提高费-托合成熔铁催化剂低碳烯烃选择性的研究

研究了固定床反应器中合成气制低碳烯烃熔铁催化剂的反应性能,考察了不同母体相组成和助催化剂对熔铁催化剂活性、低碳烯烃选择性的影响,通过TG-DTG、CO2-TPD等表征手段分析了母体相组成对熔铁催化剂的还原行为、表面酸碱性的影响。结果表明,当催化剂母体中n(Fe2+)/n(Fe3+)为1左右时,熔铁催化剂的表面碱性最强,有利于提高低碳烯烃选择性;考察助催化剂发现,稀土氧化物M2O3的加入能显著提高低碳烯烃选择性,在n(Hn):n(CO)=1.6、2.0 MPa、310℃、GHSV=11400h-1的条件下,CO的转化率达73.8%,低碳烃烯烷摩尔比n(C2=~C4=)/n(C2°~C4°)达5.12,即在气态烃中低碳烯烃选择性达83.7%。正交实验分析结果表明,在所考察的5种助催化剂中,V2O5和MoO3的加入会降低低碳烯烃选择性;其它助催化剂没有显著影响。     

超声波法研究F-T合成铁基催化剂机械强度

采用超声波法研究了微颗粒催化剂磨损机械强度及其磨损机制,考察了超声介质、超声功率、固液比和超声时间等对磨耗率的影响,并在相同测试条件下,比较了熔铁催化剂和沉淀铁催化剂磨耗强度。结果表明,熔铁催化剂还原后耐磨强度略降,与此相反,沉淀铁催化剂还原后耐磨强度略有提高。由球磨法得到的熔铁催化剂存在较多微细粉末的粘附与团聚,影响测定结果,但熔铁催化剂的耐磨强度高于沉淀铁催化剂。基于形态和粒度分布的研究表明,超声波作用下熔铁催化剂主要磨损机制为剥层磨损,沉淀铁催化剂为体断裂或破碎机制。     

催化剂组成对酸-碱交替沉淀法制备铜基甲醇合成催化剂的影响

采用酸-碱交替沉淀法制备了一种新型的低压甲醇合成催化剂。研究了催化剂组成的影响。当Al和Zr含量固定,随着Cu/Zn摩尔比的增加,催化剂活性先升高后下降,当Cu/Zn摩尔比为1时,活性最高。XRD结果表明,Cu/Zn摩尔比为1时制备的催化剂CuO与ZnO组分间相互均匀分散程度最大。Zr较明显地提高催化剂的活性和耐热性,Mn对催化剂的耐热性提高有一定的作用,La和Ce对提高催化剂活性的作用不大。     

低(等)压合成氨的最佳H2/N2与催化活性的关系

采用高压催化剂性能评价实验装置，在压力分别为7.0,10.0和15.0MPa，温度分别为350,400和450℃条件下，在H2／N2为1.6-3.0范围内研究了H2／N2对A301，ZA－5和A110－2型催化剂的活性和合成塔出口氨浓度的影响。在压力和空速一定的条件下，最佳H2／N2随反应温度而异。在350，400和450℃下，最佳H2／N2分别为1.8-2.2,2.2-2.5和2.5-3.0。由此可见，合成氨反应的速率达到最大值时的最佳H2／N2值与反应的进程有关。为此提出了催化剂效率K（Catalysis efficiency)的概念来表征在催化剂作用下反应器出口氨浓度趋近平衡的程度，即K＝CNH3／C^*NH3。根据实验结果，得到了最佳H2／N2与催化剂效率的定量关系：（H2／N2）m=1.5(1 CNH3/C^*NH3)=1.5(1 K)。由此可以根据催化剂在不同反应条件下的催化剂效率来确定最佳H2／N2。凡是会降低催化剂效率的因素，都会使最佳H2／N2降低。各种影响因素对最佳H2／N2的影响中，反应温度的影响最大，其次是空速和催化剂的活性，而压力和惰性气体含量的影响相对较小。在低温（低压）下合成氨，宜采用较低的H2／N2。     

中低温余热发电的温度和工质条件

各种生产过程中排出的大量的中低温余热,按其种类和温度范围可例举如下:种类温度范围钢铁:烧结炉 250～400℃热风炉 200～300℃冷却水 40～80℃炼油:各种转化器 300～450℃石油化工:各种转化器 300～450℃水泥:窑 250～400℃水泥渣冷却器 200～300℃     

钌基氨合成催化剂中载体的作用机理

本文介绍了钌基氨合成催化剂的研究现状,对各种不同类型的载体及载体与前驱体化合物之间的作用机理作了介绍和比较,旨在为我国进一步开发研制低温低压新一代氨合成催化剂提供参考。     

FeO基氨合成催化剂的机械性能研

对不同铁比值（Fe²⁺/Fe³⁺）催化剂母体的机械强度进行了研究，考察了各种条件下FeO基A301型催化剂与Fe₃O₄基A110-2型催化剂的机械强度。研究表明，催化剂母体机械强度随着Fe²⁺/Fe³⁺）的增大而增强；相同条件下A301的机械强度优于A110-2，真密度是造成两者强度差异的主要原因；助催化剂的存在对强化FeO基催化剂机械强度有一定的积极作用。     

熔铁催化剂原位还原反应的XRD研究

采用XRD原位反应器对Fe1-xO和Fe3O4基催化剂的还原过程进行动态XRD监测,研究了催化剂还原过程的相变和还原条件.结果表明,Fe1-xO催化剂的活性相α-Fe在325℃开始出现,母体Fe1-xO相在359℃消失,比Fe3O4分别低30℃和40℃;两种催化剂活性相α-Fe各晶面的发育相似,高活性与低活性的晶面平均晶粒度比(d211/d110)Fe1-xO催化剂为0.7725,Fe3O4催化剂为0.7960;活性相开始出现后其平均晶粒度有减小趋势,推断与其对前体结构的继承性有关.两种催化剂活性差异并不是来自活性不同的晶面发育程度.