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

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.

费托合成(FTS)动力学模拟──烯烃再吸附

基于考虑烯烃再吸附的详细机理动力学模型,从数值上分析了烯烃再吸附效应在实验室积分反应器中的作用行为。结果表明,烯烃再吸附二次反应对提高重质烃类的选择性是有利的;并且在催化剂床层的不同位置,不同碳数的烯烃的再吸附强度呈现不同的特征。