助剂对Co/HMS催化剂结构和F-T合成性能的影响

详细研究了钍、锆、锰及铈助剂对钴质量分数为 15 %的Co/HMS催化剂结构、F T合成CO转化率、CO2 选择性及烃分布的影响 ,结果表明 :钍能适当提高F T合成活性 ,且低温下具有较强的链增长能力 ;锆、锰、铈降低了催化剂CO转化率 ,催化剂加氢能力变强 ,导致低碳烃增加较快 ,汽柴油馏分段减低 ,相应的链增长能力降低 ,并以锰和铈较为明显 ;XRD ,TPR及TG表征表明 :锆和铈可提高催化剂Co还原度 ,但F T合成反应时金属Co易被氧化 ,反应中金属Co量明显减少 ,CO转化率降低 ,并以铈最为显著 ;Th助催化剂Co还原度稍有减低 ,Co分散度高于Co/HMS ,且反应中金属Co较为稳定 ,CO转化率得以提高 ;添加Mn助剂后 ,催化剂难以还原 ,反应中活性相金属Co量较小 ,CO转化率较低 .

Co-CeO_2/SiO_2催化剂上的费-托反应性能

考察了反应条件对Co CeO2 /SiO2 催化剂上费 托合成反应性能的影响 ,并对催化剂进行了 10 0 0h稳定性和再生性能实验 .结果表明 ,添加铈助剂后 ,催化剂具有良好的稳定性和再生性能 ,整个过程中CO转化率为 89 7% ,C5+ 烃类 (主要组成为C10 ～C2 0 直链烃 )选择性为 81 0 % ,链增长几率为 0 90 .催化剂的活性表面被反应产物蜡覆盖时 ,阻碍了反应物与活性中心的结合 ,是导致催化剂活性降低的主要原因 .

碱金属助剂对CoCu/TiO_2催化剂上二氧化碳加氢合成长链烃的影响（英文）

大气中CO_2浓度增加导致的温室效应以及化石燃料的匮乏正日益受到世界范围的关注.由于CO_2较强的惰性以及较高C–C偶联能垒,迄今为止大部分研究都集中在CO_2催化加氢制备各种C1化学品(如CH_4,CH3OH,CO等),鲜有研究关注合成液态燃料(C_(5+)碳氢化合物).目前,CO_2加氢直接合成烃类主要通过CO_2基费托合成反应(CO_2-FTS)实现,即先通过逆水煤气变换反应(RWGS)将CO_2还原成CO,随后CO通过传统费托反应(FTS)加氢生成烃类化合物.在两种工业化FTS催化剂(Fe和Co基催化剂)中,钴基催化剂具有更高的反应活性和链增长能力,以及较高的机械强度和稳定性.然而,由于CO_2的惰性,造成催化剂表面物种的加氢程度更高,使得甲烷更容易生成.因而,高反应活性、高选择性催化剂的开发是实现该过程的关键.本文采用沉积沉淀法制备了一系列双金属CoCu/TiO_2催化剂,再通过初湿浸渍法对其进行碱金属助剂(Li,Na,K,Rb和Cs)改性,并用多种表征手段系统研究了碱金属助剂对催化剂物化性质及其催化CO_2加氢制备长链烃反应的影响.结果表明,碱金属的加入对催化剂织构性质影响不大,它们在催化剂表面发生富集,且富集程度随碱金属原子序数的增加而降低.另外,碱金属的加入增强了CO_2的吸附,其中,Na改性的CoCu/TiO_2催化剂的碱性最强;同时还降低了H_2的脱附量,尤以K,Rb和Cs改性的催化剂为甚.在250 ℃,5 MPa,空速3000 mL·g_(cat)^(–1)·h^(–1)和H_2/CO_2=3的反应条件下,对不同碱金属助剂改性的催化剂进行评价.结果表明,不加助剂的CoCu/TiO_2催化剂上CO_2转化率高达23.1%,但产物主要是CH_4,此时CO_2在Co活性中心上直接发生甲烷化反应;碱金属助剂的引入显著抑制了CH_4的生成,提高了长链烃的选择性,但同时也降低了CO_2转化率,并且随着碱金属原子序数增大呈现先下降后上升的趋势,表明合适的碱性强度可以更好地改性催化剂性能.其中,Na助剂改性的CoCu/TiO_2催化剂的碱性最强,且H_2的脱附量降低幅度较小,因此,该催化剂具有最高的C_(5+)烃类收率,达到5.4%;同时CO_2转化率为18.4%,烃类产物中C_(5+)烃类选择性为42.1%.Na助剂改性的CoCu/TiO_2催化剂还展现了良好的催化稳定性,反应200 h后,CO_2转化率和C_(5+)选择性分别保持18%和40%.基于碱金属助剂对催化剂物化性质与反应性能的调变规律,可进一步指导CO_2加氢直接合成长链碳催化剂的设计与合成.

新型钴基介孔分子筛催化剂F-T合成性能和烃分布研究

采用介孔分子筛 MSU-1 ,SBA-1 2和 HMS为载体 ,制得含钴质量分数为 1 5 %的催化剂 .在原料气V(H2 ) / V(CO) =2 .0 ,T=473～ 5 1 3 K,p =2 .0 MPa,GHSV=5 0 0 h- 1 的 F-T合成条件下 ,反应活性依Co/ HMS,Co/ SBA-1 2 ,Co/ MSU-1顺序降低 ,高碳烃 (C+ 1 9)选择性以 Co/ HMS最低 ;Co/ MSU-1和Co/ SBA-1 2催化剂介孔结构在反应中相对稳定 ,Co/ HMS介孔结构在反应后完全塌陷 .

用于选择性合成清洁液体燃料的钴基F-T合成催化剂

在传统F-T合成(Fischer-Tropsch synthesis)中,烃类产物受到Anderson-Schulz-Flory(ASF)方程的控制,这使得烃类产物分布宽,不具有选择性。因此,如何突破ASF产物分布控制,实现以合成气为原料,高选择性合成特定碳数范围内的烃类产品是F-T合成研究领域中的前沿和热点之一。本文以钴基负载型催化剂的活性中心和载体孔结构与F-T合成产物分布之间的关联为探讨重点,综述了这一领域的最新研究成果。