Cr助剂对Fe基催化剂结构和费托合成性能的影响

催化学报 , 2010, 31(7): 809-816. doi: 10.3724/SP.J.1088.2010.91246

Cr助剂对Fe基催化剂结构和费托合成性能的影响

王虎林 ^1, , 杨勇 ^2, , 王洪 ^3, , 青明 ^4, , 相宏伟 ^5, , 李永旺 ^6,

1.中国科学院山西煤炭化学研究所煤转化国家重点实验室,山西,太原,030001;中国科学院研究生院,北京,100049

2.中国科学院山西煤炭化学研究所煤转化国家重点实验室,山西,太原,030001

3.中国科学院山西煤炭化学研究所煤转化国家重点实验室,山西,太原,030001;中国科学院研究生院,北京,100049

4.中国科学院山西煤炭化学研究所煤转化国家重点实验室,山西,太原,030001;中国科学院研究生院,北京,100049

5.中国科学院山西煤炭化学研究所煤转化国家重点实验室,山西,太原,030001

6.中国科学院山西煤炭化学研究所煤转化国家重点实验室,山西,太原,030001

基金项目: 国家杰出青年基金(20625620) 国家自然科学基金重大项目(20590361)

关键词：费托合成 , 铁基催化剂 , 铬助剂 , 固溶体 , 固定床反应器

Effects of Cr Promoter on Structure and Fischer-Tropsch Synthesis Performance over Fe-Based Catalysts

采用N2吸附-脱附、X射线衍射、穆斯堡尔谱、X射线光电子能谱、程序升温还原和热重分析等技术研究了助剂Cr含量对Fe基费托合成催化剂的织构性质、还原行为以及物相变化的影响.在H2/CO=2.0,260～300℃,1.5 MPa和2000 ml/(g·h)条件下,在固定床反应器中考察了Cr含量对Fe基催化剂费托合成反应活性和产物烃选择性的影响.结果表明,在氧化态催化剂中,Cr助剂与Fe物相存在较强的相互作用,形成固溶体相α-(Cr1-xFex)2O3;随着Cr含量的增加,逐渐由单一的富Fe相α-(Fe1-xCrx)2O3向富Fe相和富Cr相α-(Cr1-yFey)2O3两相过渡.Fe-Cr固溶体的生成显著抑制了催化剂的还原,导致催化剂还原度降低,因而催化剂活性下降.同时,Cr的添加提高了甲烷和轻质烃选择性,但抑制了水煤气变换活性.

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