刘颖
,
王钰
,
郝栩
,
李莹
,
白亮
,
相宏伟
,
徐元源
,
钟炳
,
李永旺
催化学报
用固定床反应器研究了Fe-Mn催化剂上原料气中添加CO2对费托合成反应的影响.结果表明,在533 K与反应总压为1.50 MPa时,大量CO2的添加使得生成CO2的选择性迅速降低,烃的生成速率降低,烃的收率也有所降低,产物向轻组分方向偏移,有机含氧化合物的生成速率降低;在593 K与合成气(H2+CO)分压为1.50 MPa时,随着CO2分压的增加, CO消耗速率变化不大,而烃的生成速率缓慢升高,烃的收率有所升高, CO2的生成速率缓慢降低, H2O的生成速率明显加快.由于CO2的添加,促使水煤气变换反应向逆反应方向进行,降低了催化剂表面氢物种浓度,抑制了加氢反应,低碳烃的烯/烷比有所增大,同时提高了重质烃的选择性,且随着CO2分压的增加,有机含氧化合物的生成速率呈上升的趋势.
关键词:
铁
,
锰
,
费托合成
,
合成气
,
二氧化碳
,
水煤气变换
杨骏
,
刘颖
,
李苑
,
张渊明
,
白亮
,
相宏伟
,
李永旺
,
钟炳
催化学报
采用固定床积分反应器,详细考察了F-T合成反应用Fe-Mn催化剂运行900和1 800 h后的中后期反应性能. 结果表明,该催化剂仍维持着较高的催化活性及稳定性; 与初期反应性能相比,运行900 h后CH4选择性有明显升高的趋势,运行1 800 h后CH4选择性进一步升高. 运行2 200 h后,通过降低原料气的H2/CO比和提高反应压力,可明显改善烃产物的选择性. 在n(H2)/n(CO)=0.62,GHSV=2 300 h-1,p=3.02 Mpa和θ=283 ℃的条件下,CO转化率可达75.6%,总有效烃(C=2～4+C+5)的选择性可达89.0%,CH4选择性为5.7%. 这表明该催化剂具有良好的可操作性,且特别适合于由煤制合成气制液体燃料和C2～4低碳烯烃,在浆态床反应器中有潜在的应用前景.
关键词:
铁
,
锰
,
费托合成
,
烃选择性
刘颖
,
杨骏
,
白亮
,
李莹
,
刘利军
,
相宏伟
,
李永旺
,
钟炳
催化学报
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200 h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=6 000 h-1,p=2.02 MPa和θ=300 ℃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0.54 g/(ml*h).
关键词:
铁
,
锰
,
费托合成
,
烃选择性
张业
,
李永旺
,
孙予罕
,
钟炳
,
汤丁亮
,
徐富春
,
王水菊
催化学报
采用XPS技术对氧化态及还原态超细Mo-Co-K催化剂进行了研究. 结果表明,在氧化态超细Mo-Co-K催化剂中,钼和钴分别以Mo6+和Co2+物种存在,催化剂中各物种之间存在着相互作用; 随着Co/Mo比的增大,还原态催化剂中Mo4+物种的含量逐渐增大并出现极大值; 催化剂上合成低碳醇反应性能与其表面的Mo4+物种有关. 将催化剂表面的Mo4+物种含量与其合成低碳醇选择性进行关联,发现二者存在着很好的对应关系. 此外,对超细Mo-Co-K催化剂上合成低碳醇反应的活性中心进行了初步探讨.
关键词:
超细催化剂
,
钼
,
钴
,
钾
,
非负载型催化剂
,
X射线光电子能谱
,
低碳醇
魏彤
,
王谋华
,
魏伟
,
孙予罕
,
钟炳
催化学报
在室温条件下用氧化钙催化碳酸丙烯酯(PC)和甲醇的酯交换反应,高收率、高选择性地合成了碳酸二甲酯(DMC). 在假设羟丙基甲基碳酸酯(HPMC)是反应中间产物的基础上,计算了甲醇、PC和HPMC的电荷分布,并推论出可能的副反应PC的聚合. 通过考察反应温度对DMC选择性和收率的影响,证明了关于中间体HPMC和副反应PC聚合的假设. 考察了加料顺序、反应温度对DMC生成速率的影响,并在此基础上提出了氧化钙催化PC和甲醇酯交换合成DMC的可能机理.
关键词:
氧化钙
,
碳酸丙烯酯
,
甲醇
,
酯交换
,
碳酸二甲酯
谭猗生
,
解红娟
,
崔海涛
,
韩怡卓
,
钟炳
催化学报
以Cu(NO3)2为前驱体,以水、丙酮或乙二醇为溶剂,以γ-Al2O3为载体,采用等体积浸渍法制备了用于合成气一步法制二甲醚的脱水-变换双功能催化剂,并对其还原性能、晶态分布、还原态的酸性及催化性能进行了研究. H2-TPR结果表明,以乙二醇为溶剂制备的催化剂上可还原氧化铜的量最多. XRD结果表明,以水为溶剂制备的催化剂上,氧化铜并未完全均匀地分散在氧化铝表面,而是有一部分以单质铜或铜铝化合物的形式存在; 而以丙酮或乙二醇为溶剂制备催化剂时,氧化铜分布均匀. 还原态催化剂NH3-TPD结果表明,以乙二醇为溶剂制备的催化剂上,酸性中心主要集中在弱酸位上. 浆态床搅拌釜中合成反应的结果表明,用氧化铜对脱水催化剂进行改性,能改善催化剂的催化性能,提高CO转化率和产物中二甲醚的选择性,抑制副反应的发生. 非水溶剂的使用对CO转化率没有明显的影响,但可改变催化剂上酸中心的分布,提高二甲醚的选择性,并抑制副反应的发生.
关键词:
氧化铜
,
氧化铝
,
脱水催化剂
,
合成气
,
二甲醚
,
水
,
丙酮
,
乙二醇
陈小平
,
吴贵升
,
王秀芝
,
孙予罕
,
钟炳
催化学报
Ni改性的Cu/Mn/ZrO2是CO加氢合成低碳混合醇的有效催化剂,在较为温和的条件(T=573K,p=8.0MPa,GHSV=5000h-1)下,醇的时空产率为0.36g/(ml.h),其中C2+OH的选择性约30%.产物由直链C2+OH和以异丁醇为主的支链醇构成.温度和压力的提高明显促进了异丁醇的生成.可以认为,Ni的添加对直链醇的生成有决定性作用,而异丁醇的生成取决于Zr的作用.反应过程中甲烷等副产物的生成及水煤气变换反应可控制在合理的范围内.另外,K助剂的加入可进一步促进C2+OH的生成.
关键词:
镍助剂
,
铜
,
锰
,
氧化锆
,
一氧化碳
,
加氢
,
低碳醇
银董红
,
李文怀
,
钟炳
,
彭少逸
催化学报
用不同链长度的十二胺,十四胺,十六胺和十八胺等伯胺为模板剂合成了具有不同孔径大小的HMS中孔分子筛. XRD和低温氮吸附测定表明,HMS具有典型的中孔分子筛特征,且其孔径大小随HMS合成中所用模板剂链长度的增加而增加. 以HMS为载体,采用孔体积浸渍法制备了负载量为7.5%的钴催化剂,在接近工业试验条件下(n(H2)/n(CO)=2.1,GHSV=500 h-1,p=2.0 MPa,θ=227 ℃)考察了载体孔径大小对费-托合成反应性能的影响. 结果表明,与常规的SiO2载体相比,HMS负载钴催化剂具有更高的催化活性和C5+选择性;而且,CO转化率,C5+选择性及产物中的蜡油比均随着HMS载体孔径的增大而升高. 以7.5%Co/HMS-18为催化剂,CO转化率为78.0%,C5+选择性为80.8%,蜡油比为11.1.
关键词:
HMS分子筛
,
钴催化剂
,
合成气
,
加氢
,
费-托合成
银董红
,
李文怀
,
钟炳
,
彭少逸
催化学报
以HMS,MCM-41,AlHMS和ZrO2/HMS等中孔分子筛为载体,采用孔体积浸渍法制备了系列负载型钴催化剂.XRD测定结果表明,Co氧化物完全分散于分子筛内表面,载体仍保持中孔分子筛的特征;低温N2吸附测定结果表明,表面负载金属钴后,分子筛的比表面积和孔体积下降,孔径减小,孔壁增厚.比较了不同中孔分子筛负载Co催化剂在F-T反应中的催化性能,以短程六角对称的HMS为载体,有利于F-T反应中的链增长,烃类产物主要为微晶蜡;以ZrO2/HMS为载体可抑制CH4的生成,提高C5+的选择性.
关键词:
中孔分子筛
,
负载钴催化剂
,
费-托合成
,
合成气
