【摘 要】
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费托合成是从煤、天然气和生物质转化合成液体燃料的重要途径之一。高油价、能源安全性、气候变化等因素使得Fischer-Tropsch合成反应得到了很大的关注。本工作以费托合成煤
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费托合成是从煤、天然气和生物质转化合成液体燃料的重要途径之一。高油价、能源安全性、气候变化等因素使得Fischer-Tropsch合成反应得到了很大的关注。本工作以费托合成煤油为原料,通过加氢异构反应调变燃料的分子结构,高选择性地制备替代喷气燃料。采用等体积浸渍,制备负载量0.5wt%的Pt/ZSM-22和Pt/SAPO-11双功能催化剂,并系统研究了温度、压力、空速、氢油比等因素对于费托合成煤油加氢异构反应的影响。实验结果表明:适宜的操作条件有利于提高加氢异构反应的活性与选择性。对于Pt/ZSM-22来说,在反应条件为:温度278℃,压力6MPa,体积空速2.0h-1,氢油比1000时;对于Pt/SAPO-11,较优的反应条件为:温度355℃,压力6MPa,体积空速2.0h-1,氢油比1000。进一步研究了不同转化率下产物的分布规律,探索了加氢异构的反应历程。结果表明:加氢异构反应是连串反应机制,单支链异构体是初级产物,多支链异构体是二次反应产物,而裂化产物则是最终产物;单甲基异构体和多支链异构体与转化率之间存在一定的对应关系;Pt/SAPO-11催化剂的异构化选择性高于Pt/ZSM-22;链长对于异构体分布的影响支持烷烃异构反应的“孔口和锁-钥”机理的反应机制。实验测定了Pt/ZSM-22和Pt/SAPO-11加氢异构费托合成煤油的基本物理化学性质,包括密度、沸程、冰点、闪点和粘度等。结果表明,在Pt/SAPO-11和Pt/ZSM-22催化剂上的转化率达到47%后,冰点及其他理化性质,均满足美国军用标准MIL-DTL-83133G中SPK替代喷气燃料的要求。
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