合成气直接制低碳烯烃研究进展

评述了近年来有关合成气直接制取低碳烯烃的研究进展,对涉及的费托合成反应、反应机理及限制因素ASF分布进行了总结归纳,着重对较有潜力的催化剂按照活性金属、载体进行了详细的分类,对低碳烯烃选择性的影响因素——催化剂中金属活性组分、助剂及载体孔道结构与酸性的影响进行总结分析,最后考察了目前合成气直接制取低碳烯烃的工艺条件,如反应器类型、反应温度、空速及压力对反应活性及选择性的影响,以期为高选择性、高活性催化剂的研制提供必要的理论参考和实验信息。     

合成气制低碳烯烃研究进展

国内低碳烯烃产业发展受资源、技术发展及环境状况等因素影响,合成气制低碳烯烃已经成为非石油路线制备烯烃的新途径。阐述了间接法和直接法制低碳烯烃2种工艺的特点,其中直接法具有流程短、效率高、能耗低等优点,成为合成气制低碳烯烃研究热点。展望了今后合成气制低碳烯烃的研究方向,指出合成气制低碳烯烃今后的研究重点为提高催化剂的可靠性、降低催化剂成本。     

合成气直接制低碳烯烃铁基催化剂助剂研究进展

综述了合成气直接制低碳烯烃铁基催化剂助剂的研究进展,主要分析了电子助剂和结构助剂对催化剂结构与性能的影响,认为碱金属、碱土金属、过渡金属、稀土金属及非金属等电子助剂在调变催化剂酸碱性与氧化还原性上各自表现出不同的正作用,抑制了链增长反应,增加低碳烯烃选择性,结构助剂的表面性质与孔道结构可控,方便低碳烯烃从催化剂中扩散,可以减少低碳烯烃的二次加氢副反应。最后指出了催化剂存在的问题并对以后的研究工作进行了展望。     

合成气直接催化转化制低碳烯烃研究进展

合成气直接催化转化制乙烯、丙烯等低碳烯烃因具有原料来源广泛、流程较短等优点,成为目前合成气催化转化和烯烃制备技术的一个重要发展方向。本文首先介绍了合成气经费托合成直接制备低碳烯烃的路线（FTO）,简单概括了铁基和钴基催化剂的研究进展以及催化反应机理。随后重点综述了近年来提出并发展的基于双功能催化体系的合成气直接制低碳烯烃路线（STO）,详细阐述了金属氧化物的组成、配比等以及分子筛的酸性、孔道等性质对反应性能的影响,同时讨论了双功能催化体系以乙烯酮或甲醇/二甲醚为关键中间体的催化反应机理。最后对双功能催化体系的研究方向和挑战进行了展望。     

合成气直接制低碳烯烃铁基催化剂的研究进展

催化剂是合成气制低碳烃的重要影响因素。综述了合成气制低碳烯烃铁基催化剂的研究进展,对其未来的发展前景进行了展望。     

合成气直接法制取低碳烯烃铁基催化体系研究进展

合成气直接法制取低碳烯烃因具有原料易得、流程简单和能源效率高等优势,成为了目前合成气应用领域一个新的热门研究方向。直接法转化方式主要有经由费托合成反应直接制取低碳烯烃（FTO）路径和经由氧化物-分子筛（OX-ZEO）过程直接制取低碳烯烃的双功能催化路线。本文简述了合成气制取低碳烯烃的主要工艺流程,重点聚焦在近年来费托合成反应直接制取低碳烯烃过程中铁基催化体系的研究进展,主要讨论了通过费托合成反应制取低碳烯烃中的反应机理,以及活性相、助剂和载体等因素对铁基催化剂反应性能的影响。此外,指出了当前研究存在的高低碳烯烃选择性与高反应活性难以兼得,产物中甲烷选择性过高等不足之处并对合成气直接法制取低碳烯烃的发展方向进行了展望。     

合成气直接制低碳烯烃铁基催化剂的研究进展

评述了近年来有关合成气直接制低碳烯烃铁基催化剂的研究进展,重点分析了铁基催化剂的活性相、载体、助剂对催化剂的活性、选择性等方面的影响,并对未来铁基催化剂的发展方向进行了展望。     

煤制化学品：合成气直接制低碳烯烃催化剂研究进展

低碳烯烃是重要的化工原料,直接法合成气制低碳烯烃是非石油路线生产烯烃的新途径。本文首先介绍了直接法合成气催化转化制烯烃的两种工艺路线,即双功能催化剂反应偶联和费-托合成路线制低碳烯烃;接着对CO加氢反应的热力学进行了分析。重点从催化剂活性相、尺寸效应、助剂、金属载体相互作用等方面对合成气直接法制低碳烯烃催化剂的研究进展以及CO加氢反应机理进行了综述。文章指出：在基础研究方面,反应机理仍待进一步明晰,催化剂的开发应聚焦于对O/P及产物链长的精准调控;工业化方面,要考虑到真实的工业化反应环境与实验室反应之间的差异,同时要注意与上下游的产业联合。     

合成气直接制备低碳烯烃催化剂研究进展

以合成气一步法制备低碳烯烃的催化剂研发进展为切入点,归纳总结了一步法制备低碳烯烃的几类催化,包括双功能催化剂、铁基催化剂和钴基催化剂;重点阐述了设计合成催化剂过程中其性能的影响因素,如催化剂活性组分、载体、助剂、结构设计及制备方法;此外,还指出当前合成气一步法制备低碳烯烃催化剂的攻关难点,即克服产物分布影响、增加低碳烯...     

碱溶液改性ZSM-5分子筛直接催化合成气制低碳烯烃

通过Na和K等碱金属溶液对ZSM-5载体进行离子交换改性,采用等体积浸渍法制备合成气制低碳烯烃铁基催化剂,采用N2吸附-脱附、SEM、XRD、TPR等测试手段对催化剂进行表征。在固定床催化反应装置中考察了铁基催化剂在纯氢气氛围中预还原4 h后,在325℃、1. 5 MPa、气体空速为1 200 h-1、V(H₂)∶V(CO)=2∶1条件下进行合成气制低碳烯烃的催化性能研究。结果表明,改性后载体孔径变大,加速原料气在催化剂的内部扩散,产物烯烃可及时析出,避免二次反应生成烷烃,提高了CO的转化率和烯烃的选择性。通过碱金属对ZSM-5的改性,合成气的转化率可提高30%～40%,转化率与碱金属活性成正比。此外,催化剂的催化活性随KOH溶液浓度的增加先增加后降低,当KOH溶液浓度为0. 1 mol/L时,CO+H₂的转化率和烯烃的选择性均最高,分别为81. 84%和49. 67%。     

合成气制低碳烯烃铁催化剂活性相的研究进展

近年来,合成气制低碳烯烃铁基催化剂的研究备受广大研究者关注,但催化剂的活性相备受争议。大多数研究者认为碳化铁是合成气制低碳烯烃的活性相。本文归纳总结了近些年研究者对活性相碳化铁的研究,重点阐述了催化剂及其活性相的制备方法、还原气体、渗碳温度等因素对形成碳化铁的影响以及活性相碳化铁及暴露于催化剂表面的碳化铁晶面对合成气制低碳烯烃催化性能及产物分布的影响。今后工作的重点是进一步制备和研究不同结构的碳化铁活性相对目标产物的调控。此外,碳化铁的晶面对产物分布的影响也是未来的研究方向。     

SAPO-34的改性及其在合成气制低碳烯烃中的应用

对金属氧化物与分子筛组成的双功能催化剂中的分子筛进行改性，可进一步提高合成气制低碳烯烃（STO）反应性能。采用水热法合成不同金属Me（Ce、Zn、Zr）及不同Zr掺杂量改性的SAPO-34分子筛，并与GaZrOx金属氧化物物理混合制备GaZrOx/SAPO-34双功能催化剂，考察其催化STO反应性能。采用XRD、TEM、SEM-EDS、BET、FTIR、NH3-TPD、XPS对分子筛表征发现，不同金属改性的分子筛均合成了具有CHA结构的SAPO-34，掺杂Zr提高了分子筛的相对结晶度，减小了颗粒尺寸。Zr掺杂量为1.0%（n(ZrO2)与n(Al2O3)的物质的量比为1:100）时合成的1.0%ZrSP-34分子筛颗粒尺寸最小，平均粒径为0.53 μm，且强酸量适中（1.34 mmol/g）；掺杂2% Zr时导致多余的Zr以ZrO2形式存在于分子筛表面，覆盖了强酸中心。与未改性的SAPO-34相比，采用掺杂1.0% Zr合成的1.0%ZrSP-34制备GaZrOx/1.0%ZrSP-34双功能催化剂，可使CO转化率从14.2%增加到21.2%，低碳烯烃选择性从71.0%提高至82.4%，且该催化剂反应60 h后未出现明显失活。     

A new supported Fe-MnO catalyst for the production of light olefins from syngas. I. Effect of support on the catalytic performance

CO-TPD and H₂-TPD and CO/H₂-TPSR were used to study the effect of the support on the performance of Fe-MnO catalysts in CO hydrogenation for the production of light olefins. It was found that a Fe-MnO/MgO catalyst (based on a basic support) is capable of strongly adsorbing CO and H₂ favorable for the production of light olefins and CO conversion. A Fe-MnO/ Al₂O₃ catalyst (based on an acidic support) only showed strong adsorption of H₂, but weaker adsorption of CO, and so, it was a poor catalyst for light olefins from syngas.     

我国合成气一步法制低碳烯烃催化剂研究新进展

合成气一步法制低碳烯烃作为优势明显的非石油路线替代技术,至今仍未工业化的一个关键问题即催化剂的选择性较差。本文介绍了近十年来关于该催化剂的研究进展,分析了活性组分、助剂、载体及制备工艺分别对催化剂结构与性能的影响,认为Fe系与Co系是最有应用前景的催化剂,碱金属、碱土金属、过渡金属、稀土金属及非金属在调变催化剂酸碱性与电性上各自表现出不同的正作用,抑制了低碳烯烃的二次加氢副反应。分子筛等载体的表面性质与孔道结构可控,方便低碳烯烃从催化剂中扩散移除。浸渍、沉淀、溶胶-凝胶、熔融、水热、微波、超临界、真空干燥等工艺的改进或结合更有利于活性组分的分散和超细颗粒的形成。指出催化剂配合适宜的工艺及反应器才能发挥最大效能,才有可能突破F-T合成中低碳烯烃收率低的ASF规律的限制,实现合成气一步法制低碳烯烃的产业化推广。     

煤制低碳烯烃工业示范工程最新进展

介绍了神华包头煤制低碳烯烃示范工程的工艺总流程,包括煤气化,合成气变换与净化,甲醇合成,甲醇制烯烃,烯烃分离,烯烃聚合生产聚乙烯、聚丙烯等工艺过程。总结该工程在建设和生产运营过程中,开发和掌握了煤制烯烃系统集成技术、工程化技术、开工和运行技术、C4深加工技术、污水处理技术等。文章还介绍了工程商业化运行情况,指出3年的商业化运行结果表明,煤制烯烃示范工程运行安全稳定,并创造了较好的经济效益。总结指出煤制烯烃示范工程的成功运营使中国成为世界上首个掌握此项工业化技术的国家,对中国降低石油和基础化工原料对外依存度具有重要意义。     

合成气直接制低碳烯烃铁基催化剂研究进展

综述了近年来合成气直接制低碳烯烃铁基催化剂的研究进展,重点介绍了铁基催化剂的制备方法、载体和助剂等对催化剂活性和选择性的影响,并对未来铁基催化剂的发展方向进行了展望。