过调变层板阳离子和层间阴离子的组成制备出性能更加优异的燃油超深度脱硫体相催化剂，通过系统表征催化剂微观结构，揭示出体相催化剂结构和性能之间的内在关系，为开发具有超高加氢脱硫活性和选择性的体相工业催化剂提供理论指导和技术支撑。

结项摘要

本课题研究期内，设计了基于氧化物前体的体相催化剂和基于硫化钼缺陷的硫化物两类体相催化剂（以层状羟基盐、层状双氢氧化物为结构模板），实现了可控合成高选择性体相加氢脱硫催化剂。通过系统表征催化剂微观结构，分析加氢脱硫催化本征活性及选择性数据，考察了体相催化剂组成和结构对其催化性能的影响规律，揭示了催化剂活性相的形貌-性能关系，为开发具有更高加氢脱硫活性和选择性的体相工业催化剂提供理论指导和技术支撑。研究合成了不同组成和形貌的CoMoS体相催化剂，通过对不同的CoMoS体相催化剂进行表征后发现， CoMoS催化剂的形貌不但会影响其元素在颗粒表面和内部分布及其分散度和孔结构，还会影响催化剂活性物种的含量和催化剂整体的活化性质。在相同脱硫率时，Co-Mo催化剂的选择性约为CoMo/γ-Al2O3的4倍。催化剂的结构-性能关系研究表明MoS2的条纹长度与HDS选择性密切相关，含较长MoS2条纹的催化剂具有较高HDS选择性。另外，体相催化剂中弯曲的MoS2结构有利于环己烯的异构化，可能是弯曲MoS2表面弱的金属-硫键在氢气氛围下形成具有酸性的-SH，促进了烯烃异构。在此基础上研究了(Co)MoS2催化剂在汽油选择性加氢脱硫中的形貌-性能关系，发现在MoS2粒子两个形貌因素（堆积层数+横向长度）中，横向长度是影响催化剂加氢脱硫选择性的关键因素。同时研究了2-苯基环己硫醇在单金属硫化物和双金属硫化物催化剂作用下烷基C-S键的断裂机理问题，总结了2-PCHT在过渡金属硫化物催化剂上的反应网络。针对应用体相催化剂的催化脱硫反应开展原位傅里叶变换红外(FT-IR)光谱表征方法的研究，为关键催化剂的表征提供支持。研究制备了金属有机骨架材料MOF及分子筛材料，研究金属有机骨架材料MOFs的中心金属及有机配体调变对MOFs材料的结构、稳定性及吸附脱硫性能的影响。在基础研究的基础上，开展了体相催化剂在中试加氢装置上的应用研究，确定了体相催化剂性能评价方法，为清洁燃料生产提供数据及理论依据。

项目成果

期刊论文数量（30）
专著数量（0）
科研奖励数量（0）
会议论文数量（0）
专利数量（20）
生物质油提质加氢脱氧催化剂研究进展
  • DOI：
    --
  • 发表时间：
    2016
  • 期刊：
    大连理工大学学报
  • 影响因子：
    --
  • 作者：
    王安杰;王瑶;遇治权;董婷;李翔;陈永英
  • 通讯作者：
    陈永英
Transition Metal Oxodiperoxo Complex Modified Metal-Organic Frameworks as Catalysts for the Selective Oxidation of Cyclohexane
过渡金属氧二过氧配合物修饰金属有机框架作为环己烷选择性氧化催化剂
  • DOI：
    10.3390/ma13040829
  • 发表时间：
    2020-02-02
  • 期刊：
    MATERIALS
  • 影响因子：
    3.4
  • 作者：
    Hong, Yuechao;Peng, Jie;Sun, Li-Xian
  • 通讯作者：
    Sun, Li-Xian
Hydrodenitrogenation of quinolone and decahydroquinoline over a surface nickel phosphosulfide phase
喹诺酮和十氢喹啉在表面磷硫化镍相上的加氢脱氮
  • DOI：
    --
  • 发表时间：
    2018
  • 期刊：
    Catalysis Letters
  • 影响因子：
    2.8
  • 作者：
    Song Tian;Xiang Li;Anjie Wang;Yongying Chen;Huateng Li;Yongkang Hu
  • 通讯作者：
    Yongkang Hu
Insight into iron group transition metal phosphides (Fe2P, Co2P, Ni2P) for improving photocatalytic hydrogen generation
深入了解铁族过渡金属磷化物（Fe2P、Co2P、Ni2P）以改善光催化制氢
  • DOI：
    10.1016/j.apcatb.2019.01.072
  • 发表时间：
    2019
  • 期刊：
    Applied Catalysis B: Environmental
  • 影响因子：
    --
  • 作者：
    Sun Zhichao;Zhu Mingshan;Lv Xingshuai;Liu Yingya;Shi Chuan;Dai Ying;Wang Anjie;Majima Tetsuro
  • 通讯作者：
    Majima Tetsuro
Catalytic oxidative desulfurization of model and real diesel over a molybdenum anchored metal-organic framework
模型柴油和真实柴油在钼锚定金属有机骨架上的催化氧化脱硫
  • DOI：
    10.1016/j.micromeso.2018.11.004
  • 发表时间：
    2019
  • 期刊：
    Microporous and Mesoporous Materials
  • 影响因子：
    5.2
  • 作者：
    Liu Ying Ya;Leus Karen;Sun Zhichao;Li Xiang;Depauw Hannes;Wang Anjie;Zhang Jian;Van der Voort Pascal
  • 通讯作者：
    Van der Voort Pascal

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其他文献

超疏水表面对湍流边界层相干结构影响的TRPIV实验研究
  • DOI：
    10.11729/syltlx20180101
  • 发表时间：
    2019
  • 期刊：
    实验流体力学
  • 影响因子：
    --
  • 作者：
    刘铁峰;王鑫蔚;唐湛棋;姜楠
  • 通讯作者：
    姜楠

其他文献

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课题项目：调控A型流感病毒诱导IFN-β表达的机制研究

AI项目摘要：

本研究聚焦于TRIM2蛋白在A型流感病毒诱导的IFN-β表达中的调控机制。A型流感病毒是全球性健康问题，其感染可导致严重的呼吸道疾病。IFN-β作为关键的抗病毒因子，其表达水平对抗病毒防御至关重要。然而，TRIM2如何调控IFN-β的表达尚未明确。本研究假设TRIM2通过与病毒RNA或宿主因子相互作用，影响IFN-β的产生。我们将采用分子生物学、细胞生物学和免疫学方法，探索TRIM2与A型流感病毒诱导IFN-β表达的关系。预期结果将揭示TRIM2在抗病毒免疫反应中的作用，为开发新的抗病毒策略提供理论基础。该研究对理解宿主抗病毒机制具有重要科学意义，并可能对临床治疗流感病毒感染提供新的视角。

AI项目思路：

科学问题：TRIM2如何调控A型流感病毒诱导的IFN-β表达？
前期研究：已有研究表明TRIM2参与抗病毒反应，但其具体机制尚不明确。
研究创新点：本研究将深入探讨TRIM2在IFN-β表达中的直接作用机制。
技术路线：包括病毒学、分子生物学、细胞培养和免疫检测技术。
关键技术：TRIM2与病毒RNA的相互作用分析，IFN-β启动子活性检测。
实验模型：使用A型流感病毒感染的细胞模型进行研究。

AI技术路线图

        graph TD
          A[研究起始] --> B[文献回顾与假设提出]
          B --> C[实验设计与方法学准备]
          C --> D[A型流感病毒感染模型建立]
          D --> E[TRIM2与病毒RNA相互作用分析]
          E --> F[TRIM2对IFN-β启动子活性的影响]
          F --> G[IFN-β表达水平测定]
          G --> H[TRIM2功能丧失与获得研究]
          H --> I[数据收集与分析]
          I --> J[结果解释与科学验证]
          J --> K[研究结论与未来方向]
          K --> L[研究结束]
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