Fe-Mn催化剂F-T合成动力学研究

来源 :中国科学院山西煤炭化学研究所 | 被引量 : 0次 | 上传用户:yangjianguo20
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  煤经F-T合成转化为液体燃料技术符合我国能源富煤少油有气的特点,是目前解决我国石油紧缺问题较为切实可行的技术路线。本文提出了F-T合成复杂反应动力学的新研究思路,即采用无梯度反应器,利用反应器内反应气氛、温度及压力均一的优势,将烃、有机含氧化合物生成及水煤气变换反应动力学从传统的F-T合成、水煤气变换反应同时估算的方法中分离出来单独进行动力学建模、估算,在此基础上将单独优化的动力学模型综合进而获得F-T合成综合模型,构建系统、完整的F-T合成动力学模型化方法,从不同层次研究F-T合成动力学问题。文章分为四个部分进行论述:(1)F-T合成烃生成动力学模型分析及校正。本文对Fe-Mn催化剂,采用无梯度气固相反应器,进行了烃生成动力学的实验和模型分析、校正研究。(2)基于不同反应机理的F-T合成烃生成动力学。在F-T合成烃生成动力学研究中,提出了基于详细反应机理F-T合成动力学模型研究的思路、方法。(3)F-T合成条件下的水煤气变换反应动力学。利用无梯度反应器的特点提出了水煤气变换反应单独建模、估算的方法,在此基础上,对甲酸盐机理、直接氧化机理的四套不同基元反应步骤的水煤气变换反应机理动力学模型进行了系统地研究。(4)F-T合成含氧化合物动力学。本文在对F-T合成含氧化合物分析的基础上,对在含氧化合物中总量占绝对优势的醇,少量但能够腐蚀设备、影响合成油品质的酸进行了动力学建模,分别获得了[CO-s]、[CH2-s]插入的基于详细反应机理含氧化合物动力学模型。(5)F-T合成综合反应动力学模型。在对烃生成、含氧化合物生成动力学和水煤气变换反应动力学分别单独建模与优化的基础上,进行了F-T合成综合反应动力学研究。在CH2插入反应机理基础上,建立了基于详细反应机理的F-T合成综合反应动力学模型,并结合动力学实验数据,对综合反应动力学模型参数进行了优化。
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