聚乙二醇介质中纳米Fe-Mn催化剂的F-T合成反应性能

采用化学还原法在乙二醇/水混合溶剂中制备纳米Fe-Mn催化剂,考察其在液态聚乙二醇中的F-T合成反应性能。透射电子显微镜、X射线衍射、穆斯堡尔谱和X射线光电子能谱等表征结果表明,纳米Fe-Mn催化剂粒径为(20~50)nm,具有铁磁性非晶结构,Mn主要富集在催化剂表面,Mn的加入使Fe更富电子,催化剂更易碳化。纳米Fe-Mn催化剂表现出很高的F-T反应活性,Mn的加入有利于催化剂的链增长反应,使产物分布向重质烃方向偏移。     

超细粒子Fe-Mn工业催化剂F-T合成集总机理动力学(Ⅰ)反应机理与动力学模型描述式

为获得超细粒子Fe-Mn工业催化剂在F-T合成中CO转化的动力学模型描述式,为其工业放大过程中反应器设计提供依据,将F-T合成这样一个包括数百个反应的体系集总为F-T烃生成反应和水煤气转换（WGS）反应.这样,反应物CO的转化速率可近似地用烃生成速率与CO₂生成速率之和来表示.在碳化物机理基础上建立烃生成基元反应步骤,以决定烃“结构单元”CH^*₂生成的步骤为速控步骤建立动力学模型.同时,在甲酸盐机理基础上建立CO₂生成的基元反应步骤,以甲酸盐物种的生成步骤为速控步骤建立动力学模型.将二者组合,获得同时包括F-T烃生成反应和WGS反应的F-T合成集总动力学模型.     

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     

超细粒子Fe-Mn工业催化剂F-T合成集总机理动力学(Ⅱ)参数估算与模型筛选

为获得真实、准确的动力学参数,设计和安排了动力学实验,在参数估算过程中建立了CO转化率和CO₂选择性两个目标函数.用传统的Levenberg-Maquardt方法,通过对文（Ⅰ）建立的超细Fe-Mn工业催化剂F-T合成集总机理动力学模型参数的优化,得到最终的估算值.依据参数的物理意义、拟合程度和统计检验对建立的动力学模型进行模型筛选,最终获得的动力学模型可较好地描述CO转化率和CO₂选择性,估算值与实验值相对残差一般小于25%.同时,所得模型可较好地解释催化剂反应性能.     

生焦FCC催化剂反应性能研究

介绍了近年来国内外开发的几种与生焦催化剂反应性能有关的催化裂化新工艺及生焦催化剂在这些工艺过程中所发挥的主要作用。讨论了有关生焦FCC催化剂物化性能、反应性能以及焦炭沉积规律和焦炭结构组成等方面的研究进展,重点介绍了中国石化石油化工科学研究院在本领域的最新研究工作。     

FF-24 FCC原料加氢预处理催化剂反应性能研究

选用VGO、CGO、DAO以及它们的混合油对FF-24催化剂的反应性能进行了考察。试验结果表明,在不同工艺条件下,加工不同性质的原料油,FF-24催化剂均有良好的加氢脱硫和加氢脱氮性能。说明FF-24催化剂具有优秀的原料适应性和活性稳定性。     

还原温度对Co/ZnO催化剂的F-T合成反应性能影响

采用沉淀-浸渍法制备Co/ZnO催化剂,研究还原温度对Co/ZnO催化剂F-T合成反应性能影响。结果表明,催化剂Co/ZnO适宜在较低温度还原,Co负载质量分数5%和10%的催化剂最佳还原温度分别为260 ℃和250 ℃。还原温度与催化剂活性之间的关系取决于Co/ZnO催化剂上Co的分布状态,氧化态Co以约50 nm的颗粒存在于ZnO表面,容易被氢还原。低温还原的Co基催化剂是浆态床F-T合成的良好催化剂。     

煤液化油加氢处理催化剂的制备与反应性能

采用煤直接液化油中代表性的含氮、氧、硫化合物和稠环芳烃作为探针反应分子,配成用于评价催化剂加氢处理反应性能的模拟液化油原料;以重油加氢处理的工业催化剂为参比,评价了催化剂的加氢处理反应活性;采用BET、NH3-TPD、ICP等分析表征方法,考察了催化剂载体性质及金属活性组分对于催化剂反应活性的影响。结果表明,载体合适的酸性、比表面积、孔结构有利于提高催化剂的加氢处理反应活性,其中以质量分数均为6%的Ni和W为活性组分、USY为载体制备的催化剂加氢处理效果较佳,模拟液化油中含氧、氮、硫化合物在反应过程中被加氢反应脱除,大部分稠环芳烃也发生加氢转化,且该催化剂的反应稳定性良好。     

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 .     

沉淀铁催化剂F-T合成宏观反应动力学模型

该工作为CO+H_2两段法合成汽油工艺中的一般F-T合成宏观反应动力学研究。采用原颗粒Fe-Cu—K沉淀铁催化剂与内循环反应器。实验设计为正交法,其温度变化范围为:230～260C;压力:1.5～3.0MPa;空速:250～1000h~(-1);原料气中H_2/CO:1.0～2.5。在此研究范围内,观察到水的抑制作用,但无二氧化碳的抑制作用。宏观动力学模型与实验数据拟合得较好且与本征动力学的形式相同,即 -R_(H_2+CO)=(1.568×10~2exp(-8839/RT)p_(H_2)p_(CO))/(p_∞+6.819×10~(-8)exp(8556/T)p_(H_2O))     

氨合成催化剂母体相组成对还原性能的影响

采用Shimadzu DT-40型热分析仪,研究了不同原始铁氧化物组成对氨合成熔铁催化剂的还原性能的影响。发现催化剂的还原性能和活性与母体相组成的关系具有相似的规律性。当母体中两种物相共存时,催化剂的还原过程是按物相分阶段依次进行的,其结果使还原速度变慢,还原温度升高,亦使还原后催化剂的活性降低。氨合成催化剂的还原性能与其活性具有一致性,愈易还原的催化剂,其活性亦愈高。研究结果表明,在熔铁催化剂中,Fe_(1-x)O基氨合成催化剂还原速度最快、还原温度最低,其活性亦最高。     

生物质焦油裂解催化剂制备及其催化裂解性能

以萘为生物质焦油模型化合物 ,在以白云石为载体制备的 Ni基催化剂上进行了催化裂解实验研究 ,对催化剂的制备技术、活性、积炭失活性能和再生方式进行了实验分析。结果表明 :在 70 0℃的裂解温度、重量空速 0 .8L· h-1的反应条件下 ,萘的单程转化率可达 95 %,以饱和湿空气为再生气流 ,在程序升温的条件下烧碳 ,催化剂再生时间短 (<0 .5 h) ,与同温度的热裂解相比催化裂解更有利于萘的深度裂解 .     

晶种对TS-1分子筛干胶合成及其催化性能的影响

以发烟硅胶为硅源,以钛酸正丁酯为钛源,以四丙基氢氧化铵(tetrapropylammonium hydroxide,TPAOH)为模板剂,采用干胶转化法,在添加晶种的条件下,合成了一系列TS-1(titanosilicalite-1)分子筛.通过X射线粉末衍射及扫描电镜表征材料的性能.结果表明:晶种的添加及晶种的选择对TS-1分子筛的结晶度、晶粒尺寸和催化性能产生明显的影响.当摩尔比n(TPA+)/n(Si)=O.05时,不加任何晶种,正己烯的转化率只有11.9%;当加入活性晶种后,正己烯的转化率为23.6%,提高了约12%.对于焙烧晶种合成的样品,活性也有很大提高,烘干晶种与活性晶种合成的产品性能相当.活性晶种的引入,可以在保持TS-1催化性能基本不变的条件下明显减少模板剂用量,较大幅度地降低TS-1分子筛的合成成本.     

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 .     

甲醇脱水组分对合成二甲醚催化剂性能的影响

利用浸渍法和共沉淀法合成Cu/Co/TiO2甲醇合成催化剂,选取γ-Al2O3,磷酸改性γ-Al2O3,二氧化钛改性γ-Al2O3以及Hβ型分子筛作为甲醇脱水催化剂,通过XRD和TPR等表征手段对其进行了研究,考察了脱水活性组分对双功能催化剂的影响.实验结果表明,共沉淀法比浸渍法制备的催化剂易于还原;添加甲醇脱水剂后提高了Cu/Co/TiO2催化剂的分散度,使还原温度普遍降低;催化剂的物相并没有因为制备方法和添加脱水剂而改变.     

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合成粗油品的加工

介绍了国内外低温F-T合成粗油品组成.同石油原油相比,F-T合成粗油品主要由链烷烃和链烯烃组成,环烷烃和芳烃含量很少,且具有硫、氮等含量少的优点.根据合成粗油品特点,结合相关产品市场行情及国家需要,考虑到规模对经济效益的影响,来研究加工改质工艺方案的设计思路,从而提高煤基合成油经济效益,推进其工业化进程.