【摘 要】
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费-托(F-T)合成具有合成气转化成高价值化学品的潜能。虽然许多金属都有F-T合成的活性,但是只有铁和钴催化剂具有商业价值。助催化剂和反应条件等优选是F-T合成催化剂研究发展的
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费-托(F-T)合成具有合成气转化成高价值化学品的潜能。虽然许多金属都有F-T合成的活性,但是只有铁和钴催化剂具有商业价值。助催化剂和反应条件等优选是F-T合成催化剂研究发展的重要方面。本文研究了催化剂母体相组成、助催化剂、反应条件等对F-T合成反应性能的影响,并通过XRD、TPR、BET、TPD和SEM-EDS等表征手段,探索催化剂的构效关系,得到了以下主要结果:催化剂母体相组成对于转化率影响不明显。当母体是由两种物相组成时,较易于CO吸附,不利于H2的吸附,甲烷和二氧化碳选择性较低,可能是由于表面钾含量较高所致。钾会使链增长因子α由单值(α1)转变为双值(α1+α2)。随着钾含量的增加,起始还原温度和比表面积降低,促进CO的吸附,转化率增加,而后达到一个较高稳定水平,促进重质烃、低碳烯烃生成,提高了WGS反应活性,对甲烷抑制作用明显,但积炭也随之增加。XRD表征表明随着钾含量增加催化剂碳化、氧化程度增强,促进催化剂中Al、Ca、Fe相互间的作用。Al2O3、CaO含量增加对转化率影响不明显,对钾的作用有一定削弱,CaO对WGS反应有抑制作用。添加稀十金属,XRD表征表明促进催化剂的碳化,不利于催化剂中Al、Ca、Fe相互问的作用。反应条件研究结果表明,低温、低H2/CO比、低空速对抑制甲烷生成非常有效,而压力对甲烷生成影响不明显;当催化剂粒度小于0.1mm则可以认为消除了内扩散影响。
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