费托合成铁基催化剂浆态床反应性能的研究_朱加清
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铁基费托合成催化剂研究进展摘要费托合成(F-T合成)是实现煤间接液化技术的重要环节之一,其关键是开发高活性、选择性和稳定性的催化剂。
目前应用的费托合成催化剂主要有铁基和钴基催化剂。
铁基催化剂因价格低廉、催化活性和水煤气变换反响(WGS)活性高以及助剂效果明显,而在费托合成催化剂中占有重要的地位。
本文对近几年铁基催化剂的特点和开展状况进展了评述,着重分析了催化剂反响器、助剂和载体对其活性和选择性的影响。
关键词:费托合成,铁基催化剂,性能分析,影响因素AbstractFischer–Tropsch Synthesis is the realization of coal liquefaction indirectly the important link of the technology.One of the key is to develop highly active, selectivity and stability of catalysts. The current Fischer–Tropsch Synthesismainlycontains iron base catalysts and cobalt base catalysts. Iron base catalyst for low prices, catalytic activity and water gas transform reaction (WGS) high activity and obvious fertilizer effect cause to have an important position in the Fischer–Tropsch Synthesis. In this paper, the characteristics and development status ofthe iron base catalyst in recent years are reviewed andit focuses on the analysis of the catalyst reactor, additives and carrier on the influence of the activity and selectivity.Keywords: Fischer–Tropsch Synthesis, iron base catalysts, performance analysis, the factors of influence目录1 前言52 铁基催化剂的广泛应用63 铁基催化剂分类64 反响器的分类74.1列管式固定床反响器( TFB)84.2流化床反响器94.2.1循环流化床反响器94.2.2固定流化床反响器104.3浆态床反响器115 助剂的作用135.1电子型助剂135.1.1碱金属助剂135.1.2过渡金属Cu助剂145.1.3过渡金属Mn助剂155.1.4碱土金属助剂15 5.2构造型助剂165.2.1SiO2助剂175.2.2 Al2O3助剂176 催化剂载体186.1 SiO2载体186.2 Al2O3载体196.3介孔材料载体196.4 碳纳米管载体207 总结与展望21参考文献23致291 前言近年来,随着石油资源的逐渐耗竭以及世界围对新能源和资源需求的不断攀升,通过费托合成反响制备液体燃料或高附加值化学品的途径已获得广泛认可。
费托合成铁基催化剂浆态床反应性能的研究朱加清;程萌;常海;林泉;张魁;武鹏【摘要】为了获得工艺参数对铁基催化剂费托合成产品分布的影响规律,在浆态床反应器中考察了反应温度、反应压力、氢碳比、空速对铁基催化剂费托合成反应性能的影响.结果表明,温度升高时,催化剂活性、CO2和CH4选择性均升高,产物向轻组分分布;压力增大时,催化剂活性和CO2选择性升高,CH4选择性下降,产物向重组分分布;随氢碳比的增加,催化剂活性和CH4选择性升高,CO2选择性下降,C5+呈下降趋势;随空速增加,催化剂的活性和CO2选择性下降,CH4选择性上升,C5+向轻质烃分布.选择合适的工艺条件,可有效改善铁基催化剂的费托合成反应性能,控制碳链长度和产物的分布,提高费托合成反应的经济性.【期刊名称】《洁净煤技术》【年(卷),期】2016(022)004【总页数】5页(P100-104)【关键词】费托合成;铁基催化剂;浆态床反应器;反应条件【作者】朱加清;程萌;常海;林泉;张魁;武鹏【作者单位】北京低碳清洁能源研究所,北京102209;北京低碳清洁能源研究所,北京102209;北京低碳清洁能源研究所,北京102209;北京低碳清洁能源研究所,北京102209;北京低碳清洁能源研究所,北京102209;北京低碳清洁能源研究所,北京102209【正文语种】中文【中图分类】TQ529费托合成是在催化剂作用下将合成气转化为烃类的反应,同时还伴有甲烷化和CO 变换等副反应。
这些反应都是强放热反应,平均反应热约为170 kJ/mol[1-3]。
通常合成气(H2+CO)是由煤和天然气的水煤气变换反应获得,其中均含有硫元素,硫是最主要的费托合成催化剂毒物[4]。
钴和铁催化剂均可以被硫的化合物氧化而永久中毒,因此在合成气中硫含量应当保持在0.02 mg/m3左右[3,5]。
浆态床反应器是气-液-固三相的反应过程,由于解决了列管固定床反应器的很多难题,是目前使用较广泛的工艺,在国内神华集团、兖矿集团和中科合成油技术有限公司均采用浆态床反应器。
《无溶剂法制备铁基分子筛催化剂及其费托合成性能研究》摘要:本文研究了无溶剂法制备铁基分子筛催化剂的过程,并对其在费托合成反应中的性能进行了深入探讨。
通过实验数据的分析,我们得出了无溶剂法在制备过程中的优势以及所制备催化剂在费托合成中的优异表现。
本文旨在为相关领域的研究者提供一种新的制备方法和性能评估的参考。
一、引言随着能源需求的不断增长和传统能源的日益枯竭,寻找高效、环保的能源替代品已成为当今科研的热点。
费托合成作为一种将合成气转化为液体燃料的技术,其关键在于催化剂的性能。
铁基分子筛催化剂因其高活性、高选择性而备受关注。
传统的制备方法往往涉及使用有机溶剂,这不仅增加了成本,还可能对环境造成污染。
因此,无溶剂法制备铁基分子筛催化剂的研究具有重要的实际意义。
二、无溶剂法制备铁基分子筛催化剂1. 材料与设备本实验采用铁盐、模板剂、硅源等为主要原料,通过无溶剂法进行催化剂的制备。
实验设备包括搅拌器、烘箱、马弗炉等。
2. 制备过程无溶剂法主要通过干混、成型、焙烧等步骤完成催化剂的制备。
首先,将原料进行干混,然后通过挤条或压片的方式成型,最后在高温下进行焙烧处理,得到铁基分子筛催化剂。
三、费托合成性能研究1. 实验条件费托合成实验在一定的温度、压力和空速条件下进行,以评估催化剂的活性、选择性和稳定性。
2. 性能评价通过分析反应产物的组成和产量,评价催化剂的费托合成性能。
主要考察指标包括甲烷选择性、C5+烃类产物的收率等。
四、结果与讨论1. 催化剂表征通过XRD、SEM、TPR等手段对制备的铁基分子筛催化剂进行表征,结果显示催化剂具有较高的结晶度和规整的孔道结构。
2. 费托合成性能分析实验数据显示,无溶剂法制备的铁基分子筛催化剂在费托合成中表现出优异的性能。
与传统方法制备的催化剂相比,其甲烷选择性更低,C5+烃类产物的收率更高。
这表明无溶剂法制备的催化剂在费托合成反应中具有更高的活性和选择性。
3. 优势分析无溶剂法制备铁基分子筛催化剂具有以下优势:一是避免了有机溶剂的使用,降低了成本;二是减少了环境污染;三是简化了制备过程,提高了生产效率。
毕业设计(论文)-费托合成铁基催化剂研究北京化工大学本科生毕业设计(论文)标题:诚信申明本人申明:我所呈交的本科毕业设计论文是本人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。
尽我所知,除了文中特别加以标注和致谢中所罗列的内容以外,论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果。
与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示了谢意。
本人完全意识到本声明的法律结果由本人承担。
本人签名:年月日北京化工大学本科生毕业设计(论文)本科生毕业设计(论文)任务书设计(论文)题目: 学院: 化学工程学院专业: 化学工程与工艺班级: 化工0706 学生: XXX 指导教师(含职称): XXX(教授) 专业负责人: XXX 1(设计(论文)的主要任务及目标(1)了解费托反应的概念、作用、价值、优势;(2) 制备费托反应所需的铁基催化剂;观测铁基催化剂内部孔道的问题; (3)(4)通过进行费托反应以验证催化剂的催化效果及孔道的影响2(设计(论文)的基本要求和内容(1)查阅费托反应催化剂制备和费托反应工艺的相关文献;(2)使用浸渍法制备不同负载量的铁基催化剂,以及催化剂的还原和钝化;(3)主要考察反应条件下不同催化剂的转化率以及产物分布,探讨孔道在其中所起的作用;3(主要参考文献马文平,刘全生,赵玉龙,周敬来,李永旺费托合成反应机理的研究进展内蒙古工业大学学报第18卷第二期孙艳平费托合成催化剂研究进展化学工程与装备 2010年第8期马文平丁云杰李永旺林励吾费托合成反应动力学研究回顾及展望天然气化工2001年第26卷T. Riedel, H. Schulz, G. Schaub, K.W. Jun, J.S. Hwang, K.W. Lee, Top. Catal. 26 (2003)41.4(进度安排设计(论文)各阶段名称起止日期 1 查阅制备费托催化剂的相关文献2011-3-3至2011-3-9 2 完成文献综述和翻译 2011-3-10至2011-3-26 3 制备反应催化剂和进行实验 2011-3-27至2011-4-15 4 数据处理和分析 2011-4-16至2011-5-15 5 论文写作 2011-5-1至2011-6-1北京化工大学本科生毕业设计(论文)中文摘要铁基催化剂对费托合成以及水煤气反应都有很好的催化活性。