还原参数对铁基催化剂F—T合成性能的影响

在浆态床反应器中详细考察了还原参数对工业铁基催化剂在F—T合成反应中的影响。研究结果表明：提高还原气体中CO／H2的比值有助于提高烯烃的选择性;提高还原气体的空速可以提高催化剂的活性,但是烯烃的选择性有所降低;升高还原温度在一定程度上可以提高催化剂的活性,但是温度过高容易造成催化剂积炭活性下降,适宜的还原温度范围为210～260℃。     

费托合成铁基催化剂浆态床反应性能的研究

为了获得工艺参数对铁基催化剂费托合成产品分布的影响规律,在浆态床反应器中考察了反应温度、反应压力、氢碳比、空速对铁基催化剂费托合成反应性能的影响。结果表明,温度升高时,催化剂活性、CO_2和CH_4选择性均升高,产物向轻组分分布;压力增大时,催化剂活性和CO_2选择性升高,CH_4选择性下降,产物向重组分分布;随氢碳比的增加,催化剂活性和CH_4选择性升高,CO_2选择性下降,C_(5+)呈下降趋势;随空速增加,催化剂的活性和CO_2选择性下降,CH_4选择性上升,C_(5+)向轻质烃分布。选择合适的工艺条件,可有效改善铁基催化剂的费托合成反应性能,控制碳链长度和产物的分布,提高费托合成反应的经济性。     

高温对浆态床中Fe-Cu-K-Si催化剂费托合成反应性能的影响

为了研究高温对费托铁基催化剂性能的影响,在浆态床反应器中考察了高温对Fe-Cu-K-Si费托合成催化剂反应活性及选择性的影响。催化剂评价结果表明,与265℃相比,320℃下搅拌釜内浆液高度降低22%,但液面高度保持平稳;CO转化率提高了20%,CO_2选择性降低了2%左右。提高反应温度后,CH_4和C_2~C_4选择性分别提高了4.7%和11.72%,C_2~C_4的烯烷比提高了1.99;C_3的烯烷比从4.27提高到7.64,C_2的烯烷比从3.00提高到3.87,但是C3的烯烷比提高幅度明显高于C_2。升高温度可提高费托合成的CO转化率、C_1~C_4低碳烃选择性及烯烷比,但也降低了C_(5+)的选择性。因此,工业生产中要根据烃类产品分布的实际需要来控制反应温度。     

浆态床F-T合成反应器中合成油的逆流分离技术

F-T合成反应器是煤炭间接液化工艺中的核心生产装置之一,反应器中合成油能否连续有效地从含催化剂的合成油浆中分离出来,是反应器能否长周期安全运行最重要的影响因素。本文着重介绍了回液逆流分离技术的原理和方法,并通过计算分析认为,在浆态床F-T合成反应器内采用并联固液逆流分离技术,可以实现合成油与催化剂油浆的连续有效分离。     

Co/AC催化剂对F-T合成醇产物的影响

以活性炭为载体,采用真空浸渍法制备Co/AC催化剂,在浆态床反应器中考察反应温度、反应压力和空速等条件对F-T合成醇产物的影响。结果表明,升高反应温度对长链烃和醇的生成有利,醇类的选择性随着反应压力的增大而提高,但反应压力增至3.0 MPa后,继续增加反应压力对醇类选择性变化不大;随着空速的增大,液相产物中醇含量虽然增加,但醇的分布无变化。     

喷雾干燥成型温度对浆态床合成甲醇CuO/ZnO/Al2O3催化剂活性及稳定性的影响

通过浆态床反应器的评价,考察了喷雾干燥成型温度对CuO/ZnO/ Al2O3催化剂催化合成甲醇的活性及稳定性的影响.结果表明,低于225℃进行喷雾干燥时,前驱体中的水分a蒸发不完全,高于225℃则前驱体物相组成的结晶程度进一步提高,均不利于催化剂的活性和稳定性.225 ℃喷雾干燥所制备的催化剂活性和稳定性均较佳,时空收...     

还原温度对Co/ZnO催化剂的F-T合成反应性能影响

采用沉淀-浸渍法制备Co/ZnO催化剂,研究还原温度对Co/ZnO催化剂F-T合成反应性能影响。结果表明,催化剂Co/ZnO适宜在较低温度还原,Co负载质量分数5%和10%的催化剂最佳还原温度分别为260 ℃和250 ℃。还原温度与催化剂活性之间的关系取决于Co/ZnO催化剂上Co的分布状态,氧化态Co以约50 nm的颗粒存在于ZnO表面,容易被氢还原。低温还原的Co基催化剂是浆态床F-T合成的良好催化剂。     

浆态床反应器中费-托合成的综述

A brief review of Fischer-Tropsch synthesis specially in slurry reactors is presented, covering reaction kinetics, activity and selectivity of catalysts, product distribution, effects of process parameters, mass transfer and solubility of gas. Some important aspects of further research axe proposed for improving both theories and production.     

Sasol的浆态床FT合成技术

本文论述了Ｓａｓｏｌ浆态床ＦＴ合成技术的开发背景、过程开发和反应器放大、工艺流程、产品质量等内容，探讨了Ｓａｓｏｌ浆态床ＦＴ合成技术的优越性和发展前景。     

浆态床合成二甲醚复合催化剂的失活原因

将有限且对环境造成污染的煤炭化合物资源转化合成二甲醚新型清洁能源是中国经济快速发展背景下需迫切大力开展的一项技术。浆态床一步法合成二甲醚这一反应过程中复合催化剂的失活是导致浆态床合成二甲醚工业化难以实现的主要原因。本文在分析浆态床合成二甲醚复合催化剂应用种类的基础上,探讨了各催化剂失活的原因。     

还原工艺对费托合成铁基催化剂反应性能的影响

为获得还原参数对铁基费托合成反应性能的影响规律,利用铁基催化剂,在固定床反应器中考察还原氢碳比、温度、空速和压力对催化剂物理性能以及费托合成反应性能的影响。结果表明,在不同的还原工艺下,还原后的铁基催化剂比表面积下降,平均孔径增大;还原氢碳比和还原压力的升高抑制了催化剂的活性,CH_4和CO_2的选择性及C_2~C_4含量升高,C_(5+)含量下降,烃分布向轻质烃分布;还原温度和还原空速的增加有利于提高催化剂活性,还原温度的提高促使烃分布向轻质烃分布,还原空速的提高对产品分布影响不大。     

含镁添加剂的铁基费-托合成催化剂

采用连续共沉淀与喷雾干燥技术相结合的方法制备了一系列不同镁添加剂含量的微球状沉淀型Fe/Cu/K/Mg/SiO_2(Mg/Fe质量比0～0.11)催化剂.采用H_2/CO体积比为2的合成气在523 K、2.0 MPa、2 000 h~(-1)的条件下于固定床反应器上考察了这一系列催化剂的F-T合成(FTS)反应性能.结果表明,适量镁添加剂的加入可以提高催化剂FTS反应活性,增加稳定性,提高C_(5+)、总烃的时空产率和C_(5～11)汽油馏分段产物的选择性,降低CO_2的选择性,抑制铁基催化剂的水煤气变换(WGS)反应,但过高的Mg添加剂含量易使催化剂的稳定性变差,反应活性下降.结果表明,Mg/Fe=0.07的催化剂在该反应条件下,CO最高转化率达到90%,且具有良好的稳定性;在整个运行期间,有效烃(C_(5+)+C_(2～4)~=)选择性在83%左右,甲烷选择性维持在8%左右.     

合成气费托合成制重质烃Ru-Co/SiC催化剂的制备及性能

费托合成是以合成气生产清洁燃料和其他化学品的重要途径。传统费托合成产物遵循A-S-F分布,只有甲烷和重质烃的选择性没有极限值。因此,费托合成研究以最大程度地合成重质烃,提高合成产物中重质烃的选择性为目标。基于此,首先详细探究了Al₂O₃、SiO₂和SiC载体对费托反应性能的影响。结果表明 Co/SiC催化剂具有最高的CO转化率（83.5%）和C₅₊选择性（80.3%）。与浸渍法相比,原位还原法更为有效地引入Ru到Co/SiC催化剂,将C₅₊选择性提高至90.1%。Ru助剂能在保持较高催化活性不变的前提下,有效提高Co/SiC催化剂C₅₊选择性。催化剂表征（XRD、H₂-TPR、XPS、H₂-化学吸附和TEM）结果表明,Ru能与Co发生相互作用,提高了催化剂的可还原性和活性组分的分散性,进而改善了Co/SiC催化剂重质烃的选择性。     

Strong dependence on pressure of the performance of a Co/SiO2 catalyst in Fischer–Tropsch slurry reactor synthesis

A 10 wt% Co/SiO₂ catalyst was prepared by the incipient wet-impregnation method and tested in Fischer–Tropsch synthesis in a slurry reactor under conditions approaching industrial practice. The catalyst precursor was investigated by X-ray diffraction (XRD), temperature-programmed reduction (TPR), transmission electron microscopy (TEM) and photoelectron spectroscopy (XPS). The XPS and XRD techniques revealed the presence of a crystalline Co₃O₄ spinel-type phase, while-in addition-TEM and XPS analyses pointed to the formation of another amorphous Co₃O₄ spinel phase, both species interacting weakly with the silica substrate. The influence of total pressure on the conversion, selectivity and stability of the catalyst was studied. Upon increasing the overall pressure from 20 to 40 bar, not only activity increased but also the catalyst are not deactivating. These results are explained in terms of an increase of gases solubility in the solvent, this increment of CO concentration in the liquid phase favours carbonyl species formation and the cobalt particles segregation that implies an increase in the metal surface area.     

Increasing carbon utilization in Fischer-Tropsch synthesis using H2-deficient or CO2-rich syngas feeds

Fischer-Tropsch technology has become a topical issue in the energy industry in recent times. The synthesis of linear hydrocarbon that has high cetane number diesel fuel through the Fischer-Tropsch reaction requires syngas with high H₂/CO ratio. Nevertheless, the production of syngas from biomass and coal, which have low H₂/CO ratios or are CO₂ rich may be desirable for environmental and socio-political reasons. Efficient carbon utilization in such H₂-deficient and CO₂-rich syngas feeds has not been given the required attention. It is desirable to improve carbon utilization using such syngas feeds in the Fischer-Tropsch synthesis not only for process economy but also for sustainable development. Previous catalyst and process development efforts were directed toward maximising C₅₊ selectivity; they are not for achieving high carbon utilization with H₂-deficient and CO₂-rich syngas feeds. However, current trends in FTS catalyst design hold the potential of achieving high carbon utilization with wide option of selectivities. Highlights of the current trends in FTS catalyst design are presented and their prospect for achieving high carbon utilization in FTS using H₂-deficient and CO₂-rich syngas feeds is discussed.