不同形状催化剂的F—T合成反应性考查

采用绝热固定床反应器,在工业条件下（500r／h,1．0MPa～2．6MPa）,对条形及片形Fe－Cu－K工业催化剂进行了F－T合成反应性考查及对比．两种催化剂中,条形催化剂费托合成反应性好,热点明显,CH4的选择性低,轻烃（C1—C5）产物分布与碳数的关系不呈明显S形;片形催化剂CH4的选择性高,轻烃（C1—C5）产物分布与碳数的关系呈明显S形．两种催化剂WGS反应性,Oil,Wax的选择性相当．由于CH4化反应,随着温度升高挤条催化剂Oil选择性降低,CH4选择性升高,并为催化剂的改进提供了数据．     

F—T合成化学催化技术的进展和方向

本文论述F-T(Fischer-Tropsch)合成化学中催化技术的若干新进展和新研究方向。主要内容包括:1)F-T合成化学与催化剂的作用;2)F-T合成化学的新近进展:3)F-T合成化学中催化作用的新研究方向。论述的重点在于那些将导致煤间接液化重要改进的新催化概念和那些可能导致新研究方向的研究结果。目的在于为探讨改善合成燃料经济性的研究提供科学技术基础。因此,作者希望,本文的论述将有助于寻找新研究方向的机会和有助于估计改进合成燃料过程的潜力。     

浆态F—T法宏观反应动力学的参数估计

利用浆态床 F-T 合成反应,经长周期试验数据估算宏观反应动力学参数。用多组分数学模型,考虑了反应器内催化剂浓度间歇变化,并引入催化剂活性修正因子,采用正交排列与单纯形方法进行计算。最后用得到的动力学参数进行模拟计算,合成气转化率预报值与实测值相对误差2.5%,最大误差7.7%。可以认为采用的数学模型及动力学参数可以描述用沉淀铁催化剂,进行浆态床 F-T 合成反应的结果。     

F—T合成技术进展

Ｆ－Ｔ合成技术分高温与低温技术两类。高温技术包括早期的疏相流化床反应器技术和后开发的密相流化床反应器技术,低温技术则包括早期的Ａｒｇｅ管式固定床反应器技术和新开发的浆态床反应器技术。本文分别介绍了上述技术的最新进展。     

降低F—T合成汽油成本的途径

用晋城无烟煤粉制违腐钠煤球来代替块煤生产F-T合成原料气，可以降低合成汽油成本约230元／吨．本文介绍了腐钠煤球粘结剂的复合配方和单一配方的实验室及工业试验结果，以供评议分析．     

F—T组元与CO加氢合成低碳醇

扼要介绍了不同种类的包含Ｆ－Ｔ组元的低碳醇合成催化剂,归纳总结了这一类催化剂的主要特点,认为所有的Ｆ－Ｔ催化剂都同时具备合成低碳醇和合成烃的双重性能,助剂或载体的主要作用是分散Ｆ－Ｔ组元,高度分散、高度均匀的活性组元分布状态是合成低碳醇反应必需的;载体或助剂所起的化学调变作用进一步改善了催化剂的活性和选择性,并由此试图对可能的新催化体系进行了预测。     

温度敏感型铁催化剂上F-T合成本征动力学

针对F-T合成铁催化剂对温度敏感的特点,提出了使催化剂活性在高温条件下先“钝化”,用集总法处理F-T合成动力学数据的新的研究方法及数学模型。采用固定床反应器对共沉淀型Fe-Cu-K工业催化剂F-T合成本征动力学进行了研究,求得本征动力学方程,为工业催化剂的进一步放大以及反应器的设计提供了理论依据。     

F—T合成反应产物分布的研究进展

F-T合成的反应产物主要为不同碳数的直链烃和含氧有机物,这些产物的分布随反应条件和催化体系的不同而变化,本文总结了F-T合成产物分布的主要模型——ASF分布,“双α”分布和自由链增长几率模型等。综述了H_2/CO比,反应温度对链增长几率α的影响以及初级产物烯烃的插入反应对产物分布的影响。     

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℃。     

沉淀铁挤条F-T合成催化剂WGS反应考察

采用固定床积分反应器, 在工业条件下 （５００ ｈ－ １, １ ＭＰａ～２．６ ＭＰａ）, 对挤条Ｆｅ－Ｃｕ－Ｋ工业催化剂进行了水煤气变换反应性和ＦＴ反应产物分布链增长几率的考察． 在稳态下, 保持一定的轴向温度分布, 求得宏观动力学方程, 与实验数据符合较好．     

沉淀型Fe-Mn工业催化剂的F-T反应性能

在积分固定床反应器中系统考察了用于Fischer-Tropsch(F-T)合成的沉淀型Fe-Mn工业催化剂的性能.首先对催化剂进行了2000h的稳定性测试,然后在不同反应温度、原料气H₂/CO比、空速和总压下考察其反应性能.结果表明,在2000h的运行过程中,该催化剂活性和选择性较平稳,失活速率较小,且在较高的反应温度下失活速率更小,显示出该催化剂具有良好的长期稳定性;经2000h的运行后,该催化剂仍表现出较高的反应活性和稳定性,同时,还保持着较高的低碳烯烃和C₅₊选择性.此外,当反应条件在一定范围内发生变化时,低碳烯烃和C₅₊选择性变化不大,说明该催化剂具有良好的可操作性.     

列管式固定床F-T合成反应器的模拟及优化

针对列管式固定床F-T合成反应器的特点建立了一维拟均相数学模型。通过对模型计算与试验结果进行对比分析,表明该模型可以较好的描述反应过程。并从固定床反应器的操作热稳定性出发,对列管式固定床F-T合成反应器的最大允许管径和最大传热温差进行了计算。结合模型计算结果得出了合适的反应管直径与冷却介质温度范围,可以优化列管式固定床F-T合成反应器的设计。     

沉淀铁催化剂上F-T合成反应的研究

制备了物相组成为 Quartz- Si O2 ,Hermatite- Fe2 O3 和 Fe2 O3 - Iron Oxide的沉淀铁催化剂 ,研究了该催化剂作用上固定床积分反应器中费托合成反应特性 .发现 2 .6MPa,80 0 h-1,H2 /CO=2 /3,2 60℃～ 2 90℃时 ,随着温度的升高 ,CO和 H2 的转化率增大 ,CO2 选择性减小 ;40 0 h-1,65 0 h-1,80 0 h-1低空速和 2 4 0 0 h-1,32 0 0 h-1,40 0 0 h-1,640 0 h-1高空速时 ,随着空速的升高 ,H2转化率、CO转化率选择性下降 ,CO2 的选择性升高 ;2 80℃ ,2 .6MPa,H2 /CO进料比 2 /3,1 /1 ,2 /1时 ,随着 H2 /CO进料比的增加 ,CO转化率 ,H2 /CO利用比和 CH4选择性都增加 ,H2 转化率和 CO2选择性减小 .     

F-T合成蜡油加氢裂化五集总反应动力学模型

根据F-T合成蜡油加氢裂化过程的机理及已有的九集总和全集总动力学模型,提出了异构化因子的概念;将异构化反应模拟与实验结果相结合,引入裂化概率函数改进原有九集总动力学模型;据此建立了包含7个反应式的更加符合实际加氢裂化过程的五集总动力学模型。通过已有的实验结果同两种动力学模型的比较,表明所建立的五集总动力学模型计算值与实验值的平均相对误差为3.95%,在高转化率的情况下,平均相对误差仅为0.88%,且该模型对产品选择性也具有良好的预测能力。     

超活性Z-N催化剂催化丙烯聚合的粒子形态研究

研究了高效负载型齐格勒—纳塔催化剂在不同条件下进行丙烯本体聚合时的复形情况。研究发现催化剂在淤浆预聚后再进行丙烯本体聚合所得到的聚合物粒子有较好的形态和分布,同时也发现预聚时引入长链 α烯烃单体可有效地降低聚合物的表观密度,这对于共聚时生成聚合物合金十分有利。     

用序贯实验设计法研究B02催化剂上丁烯氧化脱氢动力学

<正> 该催化剂虽已用于工业装置,但基本动力学数据的研究尚不充分,陈曙等利用外循环无梯度反应器,获得了该反应网络的半经验方程。作者应用经典方法由可能的28个候选模型中选出了较适宜的机理性模型。但由于经典法的实验安排是任意的,具有一定的盲目性,不保证每个实验数据均能充分反映模型之间的差别,实验测得数据虽很多,但有效数据较少。因而,筛选所得模型只是较适宜的,而不是最佳的。     

THE KINETICS OF H2S DECOMPOSITION OVER PRECIPITATED COBALT SULPHIDE CATALYST

Cobalt sulphide catalyst prepared via a new method involving the precipitation reaction between cobaltous acetate and ammonium sulphide solutions has been shown to be favourably active for the catalytic decomposition of H₂S when compared with data for other transition metal sulphides.

The BET surface area of this unsupported catalyst is about an order of magnitude higher than cobalt sulphide formed by direct sulphidation of cobalt oxide with H₂S gas. XRD, SEM and TEM analyses were used to obtain bulk composition and morphological characteristics. Catalyst specimen calcined at 823 K showed the best activity.

The kinetics of the decomposition reaction has been studied over this new preparation. Experiments conducted at atmospheric pressure between 933-983 K using about 11 feed compositions showed that below 40% H₂S/Ar the reaction was essentially 1st order with respect to H₂S partial pressure. Beyond this point, rate remained invariant with feed composition. A mechanism involving catalysis via co-ordinative unsaturation sites on the CoS was proposed and kinetic model based on the cleavage of the surface H-S bond as the rate-determining step appeared to be the most adequate representation of the rate data. Hydrogen production rates at all temperatures also paralleled the behaviour seen for H₂S decomposition. Activation energy for H₂S decomposition and H₂ production rates were estimated as 111 kJ mol^-1 and 88 kJ mol^-1 respectively