中国科学院知识创新工程重要方向项目(KGCX1SW02)
- 作品数：13 被引量：115H指数：7
- 相关作者：李永旺相宏伟白亮钟炳张志新更多>>
- 相关机构：中国科学院山西煤炭化学研究所暨南大学武汉大学更多>>
- 发文基金：中国科学院知识创新工程重要方向项目国家高技术研究发展计划国家自然科学基金更多>>
- 相关领域：理学化学工程更多>>
- 廉价铁基催化剂F-T合成反应性能初探被引量：7
- 2003年
- 以四个廉价的FeSO4工业原料为铁源,采用连续共沉淀法制得含铁浆料,再用喷雾干燥法制得微米级球状Fe Cu K SiO2催化剂。在H2 CO=2、526K、2 0MPa、2000h-1条件下于固定床反应器上考察了这四个铁基催化剂的F T合成反应活性、选择性和稳定性,结果表明在240h运行时间内,该四个催化剂均表现出良好的反应活性和选择性,而稳定性则有不同程度的下降,其中2#催化剂性能相对较优,初始CO转化率为77 89%,经历反应诱导期40h时达到89 58%,其后CO转化率逐渐下降,失活速率为1 33% d;在整个运行期间CH4选择性维持在4%左右,C+5选择性在80%左右。
- 田磊吴宝山杨勇白亮张志新相宏伟李永旺刘源
- 关键词：F-T合成FESO4铁基催化剂喷雾干燥煤间接液化
- 钾助剂对F-T合成铁基催化剂浆态床反应性能的影响被引量：27
- 2004年
- 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 0 10～ 0 0 5 8) ,采用低H2 /CO比的合成气于典型的工业反应条件下 (5 2 3～ 5 33K ,1 5MPa,H2 /CO =0 6 7)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 0 30 ,该K含量催化剂的 6 6 0h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 0 4 5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 .
- 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
- 关键词：费-托合成铁基催化剂钾助剂喷雾干燥技术
- 不同沉淀剂制备的铁基催化剂对浆态床F-T合成反应的催化性能被引量：17
- 2005年
- 以FeSO4·xH2 O为铁源,分别以Na2 CO3 和氨水为沉淀剂制备了目标组成相同的两种Fe Cu K SiO2 催化剂样品.采用原子发射光谱、低温N2 吸附、X射线衍射、X射线光电子能谱和M¨ossbauer谱等技术对催化剂进行了表征.在n(H2 ) /n(CO) =0 6 7,WHSV =2 0 0 0h-1,p =1 5MPa和θ=2 5 0℃的条件下,在带搅拌器的浆态床反应器中考察了催化剂对F T合成反应的活性、选择性和稳定性.结果表明,以氨水为沉淀剂的催化剂具有较大的比表面积,还原态催化剂体相中能产生较多的铁碳化物物种.在6 0 0h的运行实验中,两种催化剂样品均表现出良好的反应初活性,CO转化率超过80 % ,但氨水沉淀催化剂的稳定性明显高于Na2 CO3 沉淀催化剂,前者在6 5 0h内的失活速率仅为0 0 1% /h .两种催化剂样品均表现出较低的甲烷选择性和较高的重质烃选择性,在实验运行期间,CH4选择性均保持在3%左右,C5+ 的选择性则保持在84
- 吴宝山白亮张志新相宏伟李永旺易凡徐斌富
- 关键词：费-托合成硫酸亚铁沉淀铁催化剂浆态床反应器
- 工业Fe-Mn催化剂上基于详细反应机理的F-T合成动力学模型 Ⅰ.烯烃再吸附动力学研究被引量：8
- 2005年
- 利用转篮式无梯度反应器,在工业FeMn催化剂上,在较宽的工业操作相关的反应条件下进行了FT合成反应动力学研究.首次提出了利用转篮式无梯度反应器反应气氛和反应温度均一的优势,将烃生成反应动力学的估算从传统的对烃生成和水煤气变换这两类发生在不同活性中心的反应同时进行估算的方法中分离出来,简化了烃生成动力学模型的计算.在基于亚甲基插入的亚烷基机理动力学模型基础上,考虑到乙烯与催化剂表面强的相互作用,将乙烯和乙烷的生成动力学参数单独计算.动力学模型计算的链增长、烷烃和烯烃生成的活化能均与文献报道值具有较好的一致性.由FT合成动力学模型计算的合成气消耗速率、甲烷生成速率和C5+的生成速率较好地与实验值吻合.通过动力学模型并结合实验结果分析发现,未考虑除化学反应之外的非本征因素的烯烃再吸附动力学模型不能够正确预测烃产物分布偏离ASF规律及烯烷比随碳数增加而下降的现象.
- 滕波涛常杰刘颖张成华杨骏郑洪岩张荣乐白亮相宏伟李永旺
- 关键词：费-托合成动力学工业催化剂
- 工业Fe-Mn催化剂上基于详细反应机理的F-T合成动力学模型 Ⅱ.不同校正方法的动力学模型分析被引量：5
- 2005年
- 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FT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FT合成工业操作具有重要意义.
- 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
- 关键词：费-托合成动力学物理吸附工业催化剂
- 超细粒子Fe-Mn工业催化剂F-T合成集总机理动力学(Ⅱ)参数估算与模型筛选被引量：6
- 2005年
- 为获得真实、准确的动力学参数,设计和安排了动力学实验,在参数估算过程中建立了CO转化率和CO2选择性两个目标函数.用传统的LevenbergMaquardt方法,通过对文(Ⅰ)建立的超细Fe-Mn工业催化剂F-T合成集总机理动力学模型参数的优化,得到最终的估算值.依据参数的物理意义、拟合程度和统计检验对建立的动力学模型进行模型筛选,最终获得的动力学模型可较好地描述CO转化率和CO2选择性,估算值与实验值相对残差一般小于25%.同时,所得模型可较好地解释催化剂反应性能.
- 吉媛媛相宏伟李永旺徐元源钟炳
- 关键词：F-T合成FE-MN催化剂
- 焙烧温度对Fe-Mn催化剂结构和F-T合成性能影响被引量：22
- 2004年
- 研究了焙烧温度对Fischer Tropsch(F T)合成Fe Mn催化剂的织构性质、还原行为以及在还原和反应过程中结构变化的影响;在H2 CO=2.0、260℃、2.5MPa和1000h-1条件下在固定床反应器上考察了焙烧温度对Fe Mn催化剂F T合成反应活性、烃产物选择性和运行稳定性的影响。XRD和TPR结果表明,随着焙烧温度的升高,催化剂中α Fe2O3晶粒增大,催化剂比表面积降低,促进Mn3+渗入α Fe2O3晶格中,形成了铁锰固溶体物相,使得催化剂难于还原,当焙烧温度升高到700℃时,催化剂中的α Mn2O3相完全消失。催化剂F T合成反应评价表明,在不降低催化剂活性的同时,焙烧温度的升高可显著地提高催化剂的反应运行稳定性,并促使烃产物分布向高碳数方向偏移;600℃焙烧的Fe Mn催化剂运行200h,总体活性高,失活速率较低,对低碳烯烃和中间馏分油段产物选择性好。
- 杨勇陶智超张成华王洪田磊徐元源相宏伟李永旺
- 关键词：F-T合成FE-MN催化剂焙烧温度
- Fe-Mn催化剂对F-T合成反应的催化性能 Ⅰ.初期反应性能被引量：14
- 2003年
- 在固定床积分反应器中 ,对Fe Mn催化剂上F T合成反应的初期反应性能进行了一系列条件实验 ,考察了在不同温度、压力、原料气H2 /CO比和空速下催化剂的催化性能 .结果表明 ,该催化剂运行 2 0 0h后 ,仍显示出较高的催化活性和稳定性 ,对低碳烯烃和C5+ 烃具有较高的选择性 ,且C5+ 烃的时空收率较高 .在n(H2 ) /n(CO) =1,GHSV =6 0 0 0h-1,p =2 0 2MPa和θ =30 0℃的条件下 ,CO转化率可达 74 1% ,总有效烃 (C=2～ 4+C5+ )的选择性可达 88 6 % ,甲烷选择性为 6 7% ,C5+ 烃的时空收率为 0 5 4 g/ (ml·h) .
- 刘颖杨骏白亮李莹刘利军相宏伟李永旺钟炳
- 关键词：FE-MN催化剂费托合成选择性
- 超细粒子Fe-Mn工业催化剂F-T合成集总机理动力学(Ⅰ)反应机理与动力学模型描述式被引量：6
- 2005年
- 为获得超细粒子Fe-Mn工业催化剂在F-T合成中CO转化的动力学模型描述式,为其工业放大过程中反应器设计提供依据,将F-T合成这样一个包括数百个反应的体系集总为F-T烃生成反应和水煤气转换(WGS)反应.这样,反应物CO的转化速率可近似地用烃生成速率与CO2生成速率之和来表示.在碳化物机理基础上建立烃生成基元反应步骤,以决定烃“结构单元”CH2生成的步骤为速控步骤建立动力学模型.同时,在甲酸盐机理基础上建立CO2生成的基元反应步骤,以甲酸盐物种的生成步骤为速控步骤建立动力学模型.
- 吉媛媛相宏伟李永旺徐元源钟炳
- 关键词：F-T合成FE-MN催化剂
- 沉淀型Fe-Mn工业催化剂的F-T反应性能被引量：2
- 2004年
- 在积分固定床反应器中系统考察了用于Fischer Tropsch (F T)合成的沉淀型Fe Mn工业催化剂的性能 .首先对催化剂进行了 2 0 0 0 h的稳定性测试 ,然后在不同反应温度、原料气H2 /CO比、空速和总压下考察其反应性能 .结果表明 ,在 2 0 0 0 h的运行过程中 ,该催化剂活性和选择性较平稳 ,失活速率较小 ,且在较高的反应温度下失活速率更小 ,显示出该催化剂具有良好的长期稳定性 ;经 2 0 0 0 h的运行后 ,该催化剂仍表现出较高的反应活性和稳定性 ,同时 ,还保持着较高的低碳烯烃和C5+ 选择性 .此外 ,当反应条件在一定范围内发生变化时 ,低碳烯烃和C5+ 选择性变化不大 ,说明该催化剂具有良好的可操作性 .
- 吉媛媛相宏伟李永旺钟炳
- 关键词：FISCHER-TROPSCH合成FE-MN催化剂
