第一代固定床费托合成RFT-1催化剂中试

由中石化石科院研究开发的第一代固定床F—T合成RFT-1催化剂，目前通过中石化集团公司组织的中试评议，并得到评议专家的一致好评。所开发的RFT-1催化剂在载体、活性组元、外形和助剂上进行了优化，工业放大生产的催化剂活性和选择性都达到了较高水平，为2006年11月在镇海炼化3000吨／年的中试试验装置上应用奠定了基础。费托（F—T）合成是TGL技术中的关键及控制步骤，它是指合成气（CO＋H2）在催化剂的作用下转化成烃类的反应，产物包括烷烃和烯烃，并副产CO2和H2O以及醇、醛、酸、酮和酯等有机含氧化合物，产品经过深加工可得到优质液体燃料或化工产品。     

尾气循环的费托反应固定床模拟及分析

费托合成的工业生产过程一般采用尾气循环操作以提高合成气的转化率。文章通过建立尾气循环的固定床二维非均相模型,对不同入口温度、压力、冷却水温度等操作情况进行了模拟计算;同时,详细分析了循环比、循环气和原料气组成等对反应过程CO转化率和热点温度等的影响。结果表明:在反应过程中的CH4等惰性气体体积分数对尾气循环操作下的CO转化率及反应器温度分布有显著影响。     

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。     

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.     

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。     

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。     

合成异丙苯固定床鼓泡反应器模拟

建立了分子筛催化剂上合成异丙苯固定床鼓泡反应器的双区数学模型，经实际运转数据验证，说明该模型是适宜的。以此模型考察了进料方式、外循环以及进料苯烯比的影响，给出了反应器内的温度分布，并提出了固定床鼓泡反应器的改进方案。     

助剂在钴基催化剂F-T合成重质烃反应中的应用

煤 /天然气经合成气生产洁净二次能源和化学品将在本世纪初成为重要的能源化过程 .在新的过程观念 ( SMDS法 )中 ,新型钴基催化剂的制备是 F- T合成重质烃反应中的关键问题 ,其中助剂可以对催化剂的活性和选择性进行调变 .概述了专利中常用的助剂如金属钌、氧化锆、氧化镧对钴基催化剂 F- T反应性能的影响及作用机制 ,指出添加适当的助剂可以在不影响催化剂的F- T反应活性的前提下 ,提高产物的长链烃 ( C5 )选择性 .     

ANALYSIS OF THE PERFORMANCE OF NON-UNIFORMLY ACTIVE CATALYST PELLETS FOR A NON-ISOTHERMAL SERIES REACTION

An analysis of the influence of the non-uniform distribution of the active species in a catalyst pellet on the effectiveness factor and selectivity for the case of a series non-isothermal reaction is carried out. The case in which the desired reaction has a lower activation energy than the undesired reaction is considered. The effect of different reaction parameters on the selectivity for a single pellet is studied, and the optimum activity distribution is determined for high values of Thiele modulus. It is shown that temperature gradients within the pellet have a detrimental effect on local and overall selectivity and that these gradients are a strong function of the distribution of catalytically active material within the pellet.     

不规则形状A301氨合成催化剂内扩散有效因子

对于不规则形状A301氨合成催化剂,测定了其形状系数和球化的当量直径及高压下本征动力学方程,用SPSR法测定了不规则催化剂颗粒的曲折因子,根据多组分单一反应等温球形A301氨合成催化剂内反应-扩散-维模型,用正交配置法结合解非线性方程组的Broyden拟牛顿法求解了模型,获得了催化剂粒内各组分的浓度分布和催化剂的内扩散有效因子.利用所测得的高压下A301催化剂的总体速率对模型进行了检验,模型计算值和实验值吻合,表明球化模型和所得当量直径、曲折因子等模型参数可用于描述A30l催化剂内的反应-扩散过程及工程设计计算.     

喷雾干燥铁催化剂F-T合成反应的研究

采用转环式无梯度反应器对沉淀 -喷雾干燥技术相结合制备的 Fe- Cu- K- Si O2 催化剂在反应温度 2 5 0℃～ 2 80℃ ,压力 0 .5 MPa～ 1 .5 MPa,H2 /CO比 0 .1 9～ 1 .35和原料气空速 1 0 0 0h-1～ 2 5 0 0 h-1的条件下对 Fisher- Tropsch合成反应性能进行了考察 .结果表明 ,该催化剂具有较高的 F- T反应活性和水煤气交换 ( WGS)反应活性 ,产物烃分布显示出高的烯烃选择性 ,说明该条件有利于初级烯烃的脱附和低碳烃的生成 ,一定程度上减少了烯烃再吸附的链增长反应 .还考察了各种反应条件对产物碳数分布的影响 ,并观察到了运行过程中催化剂较低的失活速率 .     

浆态费托（FT）合成反应器的数学模型研究

综述了近年来国内外有关浆态ＦＴ合成反应器数学模拟方面的研究成果．其中包括传质反应过程分析,浆态ＦＴ合成反应器模拟的相关模型,各种模型应用状况及存在问题     

无梯度反应器中沉淀铁催化剂FT合成反应研究

在转篮式无梯度反应器中对喷雾干燥沉淀铁催化剂进行了 Fischer- Tropsch( FT)合成反应研究 .结果表明 :反应温度对 C1～C2 烷烃生成速率的影响比对 C3 ～ C4烷烃的大 ,对 C3 ～ C4烯烃生成速率的影响比对 C3 ～ C4烷烃的大 ;H2 /CO进料比对 C3 ～ C4烷烃和 C2 ～ C4稀烃的作用是先促进后抑制 ;提高反应压力对 C1～ C4烷烃和 C2 ～ C4烯烃的生成具有促进作用 .产品的烃分布为典型的双α分布 ,交点在 C6,α1为 0 .5 5 ,α2 为 0 .89     

合成丁基多苷反应动力学模型

在描述固 -液非均相反应的缩芯模型的基础上对丁基多苷反应动力学进行研究 ,提出的包含传质步骤的固 -液界面反应模型能准确地描述合成烷基多苷的第 1步反应———形成丁基多苷的反应体系 .由界面反应模型推导的化学反应速度常数k_r 与传质系数k_B 的比值能直观地反映出化学反应速度与传质速度的相对大小 ,并得出反应体系的动力学参数     

F-T合成反应机理的研究

对F-T合成反应机理的发展过程,应用范围及研究前景进行了系统综述,着重总结了近期提出的机理模型,讨论了各种反应机理的合理性和欠缺处,并分析了链引发,链增长和链终止在反应机理中的作用,列举了支持各反应机理的直接实验事实。     

甲缩醛氧化制甲醛固定床反应器的数学模拟

依据甲缩醛氧化制甲醛的宏观动力学模型和固定床拟均相二维模型，采用正交配置法模拟固定床单管反应器，模拟结果与试验数据基本一致，表明该反应器数学模型具有一定的可靠性和实用性。用此模型进一步考察了主要操作条件，催化剂稀释比和床展稀释长度对甲醛收率和热点温度的影响，为该过程的工业放大和反应器设计提供了依据。     

Lurgi型甲醇合成反应器的模型化(Ⅰ)MK-101型催化剂上合成甲醇的宏观动力学

在接近工业操作的条件下,采用内循环无梯度反应器,对在原粒度MK-101催化剂上由CO/CO_2/H_2合成甲醇的宏观动力学进行了实验研究,获得了可供实用的宏观动力学方程.研究表明,合成甲醇与变换反应的循环偶合是这一复杂反应体系最显著的动力学特征.