时间:3月15日
地点:逸夫报告厅
学术会议:2017分子筛催化研讨会
欧洲分子筛联合会主席、意大利卡拉布里亚大学基洛拉莫·齐达诺教授作题为“分子筛催化剂在二甲醚生产过程中的应用”的主旨报告,介绍了分子筛在降低二氧化碳温室气体的排放,并将二氧化碳转化为有用化学品的研究:
一方面,二氧化碳的大量排放导致了越来越严重的全球气候暖化问题。2016年签署的巴黎协定明确了把全球平均气温升幅控制在工业化前水平以上2℃之内的目标,对化工过程的低碳化提出了更高要求。另一方面,二甲醚的物理性质与液化石油气相似,可以作为民用和工业燃料使用。以二氧化碳为原料,通过加氢过程生产二甲醚,是实现温室气体排放控制、实现燃料绿色生产的一条重要途径。目前二氧化碳制二甲醚的合成路径主要是以甲醇为中间产物经由两步法得到,齐达诺教授领导开发了由二氧化碳一步法直接合成二甲醚的新工艺。新工艺的核心是同时具有加氢与脱水性能的双功能催化剂的设计。为克服副产物水导致的酸性位失活和活化能升高等问题,以分子筛作为双功能催化剂的脱水活性中心,并研究其反应的机理具有十分重要的理论与工业实践意义。
第18届国际分子筛学术大会主席、巴西里约热内卢联邦大学埃杜·法拉贝拉教授作题为“多级孔分子筛在催化裂化过程中的应用”的报告,介绍了催化裂化工艺的发展对多级孔分子筛的要求和多级孔分子筛的合成方法:
在未来相当长的一段时间里,催化裂化依旧是全球最重要的石油炼制过程之一。但其本身却面临着诸多挑战,这主要是因为催化裂化工艺原料来源日趋重质化、劣质化,而产品质量要求却日益严格。催化裂化原料的重质化意味着更多的大分子重油反应物需要被处理。分子筛是催化裂化催化剂最重要的组分,但其孔道狭小,无法满足大分子裂化原料的反应需要。通过在分子筛骨架结构中引入介孔,构建多级孔道结构,是提高酸性位可接近性、提高催化剂整体催化效率的一种可行思路。所谓“多级孔”结构分子筛,即在保留分子筛原有晶体结构的基础上,在分子筛骨架中引入可提高反应物扩散速率的介孔结构。“多级孔”结构分子筛通过缩短扩散路径和提高有效扩散系数,从而提高催化剂利用效率。同时微孔-介孔分子筛具有与传统分子筛类似的表面酸性,克服了有序介孔氧化硅材料表面酸性较弱的问题。
国际分子筛协会主席、法国卡昂大学瓦伦丁·伏切夫教授对研讨会作了总结,谈到了分子筛材料的未来发展方向问题:
沸石分子筛是一类由硅铝氧等元素组成多孔晶体材料。分子筛作为催化剂和吸附剂已经在石油炼制与化工等领域有广泛的应用。365游戏大厅也在这方面深耕多年,做出了许多杰出的成果。然而目前全球面临气候变暖和资源高效利用等难题,如何通过开发新的过程,提高过程的效率和实现资源的循环高效利用是研究人员需要解决的首要任务。分子筛由于其发达的孔道、规整的结构、可调的酸性、较强的水热稳定性,使其在解决上述能源与环境问题方面具有独特的优势。对于365游戏大厅未来在分子筛与多孔材料化学领域的研究方向,除了应继续加强分子筛在石油炼制与化工过程等传统优势领域的应用研究外,还应加强多孔材料在新能源、环境治理等在未来具有应用潜力领域的基础研究。
(杨安 白鹏 彭鹏 整理)
相关链接:365游戏大厅报第10期第3版