华东理工「国家杰青」轩福贞校长Angew | 催化裂化催化剂再生过程中的污染物转化！

主要观点总结

本文介绍了流化催化裂化（FCC）催化剂再生过程中污染物排放的研究。通过对工业FCC装置的烟囱测试，确定了主要气体污染物。结合失活催化剂的表征，确定了焦炭沉积物的分子结构。通过再生实验，结合原位光谱技术和密度泛函理论（DFT）计算，揭示了焦炭沉积物向气态污染物的转化路径和反应机制。研究构建了污染物从焦炭到烟气的完整转化机理，为FCC再生过程污染物预测与减排提供理论依据。

关键观点总结

关键观点1: 工业FCC装置烟囱测试确定主要气体污染物。

通过对三套工业催化裂化（FCC）装置的监测，识别了主要的气体污染物。

关键观点2: 失活催化剂表征确定焦炭沉积物的分子结构。

通过元素分析、X射线光电子能谱、气相色谱-质谱联用、热重分析和共聚焦显微镜等技术，确定了FCC材料上焦炭沉积物的分子结构。

关键观点3: 再生实验结合原位光谱和DFT计算揭示转化路径和反应机制。

在不同的氧气气氛下进行废FCC材料的再生实验，通过原位拉曼光谱和原位傅里叶变换红外光谱记录焦炭物种的分解行为，同时监测气体排放的形成。结合密度泛函理论计算，评估了导致气体污染物形成的各种活性中间体的演变。

关键观点4: 构建污染物从焦炭到烟气的完整转化机理。

作者通过工业实测与实验模拟相结合，系统解析了流化催化裂化（FCC）催化剂再生过程中焦炭沉积物向气态污染物的转化路径，并首次构建了污染物从焦炭到烟气的完整转化机理。