F-T合成催化剂羰基硫中毒热力学分析

利用热力学基础数据和相关软件对F-T合成催化剂COS中毒的热力学进行了计算。在热力学上,Ru、Fe、Co的COS中毒在F-T合成反应可以发生的条件下均是自发过程。F-T合成反应体系中10^-9级的COS即可使Ru基催化剂中的金属Ru生成RuS₂而中毒。Fe和Co毒化后生成的硫化物种类较多,对反应的热力学计算结果表明,对于不同的反应,其平衡常数的差异很大,对应中毒反应发生时,所需COS的浓度也不同。由于Fe基F-T合成催化剂活性相的复杂性,利用对催化剂相关性质的修饰开发具有一定抗硫性的铁基F-T合成催化剂是可行的;对于Co催化剂,利用F-T合成的反应特点和催化剂改性开发具有一定抗硫性催化剂也是可能的。     

F-T合成沉淀铁系催化剂的原位再生(英文)

Ｆ－Ｔ合成沉淀铁系催化剂在３ ０００小时工业单管模试反应器中进行了三次原位再生试验。用自产的Ｃ６—Ｃ１１馏分油在接近其临界点的条件下对催化剂进行处理,然后用Ｈ２或合成气还原。经过上述再生处理,催化剂床层压降从１．０ ＭＰａ降至０．１ＭＰａ,催化剂反应性能同时得到恢复。还讨论了导致催化剂失活和催化剂床层压降增加的原因。     

费托合成中Co/ZrO2/SiO2催化剂的失活行为

 采用等体积分步浸渍法制备了费托合成用Co/ZrO2/SiO2催化剂,并用XRD,TPR和N2-吸附等手段对催化剂进行了表征. 考察了催化剂在费托反应过程中的结构变化和失活行为. 结果表明,反应过程中硅酸钴物种的生成是催化剂失活的主要原因,且硅酸钴的生成与产物水的分压有关; 晶粒长大也可能是催化剂失活的原因之一.     

F-T柴油在直喷式柴油机中燃烧与排放特性的研究

煤通过Fischer-Tropsch (F-T)合成可得到十六烷值高、硫和芳香烃质量分数极低的F-T柴油。研究分析了未作改动的单缸直喷式柴油机燃用F-T柴油时的燃烧和排放特性。结果表明,与燃用0号柴油相比,燃用F-T柴油时的滞燃期平均缩短18.7%,预混燃烧放热峰值降低26.8%,扩散燃烧放热峰值较高,燃烧持续期相当。燃用F-T柴油时的最高燃烧压力略低,最大压力升高率显著下降,机械损失和燃烧噪音较小,燃油消耗率和热效率都得到显著改善。燃用F-T柴油可同时降低CO、HC、NOx和炭烟排放,其中NOx和炭烟分别平均降低16.7%和40.3%。研究表明,F-T柴油是柴油机良好的清洁代用燃料。     

RaneyFe在浆态相F-T合成中的性能(英文)

由Fe－Al合金经抽滤Al而制得的RaneyFe催化剂对F-T合成表现出较高的活性和低碳烃选择性。三相F－T合成实验是在连续搅拌釜中进行的,结果表明,RaneyFe在应用于F－T合成时具有一些显著性能：和熔铁催化剂相当的抗磨损性能和磁性,与传统应用的催化剂相比有较短的诱导期、高的催化活性和产物选择性,以及易于产物蜡分离的性能等。     

F-T柴油对电控高压共轨柴油机性能及排放影响的研究

在满足国Ⅲ排放的现代高压共轨柴油机上,研究了掺烧不同比例F-T柴油混合燃料对发动机性能和排放的影响。结果表明,随着掺烧比例的加大,发动机的动力性略有下降,在外特性上,与燃烧国Ⅲ柴油相比,燃用F-T柴油时,扭矩最大下降2.2%,而燃油消耗率最高下降7.1%,有效热效率提高了4.5%。在十三工况的排放上,碳氢化合物（HC）、氮氧化物（NO_{x）、一氧化碳（CO）和颗粒（PM）的比排放量较国Ⅲ柴油均有明星下降,其中尤以燃用F-T柴油下降的幅度最大,PM降低了25.5%、NOx降低了11.7%、HC降低了39.3%、CO降低了33.9%。F-T柴油是柴油机的优良替代燃料。}     

F－T法合成烃进展

介绍了Ｆ－Ｔ合成的发展史以及当今世界Ｆ－Ｔ合成的发展趋势。对Ｆ－Ｔ合成反应动力学和可能机理、传统的Ｆ－Ｔ合成催化剂以及现代超细粒于型（ＵＦＰ）Ｆ－Ｔ合成铁催化剂、产物分布等进行了综述。参考文献２８篇。     

COS对FT合成催化性能的影响

在５２４Ｋ、２．３１ＭＰａ和１８４５ｈ＾－１条件下，考察了合成气（Ｈ２／ＣＯ＝２．１）中ＣＯＳ浓度分别为５１．４、１２８．８、１６２．７和２４５．６ｐｐｍ对Ｆｅ－Ｃｕ－Ｋ工业催化剂ＦＴ合成催化性能的影响。实验表明，催化剂预先中毒比在线中毒速度快。大颗粒催化剂的抗硫能力比小颗粒催化剂强。催化剂ＦＴ合成失活速率与ＣＯＳ浓度有关，即高浓度条件下，催化剂的失活速率快。当温度为５２４Ｋ时，催化剂的失活速率最     

Co/ZrO2/SiO2催化剂上费-托合成反应动力学研究Ⅰ. 反应途径分析

 采用单位键指标-二次指数势(UBI-QEP)方法对模型催化剂Co(0001)晶面进行了费-托(F-T)合成反应的反应能学分析,发现以不含氧的CxHy,s 作为中间体的表面碳化物机理在能量上较为合理,而CH2,s 作为链增长单体的链增长方式是能量上最有利的F-T合成反应途径. 在Co/ZrO2/SiO2催化剂上的非稳态实验研究中发现,在F-T合成的操作温度范围内,H2O的生成是主要的表面O的移去方式; CO解离和表面碳物种Cs加氢可能是F-T合成中的重要速控步骤; 链增长过程是F-T合成反应中较快的基元反应步骤; 甲烷的生成具有多种不同活性的表面前驱体,导致生成的甲烷严重偏离经典的ASF分布规律. 结合F-T合成表面反应的研究结果,初步确定了F-T合成动力学研究中需要考虑的机理模型的范围是以CO解离和表面碳物种Cs加氢为速控步骤,以CH2,s 插入为链增长途径的表面碳化物机理. 该结果缩小了待选动力学模型的范围.     

Influence of the Feed Gas Composition on the Fischer-Tropsch Synthesis in Commercial Operations

Key technical challenges relating to the Fischer-Tropsch(F-T)synthesis applied in the commer- cialization of coal/gas-to-liquids(CTL/GTL)technolo- gies have been reviewed.Based on the experiences ac- cumulated from pilot plant,semi-work test and lab re- searches,the influences of the H_2/CO ratio and the CO_2 in the feed gas on the F-T process as well as on CTL/GTL complex in terms of product yields,energy efficiency and carbon utilization efficiency have been studied.Being contrary to the current design schemes for F-T process using the coat derived syngas and the iron-based cata- lyst,it is suggested to feed the F-T synthesis unit with a syngas having a H_2/CO ratio of 0.5 and then adjusting to 1.4 via the recycling process.As a result,the carbon efficiency of the whole plant could be reached to as high as 50%.For the issue of CO_2 addition to the feed gas, it is proved that only a diluting role is played under the current commercial slurry phase F-T process.     

Effect of micropores on the effective diffusion coefficient

The effective diffusion coefficient for catalysts differing in their porous structure has been derived from experimental data on H₂S conversion in the Claus reaction. The effective diffusion coefficient increases under conditions of catalyst deactivation due to sulfur condensation in micropores. A mathematical model is suggested to describe the micropore effect on the effective diffusion coefficient.     

中孔分子筛负载的钴基催化剂F-T合成反应研究

以中孔分子筛HMS-2为载体,浸渍法制香钴质量分数为15.00%的钴基催化剂,F-T合成反应研究表明：载体焙烧时间对F-T合成反应性能影响不大;Co/HMS-2催化剂的F-T合成反应在运行141.00h达到483.00K后,在H2/CO摩尔比为2.00,压力2.00MPa,空速500.00h^-1反应条件下,CO转化率达到88.00%,烃选择性保持在98.00%左右,烃分布中C5^+含量可达85.00%左右,进一步运转了384.00h,CO转化率仅下降了9.00%,而烃选择性和烃分布几乎不变,说明Co/HMS-2催化剂F-T合成反应性能和稳定性优异。载体中孔结构在473.00K催化剂开始F-T合成反应24.00h后已经塌陷,随后催化剂结构趋于稳定。     

One-component bimetallic aluminium(salen)-based catalysts for cyclic carbonate synthesis and their immobilization

The development of one-component, bimetallic μ-oxoaluminium(salen) complexes as highly active catalysts for the synthesis of cyclic carbonates from terminal epoxides is described. The resulting homogeneous catalysts are used in batch reactions at room temperature and one atmosphere pressure. The catalysts have also been immobilized onto various support materials and used in either batch reactions or gas-phase flow reactions with ethylene and propylene oxides. Catalyst lifetime, deactivation and reactivation have been studied in both batch and flow reactions, and it has been shown that of the impurities present in power station flue gas, only sulfur trioxide deactivates the catalyst and at the concentrations of sulfur trioxide present in flue gas, this deactivation would require more than one years exposure of the catalyst to flue gas.     

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.     

Purification Influence of Synthesis Gas Derived from Methanol Cracking on the Performance of Cobalt Catalyst in Fischer-Tropsch Synthesis

1. Introduction Fischer-Tropsch synthesis (FTS) has gained in- dustrial attention for converting synthesis gas to high- boiling points waxes that can be further converted to sulfur-free motor fuels by hydrogenation or hydroc- racking as alternative resour…     

制备条件对Raney铁结构与性能的影响

描述新型Ｒａｎｅｙ铁催化剂在制备时的抽滤工艺、抽滤温度、碱液浓度及合金组成等因素对其结构参数和浆态相Ｆ－Ｔ合成反应性能的影响规律，得到了较优化的催化剂制备参数；采用常规的制备途径，合金铝铁比为４，抽滤温度为８５℃，碱液浓度为２５％ＮａＯＨ所制备的Ｒａｎｅｙ铁催化剂Ｆ－Ｔ活性可以达到催化剂的水平。     

铁基超细粒子催化剂结构与还原行为的Mssbauer谱研究

铁基超细粒子催化剂具有优良的F-T反应性能。本工作利用原位Mssbauer谱辅以XRD技术研究了含有钾助剂的F-T合成铁基超细粒子催化剂的结构与还原行为,考察了催化剂组成和第二金属组分(Mn,Zn,Mg)的影响。“纯”铁超细粒子催化剂在氢气中很容易经Fe_3O_4还原为零价铁。第二金属组分的引入,一方面阻碍了催化剂的还原,另一方面稳定了Fe~(2+)的存在而使其成为还原的主要中间相,这有利于反应条件下形成类尖晶石结构的活性相。对于Fe-Mn催化剂,上述效应随锰含量的增加而更趋显著。铁基超细粒子催化剂在氢气中的还原能力依“纯”Fe>Fe-Zn>Fe-Mn>Fe-Mg的顺序递减,这在一定程度上反映了铁与第二金属组分之间相互作用的强弱。     

沉淀铁催化剂在F-T合成中的研究与应用进展

F-T合成是煤间接液化的关键工艺步骤,选择鼓泡浆态床反应器和廉价高效的铁催化剂是实现低氢碳比的煤基合成气转化的最为现实有效的产业化途径.本文对近年来国内外F-T合成技术发展进行了评述,着重介绍了用于浆态床反应器的沉淀铁催化剂的制备化学、成型方法、活性相组成、预处理条件及诸因素对F-T合成性能与工艺的影响,指出并展望了该类催化剂今后腞&D趋势与方向.     

Cu/Mn/ZrO2 catalyst for alcohol synthesis by Fischer-Tropsch modified elements

A Cu/Mn/ZrO₂ methanol synthesis catalyst modified by Fischer-Tropsch (F-T) element (Ni,Co,Fe) was prepared by an coprecipatation method. The addition of F-T elements had a great effect on the catalyst performance. The higher alcohol selectivity increased greatly compared with that of the Cu/Mn/ZrO₂ catalyst when nickel and cobalt were added, while the addition of iron improved the selectivity tohydrocarbon due to the interaction of the F-T element and the Cu/Mn/ZrO₂ catalyst.     

不同处理方法对氮化硼负载铁基催化剂费托合成性能的影响

采用等体积浸渍法制备了三种氮化硼(BN)负载的铁基催化剂,将其用于费托合成反应中;结合XRD、TEM、FT-IR和H2-TPR等表征手段,研究了催化剂的物相结构、形貌特征、还原性能以及F-T合成反应性能。结果表明,Cu助剂加入不会破坏载体BN的物相结构,而硼砂的加入会提高载体BN的结晶度; Cu助剂和硼砂加入对催化剂形貌的影响不明显,但都会使所制备的负载型铁基催化剂还原温度降低。在n(H2_)/n(CO)=2.0、340℃、2 MPa和GHSV=1500 h~(-1)的条件下,三种催化剂Fe/BN、Fe/BNM和Fe-Cu/BN上的CO的转化率分别为12.3%、36.2%和31.6%,产物中甲烷选择性为57.9%、26.8%和44.7%。Fe-Cu/BN和Fe/BNM两种催化剂活性均比Fe/BN催化剂有所提高,表明BN负载的铁基催化剂可以通过加入助剂以及改善载体与活性组分之间的相互作用来提升其对F-T合成反应的催化活性。相关结果可为探索制备高活性的氮化硼基FT合成催化剂提供思路。