新型F-T合成催化劑的制備與催化反應(yīng).pdf

1、煤經(jīng)合成氣通過Fischer-Tropsch合成的間接液化技術(shù)是從煤出發(fā)生產(chǎn)液體燃料的主要技術(shù)途徑之一，對于保障國家經(jīng)濟持續(xù)發(fā)展、社會穩(wěn)定和石油安全具有極其重要的現(xiàn)實與戰(zhàn)略意義。制備出催化活性高，液體產(chǎn)物選擇性好的催化劑在該課題中具有舉足輕重的作用． 本文通過準(zhǔn)確分析實驗藥品的組分，制備了六種不同組成的催化劑，并用BET、XRD、SEM等方法對催化劑樣品的結(jié)構(gòu)進行了表征。所有F-T合成實驗均在300ml的攪拌釜反應(yīng)器中進行的，在

2、反應(yīng)條件為260～280℃，壓力為0.5～0.9MPa，H<,2>.CO=1或2，混合氣流速基本一致，相同反應(yīng)時間的條件下在漿態(tài)床反應(yīng)器中進行，合成了液體燃料，對液體燃料進行了液相色譜分析，用正交法對催化劑的預(yù)處理條件進行了比較。 本文得出的結(jié)論如下：①對催化劑的預(yù)處理的初步研究表明，預(yù)處理條件對催化劑的活性和壽命有很大影響，催化劑的穩(wěn)定性強烈地依賴還原溫度和還原物質(zhì)。本實驗分別對純H<,2>，純CO，先純H<,2>后純CO，先

3、純CO后純H<,2>，進行了比較，優(yōu)選出的最佳催化劑還原氣為高純氫氣；②根據(jù)液相色譜分析儀分析產(chǎn)物組分與產(chǎn)率，比較不同的催化劑在相同條件下的產(chǎn)物，在制備的I，Ⅱ,Ⅲ種催化劑中知以三價鐵為原料的Ⅱ型和Ⅲ型催化劑比由二價鐵為原料的I型催化劑實驗效果好，由于二價鐵原子半徑較大，致使鐵在層狀粘土基本結(jié)構(gòu)單元的外部，對產(chǎn)物沒有很好的擇形性，而三價鐵原子半徑較小，可以進入鐵氧八面體的內(nèi)部，從而對產(chǎn)物具有較好的擇形性，對提高催化劑的選擇性有利。結(jié)合色

4、譜分析結(jié)果，用正交設(shè)計法分析I型和Ⅱ型催化劑在F-T合成中的各影響因素對反應(yīng)的影響程度，確定出最佳的反應(yīng)條件。③對Ⅱ型和Ⅲ型催化劑進行比較，得出加入了K助劑的催化劑在進行了FT合成時，生成的產(chǎn)物烴類以較低碳鏈的為主，而沒有加入助劑的催化劑則主要集中于較高的碳鏈；而且該類型催化劑的產(chǎn)率明顯要高于沒有加入鉀助劑的產(chǎn)率。這說明，K助劑的加入確實提高了Fr反應(yīng)活性。④對Ⅳ,Ⅴ,Ⅵ型催化劑的XRD圖進行分析，得出并流操作催化劑層狀結(jié)構(gòu)更接近于標(biāo)準(zhǔn)