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。     

钴系费-托合成催化剂的助剂及其作用

对Co系费 托合成催化剂助剂的影响效果和作用机理按照助剂在元素周期表中的位置排列进行了归纳和分析。分析表明,助剂的种类涵盖了从ⅠA族到Ⅷ族的众多族元素及其化合物,包括贵金属、稀土金属、金属氧化物、碱金属和碱土金属。这些助剂通过影响Co催化剂的还原温度、还原度、Co晶粒分散度、Co与载体之间的相互作用、Co对CO的吸附解离能力等途径而改变Co催化剂的费 托合成反应性能。     

费-托合成催化剂CNFT-1的工业试验

费-托合成催化剂CNFT-1的工业试验在4 Mt/a煤制油装置的两个系列费-托合成反应器中分两个阶段进行,第一阶段为逐步替换原有催化剂的工业试验,最终置换率超过了95％,结果表明:催化剂CNFT-1性能满足工业生产要求.第二阶段基于工业替换试验数据,采用浆态床费-托合成反应器模拟软件,对采用100％催化剂CNFT-1运...     

费-托合成催化剂颗粒的扩散与反应模型

假定费托合成铁基催化剂颗粒孔隙内充满着液体蜡,在费托合成反应条件下研究了催化剂颗粒内的扩散和反应行为。认为反应物从气流主体扩散到催化剂颗粒外表面,再从外表面向催化剂的孔道内部扩散,然后在催化剂内部孔道所组成的内表面上进行催化反应;基于费托合成反应动力学模型和双α-ASF产物分布模型,建立了催化剂颗粒内的扩散与反应数学模型;考察了催化剂颗粒内的扩散反应行为以及反应温度、反应压力与颗粒尺寸对费托合成反应结果的影响;同时讨论了球形催化剂颗粒的内扩散有效因子与Thiele模数的相互关系。结果表明：反应温度与颗粒尺寸对费托合成反应性能有很大的影响,而反应压力对费托合成反应性能的影响不明显;催化剂颗粒的内扩散有效因子随着Thiele模数的增加而减少。     

介孔二氧化锆负载钴催化剂的费-托合成反应性能

系统研究了不同孔径介孔二氧化锆负载钴催化剂的费-托合成反应性能.实验结果表明,当介孔氧化锆载体孔径在2.5～7 nm时,负载钴催化剂费托合成反应的CO转化率、C+5选择性和C+18选择性迅速增加,而C1选择性显著降低;在孔径大于7 nm时,CO转化率趋近并达到最高,而C1选择性接近并降到最低;当孔径大于12 nm时,C+5选择性和C+18选择性均达到最高;在相同CO转化率下,随介孔锆载体孔径的增大,C1选择性降低,而C+5选择性增加.     

钾助剂对Co/SiO2费-托合成催化剂性质及反应性能的影响

 考察了钾（K）助剂 (质量分数0.17%～4.98%) 对Co/SiO₂ 催化剂结构及其费-托合成（F-T）反应性能的影响。结果表明, K助剂趋向于存在催化剂的外表面,K助剂的添加显著降低了催化剂的比表面积。 在H₂气氛下对催化剂还原处理,添加K助剂不会降低催化剂的还原能力,反而会促进Co₃O₄的还原。在CO+H₂气氛中,K助剂会促进金属Co的氧化,使催化剂活性降低。少量的K助剂使催化剂的催化活性有所下降,但使产物中的C₁~C₄含量降低,烯/烷比增加。     

贵金属对Co/Al2O3催化剂费托合成反应性能的影响

在氧化铝负载的钴催化剂上考察了微量贵金属助剂（Pt,Pd,Re）对费-托合成反应性能的影响。结果表明,3种助剂对催化剂性能的影响差别较大。在催化剂中添加质量分数为0.1%的Pt或0.1%的Re时,可以提高其费-托合成反应活性和C5+烃类选择性;添加质量分数为0.1%的Pd时,可以提高催化剂的费-托合成反应活性,但C5+烃类选择性降低。催化剂的X射线衍射、程序升温还原、H2-程序升温脱附分析结果表明,贵金属的加入改变了催化剂的还原温度,可以提高催化剂的还原度,并使活性金属在催化剂表面保持高分散度。     

碱土及锰系复合氧化物担载Fe-K催化剂的费-托合成性能

制备了铝氧化物(Al-O)基体分别与Mn或碱土元素构成的复合氧化物型高温钝化系列载体,担载Fe-K后制成Fe-K2 O/MAl2 O4(M为Mg、Ca、Sr、Ba、Mn)催化剂,用于费-托合成反应.采用X射线粉末衍射(XRD)、电感耦合等离子体发射光谱(ICP-OES)、N2物理吸附、CO2化学吸附-程序升温脱附(CO...     

费-托合成蜡催化加氢精制研究

以未精制的费-托合成蜡为原料,将其减压蒸馏为轻质蜡油和重质蜡油馏分,采用自制W-Mo-Ni型催化剂对两段蜡油馏分分别进行加氢精制,使其中的含氧化合物氢解、烯烃加氢饱和,制备低含油量、高滴熔点的费-托合成蜡。考察了反应压力、反应温度对精制蜡含油量的影响,并采用高温气相色谱、傅里叶变换红外光谱（FT-IR）、X射线衍射（XRD）等对蜡样品的碳数分布、分子结构、晶体结构进行分析表征。结果表明：在反应压力为6.0 MPa、轻质蜡油反应温度为260 ℃、重质蜡油反应温度为320 ℃的条件下,两段费-托合成蜡馏分的脱氧率分别为95.86%和94.90%,所得两种精制蜡的滴熔点分别为72 ℃和112 ℃,含油量（w）分别为0.76 %和0.09%,碳数分布分别为19～29和26～120;FT-IR分析结果表明加氢后精制蜡主要由长链正构烷烃组成。     

FISCHER-TROPSCH SYNTHESIS: IMPACT OF PRETREATMENT OF ULTRAFINE IRON OXIDE UPON CATALYST STRUCTURE AND SELECTIVITY

ABSTRACT

The present study has shown that activation of a high surface area Fe₂O₃ catalyst in CO in a CSTR using tetralin as solvent results in an activity that is three times that of the material that is activated in H₂ or directly in the syngas. Independent of the catalyst activation, similar methane and CO₂ selectivities are obtained. This suggests that the active catalytic phase is the same for the three pretreatments. Since the particle size estimated by XRD shows a variation within 30%, the difference among the activities of the differently activated catalysts can be attributed to differences in the concentration of active sites on the catalyst surface rather than the extent of the surface.     

低温法F-T合成进展及技术对比

对国内外固定床和浆态床F-T合成技术及分别代表固定床和浆态床先进技术的SMDS和SSPD技术进展进行了阐述。从传质传热、产品分布、装置操作、杂质影响、反应器生产能力、装置投资及操作费用等方面对两种技术进行了对比及分析。对不同情况下技术路线的选择进行了分析,并对固定床和浆态床技术开发提出了建议。     

SFT418费托合成催化剂在浆态床反应器中应用研究

经过实验室配方和基础制备工艺研制、中试制备技术研发、工业放大试生产、固定床和搅拌釜浆态床评价研究,中国神华煤制油化工有限公司开发出了具有"主-次双活性中心"结构的Fe-Co-Cu-K-SiO_2,低温浆态床费托(F-T)合成工业沉淀铁系催化剂SFT418。采用自主研发、自行建设的浆态床F-T合成中试装置CEU,按照工业化煤基浆态床F-T合成制油工艺进行了催化剂使用性能试验。结果表明,开发的新型催化剂SFT418在优化的工业F-T合成工艺条件下,CO总转化率可达92%以上,烃产品中C~+_3产品选择性达到94%以上,适合于煤炭间接液化浆态床F-T合成工艺,具备了工业应用的条件。     

费-托合成蜡分质分级-萃取精制工艺研究

以内蒙古伊泰费-托合成蜡为原料，采用减压蒸馏与溶剂萃取相结合的工艺技术脱除费-托合成蜡中的异构烃类和含氧化合物以降低其油含量。考察了不同萃取剂、操作条件对脱油效果的影响，采用傅里叶红外光谱（FT-IR）和高温气相色谱对蜡样品进行分析。结果表明：选用N-甲基吡咯烷酮为溶剂，在萃取温度为120 ℃、剂油质量比为2.0:1的操作条件下，萃取得到的精制蜡收率和含油率最佳，分别为93.75%和0.097%，精制蜡滴点为112 ℃，针入度为0.1 mm，产品满足Sasol公司H105费-托合成蜡产品质量标准。精制费-托蜡的碳数分布在C19~C120之间，FT-IR表征结果表明其结构简单，主要由长链正构烷烃组成，C35的含量最高。     

二十四碳烯合成工艺及催化剂研究进展

综述了四聚丙烯合成二十四碳烯的工艺及催化剂进展，对开发用于重烷基本磺酸盐添加剂的原料二十四碳烯的合成研究具有参考价值。     

离子色谱法测定低温F-T合成水相产物中小分子有机酸

建立了低温F-T合成水相产物中小分子有机酸的离子色谱测定方法。方法包括样品前处理、定性定量参数的确定、检出限等。该方法具有良好的线性和精密度,加标回收率为99%~101%,最小检测限为0.010~0.030 mg/L。用所建方法对实际F-T合成水相产物中小分子有机酸进行分析,结果表明,低温F-T合成水相中小分子有机酸的分布符合F-T合成产物的ASF分布规律。     

以杂多酸为催化剂合成乙二醇-乙醚的研究

研究了杂多酸催化无水乙醇和环氧乙烷(EO)制备乙醇乙醚的醚化反应,考察了不同种类的杂多酸以及醚化反应工艺条件对反应活性和选择性的影响.结果表明,PW_(12)催化剂的反应活性高、反应温度低、选择性好,当用PW_(12)作催化剂,乙醇与环氧化乙烷之比为3.0(mol),反应温度45℃,反应时间1h时,转化率和选择性均超过97%.     

苯酚与碳酸二甲酯合成碳酸二苯酯催化剂的研究进展

介绍了苯酚与碳酸二甲酯合成碳酸二苯酯的反应原理和热力学,综述了该反应催化剂的研究进展和发展前景,认为新型高效均相催化剂的开发、传统均相催化剂的改造(加入助剂或与其他催化剂复配)、多相催化剂活性和稳定性的进一步提高将是今后碳酸二苯酯合成中研究的重点。