费托合成蛋壳型催化剂活性组分厚度的模拟计算

采用Comsol-Multiphysics软件对蛋壳型Co基催化剂费托合成反应体系进行了CFD模拟计算。通过建立合理的费托合成催化剂颗粒三维模型进行计算,重点研究了催化剂活性组分厚度对费托合成反应产物分布、温度分布以及转化率的影响。结果表明：费托合成反应内扩散阻力较大,CO在催化剂表面和内部存在明显的浓度差。且由于H₂的扩散速率远大于CO的扩散速率,导致催化剂颗粒内部氢碳比很高,不利于油类和蜡类物质的生成;随着催化剂活性组分厚度的增加,CO转化率逐渐提高,甲烷和低碳烃的选择性逐渐增大,而C₁₀H₂₂和C₂₂H₄₆的选择性逐渐减小;催化剂颗粒内部的温度峰值逐渐向催化剂内部移动,不利于反应热的转移。对于尺寸为?2.5 mm的蛋壳型球形催化剂,较佳的催化剂活性组分厚度为0.125 mm。     

费托合成"蛋壳"型钴基催化剂的制备及表征

采用无定形SO2为载体,制备出蛋壳型F-T合成催化剂,考察了钴基催化剂的结构和还原性能.结果表明催化剂的反应活性在很大程度上取决于氧化钴的量.在温度250℃,压力2MPa,空速500 h-1条件下,"蛋壳"型催化剂上CO转化率为33.8%～65.6%,C5 选择性为75.3%～82.7%.     

费托合成催化剂研究进展

介绍了费托合成催化剂研究开发的意义,详细综述了Co基F—T合成催化剂前驱体、助剂、溶剂及载体效应的研究进展,并对各因素对F—T反应活性与产物选择性产生的影响进行了分析。     

费托合成催化剂研究进展

介绍了费脱合成的研究现状,分析了费脱合成催化剂的组成,对催化剂存在产物不集中问题,指出了ST(Fe)型催化剂的优点。     

费托合成催化剂的研究进展

介绍了费托合成的研究现状,分析了费托合成催化剂的组成,重点评述了恬性组分、载体、助剂等因素在催化剂制备过程中对催化剂的活性、选择性等方面的影响,并对费托合成催化剂研究领域存在的问题进行了探讨。     

费托合成催化剂助剂研究进展

单一Fe基或Co基催化剂的活性、选择性、稳定性均不符合工业生产的需求.为弥补其不足,在催化剂制备过程中常需引入其他金属或无机氧化物作为助剂.该文主要介绍费托合成催化剂常用助剂K、Cu、Zn、Mn、SiO2、Al2O3和介孔分子筛的研究情况;分析了费托合成催化剂助剂的效应和机理,并对今后开发新型催化剂提出建议.     

浅谈费托合成催化剂研究

本文介绍了费托合成催化剂的研究现状和助剂的作用,评述了Fe、Co基费托合成催化剂助剂:碱金属、贵金属、稀土氧化物、费托反应金属及其他金属等。分析了Fe、Co基费托合成催化剂助剂的效应和Fe、Co基催化剂的优缺点,对今后催化剂的发展提出了一点建议。     

催化剂对费托合成的影响

本文介绍了近年来国内外费托合成研究现状,综述了近年来铁基催化剂和钴基催化剂的研究进展。     

费托合成催化剂载体的研究进展

综述了近年来费托合成催化剂载体的研究进展.主要评述了孔结构、比表面积、表面酸性、机械强度和热稳定性等因素在铁、钴基催化剂制备过程中对催化剂活性、寿命和选择性控制等方面的影响,分析了费托合成中催化剂载体的效应及各类载体的特点,并对今后催化剂的研究提出了相关建议.     

微通道下费托合成催化剂层涂覆厚度的数值研究

采用COMSOL-Multiphysics软件, 针对Fe基催化剂费托合成反应动力学特性, 建立了耦合流动、传热、传质、化学反应多物理场的二维数值计算单元模型, 研究微通道内的费托合成反应。重点研究了催化剂涂层厚度、冷却介质流速对微通道内传热传质、费托反应产物分布的影响规律。模拟结果表明:沿反应通道轴向方向, 催化剂涂层温度呈先升高后降低的趋势;随着催化剂涂层厚度的增加, 温度峰值出现的位置逐渐远离出口, CO转化率提高, CH₄的选择性增大, 而C₅₊的选择性逐渐减小;提高冷却介质流速有利于实现较好的温度控制, 显著降低CH₄的选择性, 提高C₅₊选择性;对于截面尺寸为0.6×0.6mm²、长度为200mm的微通道结构, 较佳的催化剂涂层厚度为0.1mm, 随着冷却侧冷却能力的增强, 较佳的催化剂涂层厚度变大。     

Co基费托合成催化剂研究进展

概述了co基费托合成催化剂的制备方法,介绍了Co盐种类、浸渍方法、浸渍溶液的pH值、Co盐溶剂、金属Co负载量和干燥温度等制备条件对Co基催化剂活性的影响,介绍了Co基催化剂的改性方法。并在此基础上对Co基催化剂今后的研究发展方向进行了展望。     

费托合成钴催化剂载体改性研究进展

载体和钴物种之间的相互作用对费托钴催化剂分散度和还原度具有重要影响,载体改性可以调节载体与钴物种之间的相互作用。简要介绍了费托合成钴催化剂载体改性技术及其对载体与钴物种相互作用的影响,结果表明:改性载体和钴物种之间相互作用增加时,分散度升高,还原度降低;改性载体和钴物种之间互相作用降低时,则分散度降低,还原度升高;通过多载体掺杂改性、无机助剂改性及载体表面有机改性可有效调节载体和钴物种之间的相互作用,使得催化剂具有适中的还原度和分散度,从而提高催化剂的活性。     

低温费托合成催化剂生产装置建成

南非Ｓａｓｏｌ和荷兰Ｅｎｇｅｌｈａｒｄ公司在荷兰ＤｅＭｅｅｒｎ地区建的ＳＡＣ 2 10 0ＳＢ新催化剂生产装置已经完工。Ｓａｓｏｌ开发的这种“ＳＡＣ 2 10 0ＳＢ”是应用于Ｓａｓｏｌ低温费托合成 (ＬＴＦＴ)浆态床反应器上的一种改性钴基催化剂。ＬＴＦＴ工艺是Ｓａｓｏｌ三步法浆态床馏分油合成技术的核心步骤 ,该馏分油合成技术可以将天然气转化成清洁合成燃料以及其它高附加值石化产品。这种新型的钴基催化剂与传统的铁基催化剂相比 ,具有以下优点 :(1)催化活性更高 ;(2 )很小的水 -气转换活性 ;(3)反应速率不受水分压力的影响 ;(…     

费托合成钴基催化剂助剂研究进展

针对助剂对钴基催化剂的促进作用,介绍了近年来钴基催化剂助剂的研究进展。综述了助剂添加方式、助剂功能和助剂作用、详细分析了助剂对钴基催化剂的还原度、分散度、稳定性和费托反应性能的影响、重点讨论了助剂的结构作用、电子作用和协同作用,并对今后催化剂的研究提出了一些建议。     

EDTA辅助制备高活性费托合成催化剂

费托合成（FTS）对天然气、煤炭和生物质向清洁运输燃料和增值化学品的转化至关重要。传统上,用于FTS的负载型铁催化剂主要是以氧化铝和二氧化硅为载体。然而,金属与载体的相互作用阻碍了活性相碳化铁的形成,使得催化剂活性较低。本文通过乙二胺四乙酸（EDTA）络合浸渍制备了Fe/Al₂O₃催化剂,通过带正电荷的羟基（OH{}_{\mathrm{2}}^{+}）与[Fe(EDTA)]^-配合物阴离子之间的库仑相互作用来提高氧化铝载体上铁物种的分散度。采用X射线衍射（XRD）、扫描电子显微镜（SEM）、透射电子显微镜（TEM）、X射线光电子能谱（XPS）、比表面积（BET）、原位红外（In-situ IR）等手段进行表征分析。结果表明,添加EDTA有助于增强Fe的抗烧结性。在煅烧络合浸渍制备样品的过程中,EDTA可以分解为具有还原性质的有机小分子,将催化剂中的铁物种还原为Fe²⁺,有利于催化剂的还原;更多活性中心增强了催化剂对CO的吸附量。原位红外实验表明,EDTA辅助制备的催化剂更容易富集活性物种,从而提高CO的转化率。调节体系中碱金属钠的含量改善了烃内产物分布。在较低的氢碳比（H₂/CO=1/1）下,EDTA络合制备的Fe-Na/Al₂O₃催化剂显示出高的CO转化率（88.5%）以及最大的C₂~C₄=和C₅~C₁₁选择性,总选择性达71.2%。     

费托合成沉淀铁催化剂性能的研究进展

费托合成（F-F合成）是实现煤间接液化技术的重要环节之一,其关键是开发高活性、选择性和稳定性的催化剂。目前应用的费托合成催化剂主要有铁基和钴基催化剂。铁基催化剂因价格低廉、催化活性和水煤气变换反应（WGS）活性高以及助剂效果明显,而在费托合成催化剂中占有重要的地位。本文对近几年铁基催化剂的特点和发展状况进行了评述,着重分析了催化剂制备过程、助剂和还原活化对其活性和选择性的影响。     

Co基费托合成催化剂载体的研究进展

综述了近年来钴(Co)基催化剂载体在费托合成反应中的研究进展.重点评述了柱撑蒙脱土、新型介孔分子筛等载体对钴基催化剂活性和选择性等方面的影响,概述了Co/Al_2O_3催化剂在费托合成反应中的催化机理,对今后Co基费托合成催化剂的研究提出了一点建议.     

碳限域铁基费托合成催化剂研究进展

利用费托合成工艺,将煤、生物质等原料气化产生的合成气转化为液体燃料或化学品,符合我国能源特点和战略需求,而高性能铁基费托合成催化剂的开发能够推动该工艺进步,载体的结构和电子环境会显著影响催化剂的性质。碳材料是铁基费托合成催化剂备受关注的一类载体。本文回顾了不同种类的碳限域载体（包括碳纳米管、介孔碳、有机物衍生、石墨烯等）在费托合成中的最新进展,并重点从几何效应和电子效应两方面阐述了碳材料对铁基费托合成催化剂的限域作用,如对气体扩散和局部浓度、铁物种还原和碳化、碳化铁的相态和晶粒尺寸的稳定性等方面的影响。今后的研究重点是解决催化剂可控制备及碳材料本身在工业操作条件下的稳定性问题,并进一步探明碳包覆结构对碳化铁物相形成和反应机理的影响机制。