刘福霞
,
郝庆兰
,
王洪
,
杨勇
,
白亮
,
朱玉雷
,
田磊
,
张志新
,
相宏伟
,
李永旺
催化学报
采用连续共沉淀与喷雾干燥成型技术相结合的方法制备了不同K助剂含量的系列微球形Fe/Cu/K/SiO2催化剂(K/Fe质量比为0.010～0.058),采用低H2/CO比的合成气于典型的工业反应条件下(523～533 K, 1.5 Mpa, H2/CO=0.67)进行了长期的浆态相F-T合成(FTS)反应性能评价. 结果表明: K助剂的添加可增大催化剂活性,提高C5+、总的烯烃、有机含氧化合物及CO2的选择性,并促进水煤气变换反应,但过高的K含量易使催化剂反应稳定性变差. 适中的K含量为K/Fe＝0.030,该K含量催化剂的660 h浆态床FTS反应性能评价结果显示,该催化剂具有较高的催化活性和C5+选择性,产物分布较合理,长期运行稳定性好,反应后卸载下的催化剂形貌观测表明该催化剂还具有较好的抗磨损性能. 除K助剂的化学效应起主导作用外,催化剂的织构性质尤其是孔结构可能对催化剂的催化性能也有一定的影响,并引起K/Fe＝0.045时铁基催化剂对FTS产物选择性和水煤气变换反应活性的部分调变.
关键词:
费-托合成
,
铁基催化剂
,
钾
,
助剂
,
浆态床反应
,
喷雾干燥技术
樊改仙
,
徐元源
,
李莹
,
李英
,
相宏伟
,
李永旺
色谱
doi:10.3321/j.issn:1000-8713.2007.06.022
在柱色谱柱中填充100～200目的硅胶,以二甲亚砜为洗脱剂,将F-T合成油产物分离为烃类及有机含氧化合物两部分.采用气相色谱-质谱(GC-MS)对有机含氧化合物部分进行了分析,共鉴定出有机含氧化合物139种,并对其出峰规律进行了总结.
关键词:
柱色谱
,
气相色谱-质谱
,
含氧化合物
,
F-T合成油
王洪
,
杨勇
,
吴宝山
,
许健
,
王虎林
,
定明月
,
相宏伟
,
李永旺
催化学报
采用沉淀法和喷雾干燥技术制备了一个典型的费托合成铁基催化剂(100Fe/3K/6SiO_2,质量比)所得样品在不同温度下焙烧5 h.分别利用N_2吸附和穆斯保尔谱表征了催化剂的织构和物相性质,同时利用热重分析仪记录了催化剂在H2气氛中的还原过程,并利用气固反应模型对还原曲线进行了动力学模拟.结果表明,300~600℃焙烧后催化剂的还原过程可用相同的模型拟合,其中由α-Fe_2O_3还原为Fe_3O_4的过程可用一维晶相形成与生长模型或三维相界面反应模型描述,Fe_3O_4还原为α-Fe的过程受二维晶相形成与生长模型控制.而对于700℃焙烧后的催化剂,其还原过程可能受晶相形成与生长模型和收缩核模型共同影响.随着焙烧温度的提高,催化剂的还原能力减弱,还原过程活化能升高.这可能是由于焙烧温度的提高导致晶粒尺寸增大和晶格缺陷减少所致.
关键词:
费托合成
,
铁基催化剂
,
焙烧温度
,
还原动力学
,
表观活化能
郝庆兰
,
王洪
,
刘福霞
,
白亮
,
张志新
,
相宏伟
,
李永旺
催化学报
采用连续共沉淀与喷雾干燥成型技术相结合的方法制备了微球形Fe-Cu-K-SiO2催化剂,并考察了焙烧温度对催化剂的结构和织构性质的影响. 结果表明,催化剂具有较好的织构和结构热稳定性,粘结剂SiO2起到了分散和稳定α-Fe2O3晶相的作用. 随着焙烧温度的升高,催化剂的比表面积逐渐减小,α-Fe2O3晶粒逐渐增大,催化剂体相中的Cu和K原子向表面富集,且Cu向表面的迁移更明显; 同时,催化剂中的α-Fe2O3和CuO相发生了一定程度的离析,Cu的助剂作用减弱,使催化剂在合成气气氛下难于还原碳化. 催化剂在n(H2)/n(CO)=0.67,GHSV=2.0 L/(g*h),p=1.5 MPa和θ=250 ℃下的浆态床F-T合成反应评价结果表明,升高焙烧温度,催化剂的初活性和最高活性下降,但运行稳定性提高,而且有效地抑制了CH4的生成,明显促进了烃产物向高碳数方向移动. 反应600 h后卸载下的催化剂的形貌观测表明,催化剂的磨损主要是由化学磨损引起的,提高焙烧温度可明显改善其抗磨损性能,焙烧温度高于400 ℃时,催化剂具有较好的抗磨损性能.
关键词:
费-托合成
,
铁基催化剂
,
焙烧温度
,
喷雾干燥技术
,
浆态床反应器
,
抗磨损性能
安霞
,
吴宝山
,
万海军
,
李廷真
,
陶智超
,
相宏伟
,
李永旺
催化学报
以FeCuK/SiO2为母体催化剂,通过乙酸钠浸渍得到一组不同Na含量的费托合成铁基催化剂. 采用原子发射光谱、低温N2吸附、程序升温还原和Mssbauer谱等技术对催化剂进行了表征. 在H2/CO摩尔比为0.67, 空速为 2 000 h-1, 压力为1.5 MPa和温度为250 ℃的条件下进行了浆态床F-T合成反应性能评价实验. 结果表明,浸渍少量Na能提高催化剂的比表面积,促进铁物相的分散,而浸渍大量Na却大大降低了催化剂的比表面积,使催化剂中的铁物相聚集形成较大的颗粒; 浸渍Na抑制了催化剂在H2中的第一步还原,但促进了催化剂在CO中的碳化; 在原位合成气还原过程中,浸渍Na有利于催化剂的碳化. 在500 h的运行实验中,浸渍Na的催化剂均表现出不同程度的失活现象. 反应结果表明,浸渍Na对水煤气变换反应活性影响不大,对费托合成反应活性和烃产物选择性有较大的影响. 在铁基催化剂上浸渍Na有利于C12+重质烃和低碳烯烃的生成.
关键词:
钠
,
费托合成
,
铁基催化剂
,
浆态床反应器
王虎林
,
杨勇
,
王洪
,
青明
,
相宏伟
,
李永旺
催化学报
doi:10.3724/SP.J.1088.2010.91246
采用N2吸附-脱附、X射线衍射、穆斯堡尔谱、X射线光电子能谱、程序升温还原和热重分析等技术研究了助剂Cr含量对Fe基费托合成催化剂的织构性质、还原行为以及物相变化的影响.在H2/CO=2.0,260～300℃,1.5 MPa和2000 ml/(g·h)条件下,在固定床反应器中考察了Cr含量对Fe基催化剂费托合成反应活性和产物烃选择性的影响.结果表明,在氧化态催化剂中,Cr助剂与Fe物相存在较强的相互作用,形成固溶体相α-(Cr1-xFex)2O3;随着Cr含量的增加,逐渐由单一的富Fe相α-(Fe1-xCrx)2O3向富Fe相和富Cr相α-(Cr1-yFey)2O3两相过渡.Fe-Cr固溶体的生成显著抑制了催化剂的还原,导致催化剂还原度降低,因而催化剂活性下降.同时,Cr的添加提高了甲烷和轻质烃选择性,但抑制了水煤气变换活性.
关键词:
费托合成
,
铁基催化剂
,
铬助剂
,
固溶体
,
固定床反应器
高海燕
,
陈建刚
,
相宏伟
,
杨继礼
,
李永旺
,
孙予罕
催化学报
对近期筛选出的一种重质烃合成反应性能良好的Co/SiO2催化剂进行了500h的寿命试验,考察了在不同反应温度、压力和空速条件下催化剂的反应性能.结果表明,随着反应的进行,催化剂合成重质烃的选择性基本保持不变,但催化剂的活性缓慢下降;经原位再生后,催化剂活性可基本恢复到原来的水平.烃产物主要由烷烃组成,C5+中烯烃仅占2.25%,产物主要集中在C12～C20馏分段,水相产物中含3.56%～6.56%的有机含氧化合物,其中主要是低碳醇.
关键词:
费-托合成
,
钴基催化剂
,
重质烃
定明月
,
杨勇
,
相宏伟
,
李永旺
催化学报
doi:10.3724/SP.J.1088.2010.00139
采用连续共沉淀和喷雾干燥相结合的方法制备了微球形Fe基催化剂,采用N2吸附-脱附、X射线衍射和穆斯堡尔谱等手段,考察了催化剂在不同还原条件下铁物相的转变,并在浆态床反应器中评价了催化剂的费-托合成(FTS)反应性能.结果表明,Fe基催化剂在合成气气氛下首先从α-Fe2O3转变为Fe3O4,然后转变为铁碳化物(FexC);还原压力的增大有利于α-Fe2O3向Fe3O4的转变,而抑制Fe3O4向FexC的转变;还原空速的增加则促进Fe3O4转变为FexC.催化剂的FTS反应活性随着催化剂中Fe3O4含量的增加而逐渐下降,而随着FexC含量的增加而逐渐上升.
关键词:
费托合成
,
铁基催化剂
,
合成气
,
氧化铁
,
碳化铁
滕波涛
,
常杰
,
王刚
,
张成华
,
刘颖
,
郑洪岩
,
杨骏
,
张荣乐
,
白亮
,
相宏伟
,
李永旺
催化学报
通过平衡闪蒸模拟催化剂孔道液体组成、烯烃物理吸附和虚拟烯烃分压等方法,考察了化学反应以外的非本征因素对F-T合成动力学模型的校正.平衡闪蒸模拟催化剂孔道中烯烃组成的校正计算结果表明,在烯烃浓度出现峰值前,溶解度效应对烯烃再吸附及参与二次反应起主导作用,而在烯烃浓度出现峰值后,烯烃的扩散和物理吸附等效应可能起主导作用.分析烯烃添加的反应器模拟结果发现,考虑烯烃物理吸附作用的动力学模型校正方法不能够正确反映烯烃添加实验的定性规律,而虚拟烯烃分压校正方法能够正确反映烃分布规律并可定量预测烯烃添加对产物分布规律的影响,这对需要尾气循环的F-T合成工业操作具有重要意义.
关键词:
费-托合成
,
动力学
,
溶解度
,
物理吸附
,
虚拟烯烃分压
,
铁
,
锰
,
工业催化剂
张昊宏
,
张昌鸣
,
相宏伟
高分子材料科学与工程
利用凝胶渗透色谱法对聚对苯二甲酸丙二醇酯的超临界甲醇解聚产物进行了分析测定,并运用保留值定性法、多波长定性法和色谱曲线内插定性法进行定性分析.色谱柱为Shimpack GPC-801柱,流动相为四氢呋喃.实验结果表明,固体产物主要由对苯二甲酸二甲酯、对苯二甲酸甲基-羟丙基酯、对苯二甲酸二丙二醇酯等组成.反应的主要产物单体对苯二甲酸二甲酯的产率随反应时间的延长而增加.
关键词:
聚对苯二甲酸丙二醇酯
,
凝胶渗透色谱
,
超临界甲醇
,
解聚
