金属有机骨架材料Fe-MIL-100诱导的铁基费托催化剂的合成及催化性能研究

随着石油资源的日益枯竭及环保要求的日益严苛,寻找非石油路线生产清洁燃料的方法迫在眉睫,费-托合成是一种以合成气（CO和H₂）为原料生产液体燃料的高效方法.铁基费-托合成催化剂广泛应用于工业,本工作研究了多孔碳材料包裹的活性组分高度分散的铁基费托催化剂的制备、结构及费-托合成反应性能.以金属有机骨架材料Fe-MIL-100为前驱体,通过控制碳化温度调节催化剂金属负载量、催化剂粒子尺寸及铁的相态.研究发现碳化温度为500℃所得催化剂在反应温度为260℃、压力为3 MPa、空速为8000 h^-1时CO转化率达到68%,展现出优良的中温费托合成反应性能.     

贵金属助剂对费-托合成用钴基催化剂的促进作用

贵金属助剂促进的费-托合成用钴基催化剂具有高活性和长链烃(C₅⁺)选择性优越等特点,被广泛应用于由合成气制清洁燃料的合成反应中。 本文重点讨论了贵金属助剂对活性钴物种的结构（还原度、分散度、双金属颗粒或合金的构成）, 钴基催化剂稳定性以及其对费-托合成的反应速率和产物选择性的影响规律。     

煤化工工艺技术评述与展望Ⅱ．合成乙烯和二甲醚

评述了由合成气合成乙烯和二甲醚的研究进展和工业开发状态,比较和讨论了合成乙烯和二甲醚的各种工艺路线,提出我国合成乙烯和二甲醚的工业开发方向。     

工业原料铁制备浆态床FT合成用的Fe-Cu-K-Si催化剂的探索

费托合成技术是公认的将煤基合成气转化为液体燃料和化工原料的重要技术途径。虽然固定床费托合成技术从五十年代起已经工业运转，但是浆态床费托合成技术由于其传热性能好，可直接使用第二代气化炉生产的富CO合成气，反应器结构简单，单台反应器生产能力大，开工率高，产品结构合理，     

单相Co_2C的制备及其费-托合成催化性能研究

采用CO与金属钴在温度280℃,压力2 MPa的条件下反应48 h后制备得到单相Co_2C催化剂。通过XRD、H2-TPR、TEM和XAS对催化剂的结构和组成进行表征并考察了单相Co_2C催化剂在费-托合成反应中的稳定性与催化性能。结果表明,随着费-托合成反应的进行,Co_2C催化剂的活性缓慢上升,同时伴随着产物中甲烷的选择性逐渐降低,C5+的选择性逐渐升高。对比反应前后催化剂发现,反应后的催化剂为Co_2C和少量金属Co的混合相,表明在费-托合成反应条件下,单相Co_2C会发生部分分解,生成的金属Co会导致CO的转化率和产物的选择性发生变化。     

钴锰比对CoMnNa催化剂费-托合成催化性能的影响

利用热分解法制备了一系列钴锰比例不同、粒径均一的CoMn纳米晶,基于此结构明确的催化材料,考察了钴锰比例对催化剂的费-托合成活性与产物选择性的影响.研究结果表明,随着Mn含量的增加,催化剂还原性降低,随着钴锰比例由1∶1增加到5∶1,费-托合成产物的α值(链增长概率)由0.39增加到了0.59.低碳烯烃选择性由66.5...     

电导研究贵金属Pt在Co3O4还原过程中的作用

通过考察Co3O4在还原过程中电导率的变化, 并结合程序升温还原方法, 对贵金属Pt的作用进行了研究. 另外, 研究了Co3O4在氢气、氧气和合成气气氛中电导率的连续变化过程, 以便进一步了解Co3O4在实际费-托合成反应条件下的氧化-还原历程, 以及贵金属Pt在该过程中的作用.     

硅球负载高分散钴基催化剂的制备及其费-托合成催化性能研究

利用等体积浸渍法将钴前驱体浸渍在结构规整的硅球(SP)载体上，在不同强度的等离子体场中分解钴盐，制备出一系列高分散Co/SP催化剂。采用X射线粉末衍射、氮气物理吸附-脱附、扫描透射电子显微镜和傅里叶红外变换光谱等表征手段对催化剂结构进行表征，并在固定反应器上进行费-托合成催化性能测试，探讨等离子体处理强度对费-托合成催化剂的分散度、还原度、相互作用的影响规律。结果表明，等离子体处理催化剂在费-托合成反应中表现出比焙烧样品更优越的催化性能，其中，Co/SP-P650W由于具有较适宜的分散度和相对较高的还原性，呈现出最高的费-托合成反应活性。     

硅对铁基费-托合成催化剂的影响

用共沉淀法制备了一系列不同硅含量的铁基催化剂,采用N2吸附和原位X射线衍射对催化剂进行了表征,在固定床反应器中考察了催化剂的费-托合成反应活性、选择性和稳定性.结果表明,含硅的催化剂具有较大的比表面积和较小的平均孔径,在CO还原及费-托合成反应中生成的碳化铁物种的稳定性比不含硅的催化剂高.在费-托合成反应中,不含硅的催化剂具有较高的初始活性,但易失活;含硅的催化剂具有较低的初始活性,但稳定性较高.Fe7C3是活性最高的碳化铁物种.随着硅含量的增加,催化剂的费-托合成反应更易生成低碳数产物.     

热分解法制备的Co/SiO2催化剂上费-托合成反应性能

以无定形二氧化硅为载体,分别采用浸渍法和热分解法制备了钴基催化剂Co/A200-I和Co/A200-D,采用TG、XRD、TEM和TPR等手段对其进行了表征,并考察了这些催化剂在费-托合成反应中的性能。结果表明,浸渍法制备的Co/A200-I催化剂中钴颗粒没有规则的形状,但却具有较高的费-托合成反应活性;热分解法制备的Co/A200-D催化剂中钴颗粒呈一种球形二次结构,直径比较均匀,对于费-托合成反应具有较高的轻质烃选择性。此外,载体比表面积对催化剂结构也有较大的影响;相对于Co/A200-D催化剂,Co/A380-D催化剂的载体比表面积较大,这使得金属-载体间的相互作用较强而较难还原,但还原后Co/A380-D催化剂拥有较高的钴分散度和较好的反应活性     

CO2与CH4催化反应合成气研究

CO_2与液化天然气(98%为C_3-C_4烃)催化重整制合成气,八十年代初期在当时的西德已建立了工业生装置.近年来,由于石油资源日趋短缺,促进世界各国重视探讨和研究天然气资源利用的新途径.除甲烷氧化偶联制乙烯,甲烷氧化制甲醇和甲醛等直接转化过程已引起广泛的重视外,研究和开发由甲烷制取合成气的新过程也正日益受到人们的关注,其中利用CO_2与甲烷催化重整制合成气,可将造成温室效应,破坏人类生存环境的CO_2气体转化为宝贵的化工原料,所制得的合成气中CO/H_2=1,特别适合做羰基合成和合成有机含氧化合物的原料,近年来对该反应的研究已引起人们的重视.其反应表示如下:     

基于详细机理动力学的费-托合成单颗粒催化剂模拟 Ⅱ.扩散反应行为及活性分布

 在催化剂颗粒模型化的基础上,考察了费－托合成多重反应体系\r\n中球型催化剂的颗粒尺寸、操作条件及反应物在催化剂颗粒内的扩散－\r\n反应行为等对反应性和选择性的影响．基于工业应用催化剂的考虑,从\r\n催化剂活性非均匀分布的角度,分析了蛋壳型催化剂应用于费－托合成\r\n的合理性．     

自放热条件下甲烷部分氧化制合成气

天然气组成的９０％以上是甲烷．目前由天然气制合成气的主要方法是水蒸汽重整法,这种方法投资大、设备复杂、能耗高、生产的合成气不适于直接用来合成甲醇和烃类等．甲烷部分氧化可直接制得Ｈ２与ＣＯ摩尔比为２的合成气,这是一个温和的放热过程、具有大空速和低温等优...     

SBA-15的硅烷化对钴基催化剂费-托合成性能的影响(英文)

以未硅烷化和硅烷化的SBA-15为载体,采用满孔浸渍法制备了钴基费-托合成催化剂,通过元素分析、N_2吸附-脱附、X射线衍射、H_2程序升温还原、H_2程序升温脱附以及氧滴定等手段对催化剂进行了表征.催化剂的费-托合成活性测试在固定床反应器上进行.研究表明,对于SBA-15硅烷化后制备的催化剂,金属钴与载体之间的相互作用降低,氧化钴的还原度增加.随着三甲基氯硅烷用量的增加,三甲基硅基的表面覆盖度增加,钴的晶粒直径增大.硅烷化后的催化剂的高活性归因于高的还原度.而C_(5+)选择性的增加则归因于钴晶粒直径的增大.     

硅纳米管负载的钌基催化剂费-托合成催化性能研究

以模板法合成的硅纳米管（SNT）为载体,用浆态浸渍法制备了钌基催化剂,采用氮气物理吸附、透射电子显微镜（TEM）、X射线粉末衍射（XRD）和氢气程序升温还原（H₂-TPR）等手段对其进行了表征。在固定床反应器上（503K,1.0MPa）考察了该催化剂的费-托合成反应活性及产物选择性,并与用商业二氧化硅为载体制备的催化剂上的反应结果进行了比较。结果表明,SNT和SiO₂负载的氧化钌在623K可被H₂完全还原;SNT负载的钌基催化剂上,钌氧化物颗粒较小、分散性好,还原后钌颗粒被较好地分散在硅纳米管上,且几乎所有的钌颗粒都分布在管内。与以SiO₂为载体的催化剂相比,以硅纳米管为载体的钌基催化剂具有较高的费-托合成活性。     

合成气经费托路线直接制芳烃进展

芳烃作为重要的工业基础化学品,可通过合成气直接或间接法转化制备。与间接转化法相比较,合成气直接制芳烃路线(STA)具有原料转化率高、流程短、产品易分离等优点。本研究主要综述了合成气经费托路线直接制芳烃的研究进展,重点分析了金属氧化物耦合分子筛双功能催化剂中费托活性组分与助剂的选择、分子筛酸性调变、孔道结构调控等对催化反应性能的影响;归纳了反应温度、压力、空速、氢碳比等反应参数对反应性能的影响规律,并基于STA反应机理和失活机理等方面概述探讨如何提高活性和稳定性;总结归纳了合成气经费托路线制芳烃面临的主要问题以及今后研究的方向。     

制备方法对双介孔钴基催化剂结构及其费-托反应性能的影响

以双介孔分布MCM-41分子筛为载体,采用等体积浸渍、氨水气相诱导水解和过量浸渍法制备了费-托合成钴摹催化剂,并考察了它们的孔结构、活性物种分布及费-托合成催化性能.结粜表明,采用等体积浸渍法和氨水气相诱导水解法制备的催化剂都保持了较好的双介孔特性,Co颗粒人部分位于分子筛的孔道内部.过量浸渍法和等体积浸渍法制备的催化...     

煤间接液化研究进展

报道了中国科学院山西煤炭化学研究所“七五”期间在煤间接液化研究方面的进展，包括煤基合成气合成发动机燃料及合成气制低碳燃料醇技术的研究开发￣［１］。其中煤基合成气合成发动机燃料已完成８０～１００ｔ／ａ中间试验，燃料油收率达１００ｇ／ｍ￣３（ＣＯ＋Ｈ＿２），汽油辛烷值（马达法）达８０，尾气热值达１２５４ｋＪ／ｍ￣３。合成气制低碳燃料醇技术研究开发已完成升级模式，在燃料醇组成中，甲醇占７１～７７％，异丁醇１２～１５％，时空产率为０．２１～０．２５Ｌａｌｃ／Ｌｃａｔ·ｈ．参考文献６篇。     

二甲醚反应化学的研究进展

随着GTL(Gas-to-Liquid)技术的发展,从煤炭或天然气经由合成气制备甲醇的反应过程已转向合成二甲醚的反应过程,最近的研究表明由合成气直接生产二甲醚能突破甲醇合成的热力学限制,实现单程的完全转化[1],其中煤基合成气一步法合成二甲醚较甲醇更具技术和经济优势.从物理性质看,     

氮气吹扫和费托合成的脉冲过程以提高α-烯烃的选择性（英文）

费托合成可以将煤炭或者生物质气化得到的合成气转化为α-烯烃等重要的化工产品。研究将费托合成和氮气吹扫操作组合成一脉冲过程,在稳定的操作状态下保证费托合成和氮气吹扫交替进行。在传统的费托合成条件下(反应气速为2 000 h~(-1),温度为497 K,压力为2.0 MPa,氢碳体积比为2.0)考察了Fe-Co催化剂在脉冲过程中费托合成的活性和选择性。结果表明,N_2吹扫温度和压力分别为517 K和0.2 MPa下的费托合成的C_3烯烷比是未脉冲的相同反应条件下的九倍左右。同时,反应过程中CH_4的选择性和CO的转化率有所下降。在此基础上,通过间歇反应在固定床反应器中进行该脉冲过程,实验结果表明,利用脉冲操作在费托反应中可以获得更高的烯烃选择性。