国家教育部博士点基金(20050251006)
- 作品数：13 被引量：55H指数：5
- 相关作者：应卫勇房鼎业李晨马向东张海涛更多>>
- 相关机构：华东理工大学上海兖矿能源科技研发有限公司河南工业大学更多>>
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- 相关领域：化学工程理学石油与天然气工程更多>>
- 气固流化床固体浓度分布的冷模研究被引量：11
- 2008年
- 在内径0.284m、高6.0m的气固流化床冷模装置中进行了气固流化实验,采用PC6D型颗粒浓度测试仪检测固体浓度.分别采用枝条型(开孔率α=5‰和2.5‰)和环形(α=5‰)气体分布器,以直径154～180μm、密度2550kg/m3的砂子为颗粒,在静床高H0=0.6～1.5m、表观气速u=0.3～0.6m/s的情况下,考察了时均固体浓度1-ε在空间的分布.结果表明,增加u使密相区的1-ε减小,分布器形状对1-ε影响不大.采用较低α的分布器时1-ε的变化较大,且其值均较低.H0=0.6m,轴向位置H=0.4m,u=0.3m/s,径向位置r=0～0.142m时,1-ε由0.410上升到0.494;H0=0.6m,H=0.4～0.95m,u=0.3m/s,r=0时,1-ε从0.410减小到0;H0=1.5m,H=0.4～1.3m,u=0.3m/s,r=0时,1-ε从0.397先下降到0.372,再上升到0.424,最后下降到0.328.
- 蔡进李涛孙启文应卫勇房鼎业
- 关键词：气固流化床分布器开孔率
- 钴基催化剂费托合成动力学模型被引量：2
- 2009年
- 由于钴基催化剂的活性组分为Co,反应中CO_2的生成量很少,水煤气变换反应可不予考虑,所以钴基催化剂上烃的生成为主要反应。在费托合成碳化物机理的基础上,建立了烃生成的可能基元反应,以生成碳化物的基元反应为控制步骤,推导出8个钴基催化剂上CO消耗的F-T合成本征动力学模型。模型揭示了钴基催化剂费托合成机理,为反应器的工业设计提供了一定的理论基础。
- 鲁丰乐张海涛马向东应卫勇房鼎业
- 关键词：催化F-T合成本征动力学钴基催化剂
- ZrO_2改性Co-Ru/γ-Al_2O_3催化剂对Fischer-Tropsch合成反应的催化性能被引量：16
- 2006年
- 采用浸渍法制备了ZrO2改性Co-Ru/γ-A l2O3催化剂(以下简称催化剂),考察了反应温度、反应压力、气态空速和合成气n(H2)∶n(CO)对催化剂催化性能的影响。实验结果表明,随反应温度的升高,催化剂的催化活性提高,CH4的选择性增加,重质烃的选择性先增加后减小;升高反应压力有利于提高催化剂的催化活性、增加重质烃的选择性;增大气态空速不利于重质烃的生成;随n(H2)∶n(CO)的增大,CO的转化率和CH4的选择性增加、重质烃的选择性减小。在反应温度220℃、反应压力1.5M Pa、气态空速800h-1、n(H2)∶n(CO)=2.0的条件下,CO的转化率达到84.88%,烃的总选择性为99.63%,CH4和CO2的选择性分别为5.47%,0.37%,C5+占全部烃产物的质量分数为88.16%,重质烃的收率(以标准状况下1m3(H2+CO)计)为152.83g。
- 李晨张海涛应卫勇房鼎业
- 关键词：FISCHER-TROPSCH合成钴基催化剂钌合成气
- Fe-Co-K/SiO_2催化剂催化F-T合成本征动力学的研究被引量：5
- 2007年
- 采用浸渍法制备了Fe-Co-K／SiO2催化剂。在等温积分反应器中，在温度518～541K、压力1．00～2．60MPa、进料中n（H2）：n（CO）=1．12～3．23、气态空速3000～4800h^-1的条件下，研究了在Fe-Co-K／SiO2催化剂上的F～T合成本征动力学。F-T合成中CO2的生成量很少，水煤气变换反应可不予考虑，生成烃为主要反应。以CO转化率的计算值和实验值的残差平方和为目标函数，采用Levenberg-Maquardt法对动力学参数进行优化，得到了F-T合成本征动力学模型参数，反应的活化能为78．9kJ／mol。在Fe-Co-K／SiO2催化剂上的F-T合成本征动力学模型的计算值与实验值的平均偏差为8．27％，模型的计算值与实验值符合较好。
- 马向东孙启文曹发海应卫勇房鼎业
- 关键词：F-T合成本征动力学
- 钴基催化剂F-T合成的人工神经网络模拟被引量：2
- 2006年
- 反应温度、压力、空速和原料气H_2/CO比等工艺操作条件对F-T合成生成重质烃的选择性影响很大。以上述操作参数为输入变量,CO的转化率、甲烷在产物烃中的质量分数C_1和重质烃的质量分数C_5^+为输出变量,采用LM算法建立了钴基催化剂F-T合成的BP神经网络模型,定量预测工艺操作条件对F-T合成的影响规律。预测结果表明,低温有利于重质烃生成,高温下CO的转化率高,但C_1也高,C_5^+重质烃的选择性较低。压力升高,C_1下降,CO的转化率和C_5^+增加。C_1随空速的提高而增加,CO的转化率和C_5^+随空速的升高而下降。低合成气H_2/CO比CO转化率和C_1较低,C_5^+重质烃高。进一步的实验验证表明,模型具有较高的预测精度,CO转化率和C_5^+的相对误差小于8%,C_1小于9%。
- 李晨张海涛应卫勇房鼎业
- 关键词：F-T合成钴基催化剂人工神经网络
- ZrO2改性对Co-Ru／γ-Al2O3催化剂F-T合成性能的影响被引量：3
- 2008年
- 采用浸渍法制备Co-Ru双金属F-T合成催化剂,通过对催化剂进行BET、XRD和TPR表征,考察了ZrO2负载量对催化剂性能的影响,并在固定床反应器中研究了对合成重质烃反应性能的影响。结果表明,载体γ-Al2O3 ZrO2改性没有引起催化剂还原温度的降低,但可降低载体与Co间的相互作用;随ZrO2含量的增加,催化剂中易还原Co物种量增加;在623～693K下进行还原,催化剂具有较高的还原程度,呈现出良好的合成重质烃反应性能。同时,载体γ-Al2O3用ZrO2改性,可形成Co-ZrO2界面,使CO容易离解。在原料气n(H2)/n(CO)=2.0、503K、1.5MPa和空速800h-1下,15%Co0.4%Ru8.0%ZrO2/γ-Al2O3催化剂CO的转化率为93.27%,C5+的选择性82.56%,链生长概率0.81。
- 李晨马向东应卫勇房鼎业
- 关键词：钴基催化剂F-T合成
- 钴基催化剂F-T合成的产物分布及稳定性研究被引量：8
- 2006年
- 采用浸渍法制备了氧化锆改性γ-Al2O3负载Co-Ru取金属催化剂。在固定床反应器中考察了反应温度、压力、空速和合成气H2/CO比对烃产物分布的影响，进行了552h的稳定性实验。结果表明，较低的反应温度、较高的压力和较低的空速有利于碳链增长，产物中柴油馏分C12-C18和蜡C19^＋的选择性高：原料气H2／CO比提高，甲烷、C2-C4、C5-C11的选择性增加，C12-C18和C19^＋的选择性下降；在原料气H2/CO比1.58-2．0、反应温度453-513K、压力1．0-2．5MPa和空速500-1000h^-1催化剂具有较好的合成重质烃反应性能。在原料气H2／CO比2．0、反应温度493K、压力1.5MPa和空速800h^-1下，反应552h，催化剂的稳定性较好，CO的转化率、C5^＋选择性分别大于80％和83％。运行时间对产物烃的分布影响不大，产物烃主要有烷烃组成，主要集中在C5-C18选择性的平均值C1为6．94％，C2-C4 6．20％，C5-C11 33．04％，C12-C18 31．55％，C19^＋ 22.27％。
- 李晨张海涛应卫勇房鼎业
- 关键词：F-T合成钴基催化剂锆钌稳定性
- ZrO_2改性Co-Ru/γ-Al_2O_3催化剂F-T合成的本征动力学被引量：1
- 2006年
- 根据费-托（F—T）合成的表面碳化物机理；推导出合成气反应的8个动力学模型。利用固定床微分反应器对ZrO2改性Co—Ru／γ-Al2O3催化剂在473K和458～498K下的F—T合成动力学进行了研究。结果表明：473K时，H2完全解离，吸附态CO加氢生成甲酰（HCO），HCO加氢生成表面C，同时氧以水的形式脱除（模型6），实验结果最吻合。在473K时，反应速率表达式为：-dNco／dw=kpcopH2^1/2（1＋1.499PH2^1/2＋1．609Pco＋2．541pH2^1/2）。k为99．83mmol／（h·g·MPa^1.5）。通过实验数据对模型6的非线性回归，对反应活化能、吸附活化能等进行了估算，活化能为68．34kJ／mol。
- 李晨曹发海应卫勇房鼎业
- 关键词：费-托合成
- 浸渍次序对钴基催化剂F-T合成催化性能的影响被引量：2
- 2008年
- 采用浸渍法制备钴基催化剂,考察了催化剂组分浸渍次序对其F-T合成反应性能和产物分布的影响。载体γ-A l2O3先浸渍Zr组分,可阻止活性组分与载体间形成难还原的铝酸钴化合物。同时,ZrO2可与催化剂表面的金属Co形成活性界面,在一定程度上使CO容易离解,从而使催化剂呈现出较高的活性和重质烃选择性。在原料气n(H2)∶n(CO)=2.0、温度493 K、压力1.5 MPa、空速800 h-1下,载体先浸渍Zr,然后浸渍Co和Ru的混合水溶液,CO的转化率和C5+的选择性为82.54%和85.63%,链增长概率为0.86,3种组分分次浸渍,CO的转化率、重质烃C5+的选择性和链增长概率分别为81.03%、84.69%和0.83。三种组分混合浸渍,Co可能在催化剂浸渍、干燥、焙烧过程中与载体相互作用形成一定量的难还原化合物,使催化剂的催化性能下降。
- 李晨应卫勇房鼎业
- Fe-Co/SiO_2双金属催化剂上费托合成反应的研究被引量：4
- 2006年
- 采用浸渍法制备Fe-Co／SiO2双金属催化剂，考察了不同反应温度、压力、空速下催化剂的反应性能。实验结果表明，在230～300℃的温度范围内，随反应温度升高，催化剂活性提高，甲烷选择性上升，水煤气变换程度逐渐增大，而C2～C4烯烃／烷烃比和C5^＋选择性下降；压力增加有利于反应活性的提高和重质烃的合成，当压力大于1．5MPa，CO的转化率、水煤气变换程度、C5^＋选择性C2～C4烯烃僬烃比变化不太明显；随空速增加，CO转化率下降，产物中低碳烃含量增加，说明高空速不利于重质烃的生成。XRD结果表明反应前催化剂主要成分为CO3O4和Fe2O3，反应后则为FeCo合金。
- 马向东曹发海孙启文应卫勇房鼎业
- 关键词：F-T合成
