SO4^2-对铁基催化剂上费托合成反应的影响

以FeCuK/SiO2为母体催化剂,用不同浓度的NH4HSO4水溶液进行等体积浸渍,制备了不同SO42-含量的费托合成(FTS)铁基催化剂.采用原子发射光谱、低温N2吸附、X射线光电子能谱、程序升温还原和穆斯堡尔谱等技术对催化剂进行了表征,并在H2/CO摩尔比0.67,WHSV=2 000 h-1,压力1.5 MPa和温度250℃条件下进行了浆态床FTS反应.结果表明,少量SO42-能促进催化剂在H2中的还原;在合成气还原过程中,少量SO42-对催化剂的碳化程度影响不大,但大量SO42-严重抑制催化剂的碳化.在约500 h的运行实验中,各催化剂样品表现出的催化活性有所差异,但均呈现较好的稳定性.SO42-可抑制水煤气变换反应活性,且随着SO42-含量的增加,抑制作用愈加明显;同时,催化剂上浸渍少量SO42-可有效抑制CH4的生成,提高低碳烯烃的选择性.     

一种改进的脱水方式对费托合成铁基催化剂结构性质与催化性能的影响

研究了一种改进的脱水方式对费托(F-T)合成铁基催化剂结构性质与催化性能的影响.在n(H2)/n(CO)=0.67,WHSV=1000 h-1,p=1.5 MPa和t=250 ℃的条件下对催化剂进行了浆态床F-T合成反应性能评价实验,并采用低温N2物理吸附、X射线衍射、原子发射光谱、X射线光电子能谱、氨程序升温脱附、穆斯堡尔谱和高分辨透射电镜等技术对催化剂进行了表征.结果表明,水处理和二次干燥得到的催化剂比表面积增加,颗粒减小,铁氧化物的分散程度增大,其表面的SiO2/Fe比例明显减小;该催化剂F-T合成反应活性有所增加;表面酸性有所增强,导致烃产物选择性向低碳数方向偏移.     

基于遗传算法的费托合成反应动力学模型参数优化

详细动力学模型是费托合成反应技术从实验室走向工业化过程中最关键的基础研究项目之一。目前对动力学模型的参数估算仍然停留在传统的LM算法上,LM算法属于无约束方法,在计算中容易因参数越界而使计算失败,计算结果强烈依赖于初值,且容易陷于局部最优,运用遗传算法来解决费托合成反应详细动力学模型的参数优化问题,是一种全新的尝试,通过系统的实验我们获得了比较满意的参数估算结果,证明该算法用于解决动力学模型参数优化是非常有效的。     

铈助剂对Co/SiO2催化剂费托合成反应性能的影响

 考察了铈助剂对钴基催化剂上费托合成反应性能的影响,并进行了TPR和XRD等表征及瞬变应答研究．结果表明,加入铈助剂后,催化剂的活性和C5＋烃类的选择性有显著提高,且C5＋烃类分布有明显改变,有利于中间馏分油的生成．CODEX软件优化表明,当n（Ce）／n（Co）＝0．2～0．3,w（Co）＝10％,焙烧温度为740K时,在GHSV＝500h－1,p＝1．2MPa,T＝483K的反应条件下,C5＋烃类收率可达83％左右．根据实验结果,可以推测在钴基催化剂表面存在弱、中、强三种化学吸附的CO物种;－CH2－基团可能通过强度适中的化学吸附CO直接加氢生成;强化学吸附的CO是指离解吸附的CO,可发生歧化反应生成CO2和积炭,并覆盖部分活性位;加入铈助剂能抑制强化学吸附的CO生成,从而显著地提高了催化剂的活性．     

富含介孔Ni/W-USY/Al_2O_3催化剂的费托蜡加氢裂化性能

制备了富含介孔的Ni/W-USY/Al_2O_3催化剂并开展费托合成蜡加氢裂化实验,从反应性能、产品特性以及催化剂性质变化三方面对该催化剂进行评价。312 h运行实验结果表明,催化剂初始活性较高,120 h后趋于稳定,无明显失活现象,重质蜡转化率为73.95%时,轻质油选择性达到98.46%,裂解气以C_(3,4)为主;石脑油、煤油、柴油为无色透明液体,以正构烷烃和甲基、多甲基取代的异构烷烃为主,异构烃含量分别达到63.98%、52.26%、48.90%;对反应前后催化剂分析发现,新鲜催化剂的金属分散性较好、介孔含量高,加氢活性中心以WS_2、NiWS为主,随着反应由高活性到稳定阶段过渡,WS_2部分迁移并与Ni形成更多Ni-S-W键,部分W-S键断裂释放出S后形成W-W键,使得稳定后催化剂的NiWS活性中心增加而WS_2活性中心降低,并引起L酸密度降低而B酸密度增加。     

ZrO2修饰Al2O3纳米片负载钴催化剂的制备及其费托反应性能研究

通过水热法合成了Al₂O₃纳米片（Al₂O₃-CN）,采用浸渍法制备20%（质量分数）钴基催化剂,并应用于费托合成反应。制备的Al₂O₃-CN（226 m²/g）与商业氧化铝（Al₂O₃-C,249 m²/g）具有相近的比表面积,但Al₂O₃-CN孔尺寸分布更加集中。浸渍钴后,与Co/Al₂O₃-C催化剂相比,Co/Al₂O₃-CN催化剂表现出较高的还原度及更均匀的钴颗粒粒径分布。因此,Co/Al₂O₃-CN催化剂表现出更高的CO转化率和低的甲烷选择性。为了进一步提高Co/Al₂O₃-CN的催化性能,采用不同含量ZrO₂对Al₂O₃-CN进行修饰。表征结果表明,随着ZrO₂修饰量的增加,Al₂O₃-CN载体比表面积变化不明显,孔体积和孔径增大;相对应催化剂的钴颗粒粒径减小,活性位点数目增加。在相同反应条件下,经ZrO₂修饰催化剂CO转化率进一步提高,甲烷选择性降低。     

原位限域合成介孔碳负载四氧化三铁纳米颗粒

利用废弃蟹壳做模板制备的具有均一孔道结构的介孔碳材料做载体,在孔道内限域原位合成四氧化三铁氧化物纳米颗粒。 通过扫描电子显微镜(SEM)、透射电子显微镜(TEM)和X射线衍射(XRD)表征了材料的结构和性能。 结果表明,孔道结构呈整体式结构,孔直径在40~50 nm,长50~200 μm。 纳米颗粒为四氧化三铁,粒径在10 nm左右,尺寸单分散性好,可均匀分散在介孔孔道内。 该方法工艺路线简单,绿色环保。     

锆助剂含量对钴基费-托合成催化剂的影响

考察了锆助剂含量对钴基催化剂的结构及费－托合成反应性能的影响。结果表明,随着锆含量的增加,甲烷的生成受到抑制,重质烃选择性提高,重质烃合成的操作温度区间加宽,且催化剂仍保持较高的活性。ＴＰＲ,Ｈ２－ＴＰＤ,ＸＲＤ及ＥＸＡＦＳ等表征结果表明,锆助剂单层分散于硅胶表面,而钴以一定尺寸的聚集态存在;随着锆含量的增加,锆覆盖的硅胶表面增加,裸露的硅胶表面减小,而钴的分散度几乎不变。这使得钴锆界面增大,钴硅     

气相色谱法测定费托合成水相产物中的低碳醇、醛、酮化合物

建立了铁基催化剂费托合成反应水相产物中低碳(C₁~C₈)醇、醛、酮的气相色谱测定方法.对色谱分离条件进行了优化,确立了以乙醇为基准物质并结合各组分校正因子的定量方法;考察了方法的精密度和准确度,并对费托合成反应水相产物样品进行了测定.结果表明,乙醇在不同的含量范围内呈现良好的线性关系,相关系数均大于0.99.费托合成水相产物中的加标回收率在93.4%~109.6%之间,准确性可以满足实际分析的需要.实际费托合成水相产物的分析结果表明,费托合成水相产物中主要的低碳醇、醛、酮的总质量分数约为3%~12%,乙醇含量最高(约为1.7%~7.3%),且正构醇、异构醇和醛酮类化合物所占的总比率依次降低.该方法简单、快速,对费托合成水相产物中重要组分的分析有重要意义.