低温钴基费托催化剂开发与应用研究

来源 :中国石油大学(北京) | 被引量 : 0次 | 上传用户:a443532159
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费托合成是将合成气(synthesis gas,CO+H2)转化为长链碳氢化合物的反应,通过产品升级,可以获得低碳烯烃、液态燃料等清洁燃料或润滑油、固体蜡等高附加值的化学品。Co基催化剂的活性高、稳定性好、转化率高、产烃率高,因此是低温费托工艺中合成长链烃的最佳选择。本论文以氧化铝为载体,采用共沉淀法以Co(NO3)2·6H2O为前驱体溶液制备负载型钴基催化剂,然后再通过等体积浸渍法添加助剂,对催化剂进行改性,利用固定床反应器对催化剂进行评价。利用氮气物理吸脱附、XRD、H2-TPR、H2/CO-TPD、XRF等表征分析方法分析了催化剂的孔径结构、还原以及表面吸附性质,考察了不同助剂改性对钴基催化剂的FTS反应性能的影响;后通过改变助剂负载量和反应条件对催化剂制备和反应工艺条件进行优化。结果表明,不同助剂改性的钴基催化剂中,加Pt催化剂的FTS性能最优,CO转化率为58.43%,而且C5+烃选择性最高,达到79.35%,同时甲烷的选择性最低,达到7.90%。引入Pt助剂降低了活性金属还原的困难程度,且催化剂还原温度随Pt含量的增加而降低,同时Pt的添加能够增加CO在催化剂表面的的吸附量,且增强了CO的吸附稳定性,从而提高了催化剂的催化活性。但过多的Pt不利于CO的吸附。初步确定在Co基催化剂中添加0.3%的Pt更有利于原料转化和目标产物的选择性。经工艺调试优化实验,初步确定优化后的催化剂上较为适宜的反应条件如下:T=216℃、H2/CO=2、GHSV=1000 h-1、P=2.5 MPa。
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