费托组元改性的低碳混合醇催化剂研究进展

综述了Mo系耐硫催化体系、Co改性催化体系、Fe改性催化体系、Ni改性催化体系以及Rh改性催化体系等费托组元改性催化剂的低碳混合醇合成反应性能,对费托组元改性催化剂的制备条件、工艺参数、助剂和载体等影响因素进行了重点介绍,并对该催化剂的特点及发展趋势进行了展望。

低碳混合醇合成Cu-Co基催化剂研究进展

近年来,低碳混合醇合成催化剂尤其是Cu-Co基催化剂在基础研究和工业应用方面得到快速的发展。本文综述了合成低碳混合醇用Cu-Co基催化剂的反应性能,重点介绍活性组分Cu、Co的负载量、制备方法、合成条件、工艺参数、助剂和载体对Cu-Co基催化剂的结构、催化活性、选择性的影响,并对该催化剂的发展趋势进行了展望。

镍基整体式催化剂上生物质粗燃气重整调变的特性研究

采用浸渍法制备了Ni基整体式催化剂,考察了不同条件(温度、时间、空速、水蒸气添加等)对催化剂上生物质粗燃气重整反应性能的影响。结果表明,催化剂在较低温度下(≤500℃)只具有CO加氢反应活性,随着反应温度的升高粗燃气重整反应逐渐进行,在800℃以上,CH4和C2转化率均高达95%以上,CO2转化率达到92%,但随着反应空速和水蒸气添加量的增加,CH4和CO2等转化率呈现缓慢降低的趋势。此外,通过改变水蒸气添加量可对合成气中H2/CO体积比在0.85～4.00进行较好调节。结合XRD表征发现,Ni基整体式催化剂中Ni°的生成可较好地促进重整反应的进行。

费托合成Fe基催化剂中铁物相与活性的关系

采用连续共沉淀和喷雾干燥相结合的方法制备了微球形Fe基催化剂,采用N2吸附-脱附、X射线衍射和穆斯堡尔谱等手段,考察了催化剂在不同还原条件下铁物相的转变,并在浆态床反应器中评价了催化剂的费-托合成(FTS)反应性能.结果表明,Fe基催化剂在合成气气氛下首先从α-Fe2O3转变为Fe3O4,然后转变为铁碳化物(FexC);还原压力的增大有利于α-Fe2O3向Fe3O4的转变,而抑制Fe3O4向FexC的转变;还原空速的增加则促进Fe3O4转变为FexC.催化剂的FTS反应活性随着催化剂中Fe3O4含量的增加而逐渐下降,而随着FexC含量的增加而逐渐上升.

生物质粗燃气自热重整调变的热力学分析

运用吉布斯自由能最小化方法对生物质粗燃气自热重整过程进行了热力学分析,研究了重整反应过程中的温度,O2/CH4摩尔比及焦油摩尔分数等因素对平衡产物组成的影响规律。研究结果表明:低温有利于CO歧化与加氢反应,而高温促进了CH4和CO2的转化,提高合成气H2+CO摩尔分数,降低H2/CO摩尔比。O2/CH4摩尔比的增加有利于生物质燃气从部分氧化反应向完全氧化反应转变,促进了CH4的重整反应而抑制了CO2的转化;O2/CH4摩尔比的增加降低了合成气H2+CO摩尔分数,降低了H2/CO摩尔比,在重整后的生物质粗燃气中,n(H2)/n(CO)≈1。积碳量随温度升高和O2/CH4摩尔比的增加逐渐减少,随着焦油(C10H8)物质的量的增加而增加。焦油物质的量增加提高了合成气中H2与CO摩尔分数,是重整反应的重要原料。优化的生物质燃气自热重整反应条件为温度1 023 K,O2/CH4摩尔比0.7,焦油摩尔分数<1%。