纳米技术在石油化工的应用

《纳米技术在石油化工的应用》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。

1、纳米技术在石油化工中的应用摘要:纳米技术与信息技术、生物技术一起被并列为当代三大技术。被专家们预测为21世纪社会发展的三大支柱。纳米技术在石油工业中的应用纳米催化剂开采稠油稠油约占全球原油储量的20％，稠油已经成为油田开采的主要对象。从发展趋势看，纳米材料现已渗透到石油化工三大合成材料和化学加工领域。本文将从纳米催化剂、纳米管、纳米材料等几个方便综述纳米技术在石油化工领域的应用。关键词：纳米技术催化剂纳米管纳米复合材料1纳米技术在石油催化剂领域中的应用石化工业技术进展主要归功于催化剂的进步。催化剂技术的进步带动了相关装置的发展进程。纳米技术应用于催化剂

2、领域，一是由于纳米晶粒。表面活性中心多．在适当的条件下可以催化断裂c—c和c—o键，并使反应速度加快二是由于纳米晶粒催化剂没有孔隙．避免了常规催化剂所引起的反应物向其内孔缓慢扩散带来某些副反应产物的生成：三是纳米催化剂不必要附着在载体上使用，可以直接加入液相反应体系中．反应产生的热量能随反应物流动而不断向周围扩散．从而保证不会因局部过热导致催化剂结构破坏而失去活性。纳米催化剂有两种类型：一是金属(或氧化物)纳米粒子催化剂，主要以贵金属为主，例如铂、钯、铑、银。非贵金属还有镍、铁、钴等。第二种是以氧化物为载体(氧化铝、氧化硅分子筛等)把粒径为1～10nm

3、的金属(或氧化物)粒子，分散到这种多孔的衬底上，然后通过活性等手段，与载体结合形成表面负载型催化剂，对于不同的化学反应历程．用不同类型的纳米材料催化剂。用纳米催化剂提高催化反应的速度、活性、选择性的研究将是未来催化科学的重大课题。因此，系统地研究与开发纳米催化剂具有深远的意义。科研人员在纳米微粒催化剂的研究方面已取得一些进展。1.1炼油催化领域。1）、油加氢催化剂抚顺石化研究院和青岛化工学院纳米材料研究所合作，制备的纳米钯120，催化剂，用于裂解汽油一段加氢催化过程。裂解汽油是吉林有机化工厂产品．经重新蒸馏(150℃)后使用。与现在使用的工业催化剂相比

4、．具有活性组分粒子无杂质、活性中心多、颗粒小、节约活性组分用量(节省40％活性金属组分)等优点，同时还能降低该类催化剂的生产成本，制备过程中不存在三废，是一种不污染环境的新型催化剂。2）、化剂55～70nm为半径的钛酸钴作为催化活体，用多孔硅胶或120，陶瓷作为载体制成催化剂．其催化效率极高。经它催化的油中硫的含量小于0．01％。达到国际标准。还有一种纳米二硫化钼催化剂，其脱硫活性比常规催化剂高10倍。3）、子筛粒径为1～100nm的纳米分子筛，具有一般超微粒子所具有的特点，它的一些物理性质、化学性质如催化作用、热稳定性、化学活性和强度、耐磨性等均显著

5、高于普通尺寸的分子筛。研究发现。具有更多外表面活性中心和外露晶胞的纳米分子筛，由于其短而规整的孔道和均匀的骨架组分径向分布，在催化应用中具有更强的裂化大分子的能力。并能延缓孔堵塞，预计在催化裂化、加氢裂化、深度加氢脱硫和脱芳烃催化．中国石油和化工科技经纬剂中都会得到应用。太原理工大学精细化工研究所采用分步合成法，在低碱度体系、无添加剂、常规操作条件下，合成了粒度小于inm的高结晶度的型分子筛。①乙炔聚合反应用制得的纳米铜、纳米镍催化乙炔聚合反应。纳米铜及纳米镍均显示出较高的催化活性，且生成的催化产物是一种纤维状弹性体．本身具有导电性。、②石脑油转变为芳

6、烃③乙烯的氧化反应纳米铂催化剂可使乙烯的氧化反应温度从6000降至室温。④一环己烯醇与叔丁基过氧化氢环氧化生产2，3一环氧化环己烯醇瑞士技术研究院开发了一种低费用、高效的纳米颗粒二氧化钛一二氧化硅催化剂，可应用于环氧化反应。环氧化物是生产许多聚合物、表面活性剂和医药的关键中间体。与传统的环氧化催化剂相比．这种催化剂可大大提高转化率。它们基于相同的材料，但产生副产物很少，同时更高效和更稳定。传统的环氧化催化剂选择性为65％～80％，而二氧化钛一二氧化硅纳米新催化剂的选择性约为90％。这种催化剂按连续气相过程生产。比制备常规环氧化催化剂要价廉。⑤马来酸酐与

7、双马来自来酰亚胺的聚合反应⑥的氧化和02的还原⑦尾气处理这是我国首次将纳米材料应用在催化领域中。⑧02的分解用纳米e20，作催化剂可以在较低温度(270～3000)下分解02等。⑨丙烯氢甲酰化反应张鸿斌等制备的铑膦络合物碳纳米管催化剂用来催化丙烯氢甲酰化反应。他们还与其他方法制备的非纳米催化剂进行了对比，结果表明，铑膦络合物纳米碳管催化剂不仅丙烯氢甲酰转化率高，而且产物的区位选择性(丁醛正异构比)也很高。合成氨反应林敬东等用ig催化甲烷法制得的碳纳米管作催化剂载体，嵌入钾催化剂，装入石英反应器中，先进行还原活化，然后通入经40：脱氧剂和分子筛净化的2和

8、3：混合气，流速1800mlh进入反应器，控制反应温度，产物中合成氨产率为532ml氨。文献报