费托合成催化剂的研究进展

综述了近年来费托合成反应催化剂的研究进展.重点评述了催化剂活性组分、载体、助剂和制备方法对催化剂性能的影响.对未来费托合成催化剂的研究趋势提出了建议.     

费托合成钴基催化剂制备方法研究进展

综述了近年来费托反应催化剂的研究进展,重点评述了费托合成钴基催化剂的制备方法对反应催化性能的影响,对未来费托合成催化剂的发展趋势提出展望。     

费托合成工艺研究进展

文章从费托合成反应的反应器、催化剂、各国工艺应用等方面介绍了费托合成工艺的现状,为现有费托合成技术的研究现状与发展趋势提供参考。重点介绍了固定床反应器、浆态床反应器和流化床反应器,评述了氧化物载体和活性金属、化学助剂、贵金属助剂,最后将国内外费托合成工艺现状进行比照。     

浅析费托合成技术与反应的影响因素

随着我国对生物质液体燃料需求量的不断增加,而已有的生产能力已经不能满足需要,在这样的背景下,研发生产该液体燃料的新技术也就显得尤为重要。本文就费托合成技术进行分析,首先简单介绍了费托合成,包括其化学反应机理以及费托催化剂的失活与预处理,在此基础上进一步分析了费托催化剂的研究进展。之后论述了费托合成反应器工艺,文章的最后就影响反应的因素进行了一一分析,包括反应温度、反应压力以及气速等。费托合成技术之所以能够被广泛应用于各个领域,这主要是因为人们可以通过调控催化剂来适应不同的生产要求,而得到不同的产物,比如汽油、柴油或石蜡等。     

费托合成制取高端润滑油基础油的研究

以合成气（CO＋H2）为原料,采用钴基催化剂进行费托合成反应制取高端润滑油基础油。目前费托合成主要用于煤间接液化合成燃料油,相比之下,通过费托合成制取润滑油基础油等高端化学品表现出更为可观的市场前景。本文通过对比费托合成工艺,进一步说明制取高端润滑油基础油的优势。     

环境友好催化剂催化合成苯甲醛乙二醇缩醛

综述了固体超强酸、杂多酸、固栽杂多酸、分子筛、树脂、碘、维生素C、硫酸盐、氯化物、高分子栽体氯化物、钒磷氧等20多种不同催化剂催化合成苯甲醛乙二醇缩醛的方法和反应条件.评述了各类催化剂的催化性能、特点、能否重复使用等内容.结果表明:固体超强酸、固栽杂多酸、分子筛、D61和D72离子交换树脂几种环境友好催化剂是合成苯甲醛乙二醇缩醛的优良催化剂.     

费托合成反应器的技术进展

费托合成反应器是间接液化的核心技术之一,该文介绍了费托合成反应器的种类、特点及其主要开发过程,对固定床、流化床和浆态床三种反应器的特点进行了分析对比。因浆态床具有生产能力大、传热效率高、可在线更新催化剂、制造成本低等优点,也是费托合成工业开发的主要发展方向。浆态床反应器开发的关键是固液、分离、反应热移取、气体分布器的研究和开发。     

费托合成产品分布影响分析

现行费托合成技术主要是依靠煤炭和天然气蒸汽混合进行深度脱硫技术而得到的不同的液体燃料的一种先进技术,费托合成技术获得燃料油具有高效清洁的作用.费托合成反应的进行,催化剂的影响较显著,对于生成的烯烃、烷烃、副产物甲烷和乙醇等等,其组成成分服从ASF分布规律,对于不同的反应条件,使得系统的反应呈现不同的趋势,该文采用壳牌气化炉技术,将粗煤气后经一氧化碳变换器变换,由低温甲醇洗脱除二氧化碳,得到适当H2/CO比的合成气,经由费托合成反应生成目标产品,本文针对费托合成技术对产品分布影响分析,全面而系统的阐述费托合成技术中反应温度、反应压力、反应时间、H2/CO比例、合成气空速等对合成产物的影响等,并根据生产实际进行标定存在的问题并提出相应建议,以满足生产实际.     

不同载体和前驱体对钴基催化剂浆相费托合成性能的影响

以SiO2和γ-Al2O3为载体，以硝酸钴、醋酸钻和氯化钴为前驱体，利用浸渍法制备出钻基细粒子催化剂。用X射线衍射、程序升温还原、比表面测试等技术考察了钴基催化剂的结构和还原性能，分析了不同载体和前驱体对浆相费托反应性能的影响。结果表明，SiO2载体上钴物种的分散度和还原度均高于γ-Al2O3载体，因而Co／γ-Al2O3催化剂的活性最差，CO转化率远低于Co／SiO2催化剂。不同钴前驱体所制备的Co／SiO2催化剂钴物种的分散度和还原度有很大的差别，其相应的Co／SiO2催化剂的浆相费托活性顺序由大到小依次为：Co(NO3)2，Co(NO3)2 Co(CH3CO2)2，Co(CH3CO2)2，CoCl2。     

氧化铜催化臭氧氧化模拟费托合成废水

费托合成废水COD高达40～60 g/L,pH低至2～3,必须采用化学方法进行预处理才能有效续接生物处理方法。本研究利用氧化铜对模拟费托合成废水进行臭氧催化氧化降解实验,考察单独臭氧氧化、催化臭氧氧化、催化剂投加量、初始COD对模拟费托合成废水COD去除率的影响,并对COD的降解动力学进行分析。实验结果表明:对于COD的定量分析,与分光光度法相比,重铬酸钾滴定法测定COD的精确性比较高;单独氧化铜吸附和单独臭氧氧化对模拟废水COD的去除率为20%～30%;采用氧化铜和臭氧组合工艺,对模拟费托合成废水COD的去除率较高。当COD初始值为1 000 mg/L时,氧化铜投加量为1 g/L,反应120 min后对模拟费托合成废水的COD去除率达到76.62%;随着初始COD浓度的提高,COD的绝对降解量也成比例逐渐增大。CuO/O_3体系氧化机制分析表明,·OH对模拟费托合成废水中小分子有机酸醇的去除发挥了主要作用。动力学分析结果表明,采用氧化铜催化臭氧氧化工艺,模拟费托合成废水COD的降解过程符合准一级动力学方程,相关性系数高达0.97以上。     

262-磺化分子筛连续催化合成油酸甲酯

采用262-磺化分子筛作催化剂,在自制固定床反应器中,甲醇和油酸连续酯化合成油酸甲酯.考察了影响酯化反应的因素,获得最佳的实验条件为：甲醇与油酸的质量比为0.3,反应温度为90℃,反应物流量为2 mL/min,经3次循环酯化,酯化率达99.6％.催化剂循环使用20次,酯化率几乎没有变化,表现出了优良的催化活性和稳定性.与传统方法相比,收率高,甲醇用量小,能耗低,易于工业上连续化生产.     

Al含量对完全液相法制备Cu-Zn-Al催化剂合成甲醇的影响

采用完全液相催化剂制备工艺,以异丙醇铝为铝源,在固定n(Cu)∶n(Zn)比例下,考察了Al含量对Cu-Zn-Al浆状催化剂合成甲醇的影响,通过X射线粉末衍射(XRD)、程序升温还原(TPR)、氮气吸附(BET)、X射线光电子能谱(XPS)等对催化剂进行了表征。研究表明,Al含量对催化剂的催化性能有显著的影响,较多或较少的Al含量都不利于甲醇合成;当n(Cu):n(Zn):n(Al)=2∶1∶0.8时催化剂具有最高的甲醇选择性。增加Al含量有利于提高Cu物种的分散性;当Al含量增加到一定量后,催化剂的比表面积会迅速增加。     

MCM-48介孔分子筛的合成研究

本文以正硅酸乙酯(TEOS)为硅源,以十六烷基三甲基溴化胺(CTAB)为模板剂,用传统的水热合成法合成介孔分子筛MCM-48,探索模板剂、水、氢氧化钠等不同因素对合成MCM-48介孔分子筛的影响。在较低模板剂用量的条件下,合成了介孔分子筛,用XRD对MCM-48介孔分子筛进行了结构表征。     

不同类型分子筛对甲缩醛的催化性能

在间歇反应方式下, 研究了以甲醛和甲醇为原料合成甲缩醛反应所需的催化剂. 在30 ℃, 醛醇摩尔比为1∶2, 加入5%（质量分数）的催化剂条件下, 考察了HY, HM , Hβ, γ-Al₂O₃和 HZSM-5等催化剂对该合成反应的催化效果, 从中优选出HZSM-5. 进一步对不同硅铝比和 不同交换度的HZSM-5进行评价. 实验结果表明, 硅铝比为38, 交换4次的HZSM-5分 子筛对该 合成反应具有良好的催化作用, 甲醛的转化率为45%, 甲缩醛的选择性达99%. 该催化剂经 20次重复使用, 甲醛的转化率、 甲缩醛的选择性无明显变化, 表现出良好的催化稳定性 .     

二氧化锆助剂对碳纳米管负载钴基催化剂费-托合成催化性能的影响

通过浸渍法制备了碳纳米管负载的钴基催化剂,考察了助剂ZrO2的加入方式对催化剂的费-托合成催化性能的影响.采用透射电子显微镜、氮气物理吸附脱附、X-射线衍射、H2-程序升温还原、X-射线光电子能谱等方法对催化剂进行了表征,并在固定床反应器上对催化剂的费-托合成反应性能进行了测试.结果表明:对于先浸渍钴后浸渍锆或者钴和锆同时浸渍的催化剂,ZrO2的加入提高了钴的分散度;但是先浸渍钴后浸渍锆,ZrO2覆盖了部分钴的表面,使得此种催化剂表现出最低的反应活性.先浸渍锆后浸渍钴的催化剂的钴颗粒虽然较大,但是催化剂中表面钴原子的密度最大,从而表现出最高的反应活性.     

硅或钛取代AlPO-11分子筛的合成及表征

介绍了硅，钛取代A1PO-11分子筛SAPO-11、TAPO-11的合成方法，采用X射线衍射（XRD）、扫描电子显微镜（SEM）、热重-差热、氮气吸脱附等手段对合成的分子筛进行了表征，考察了晶化温度和原料比对分子筛合成的影响。结果表明，硅，钛取代A1PO-11分子筛能生成AEL结构的TAPO-11分子筛；SAPO-11与A1PO-11分子筛表观形貌相差不大，而TAPO-11分子筛表观形貌则与A1PO-11分子筛有很大不同；硅，钛取代后分子筛的孔道半径及其孔容有所改变；3种分子筛都具有较好的热稳定性。     

合成吲哚的高效催化剂Cu—Zn—Mn／SiO2

本文制备了以苯胺和乙二醇为原料合成吲哚的一系列铜基催化剂,筛选出了高效催化剂Cu—Zn—Mn／SiO2,并对它们进行了ICP—AES和XRD表征。实验表明,由浸渍法制备的Cu—Zn—Mn／SiO2催化剂,稳定性、活性高于由共沉淀法制备的Cu—Zn—Mn／SiO。催化剂,吲哚收率76．0％。锰对铜和锌有明显的分散作用;铜晶拉越小,活性越高。     

沉淀方式对CO_2加氢合成甲醇催化剂性能的影响

采用不同的沉淀方式制备了CO2加氢合成甲醇CuO-ZnO和CuO-ZnO-Al2O3催化剂,研究了沉淀方式对催化剂活性、甲醇选择性及甲醇产率的影响。     

Zr-MCM-41的合成及其在苯酚叔丁基化反应中催化性能

采用水热法合成出不同硅锆摩尔比的Zr - MCM - 41介孔分子筛,采用XRD、N2吸附-脱附、TEM等方法进行表征.将Zr - MCM -41介孔分子筛用H2SO4溶液修饰得到SO2-/Zr - MCM -41,结果表明:合成的样品具有典型的MCM -41六方介孔结构,随着硅锆摩尔比的减小,样品比表面积和孔体积减小,硅锆摩尔比为5时,介孔骨架趋向混乱,MCM - 41介孔结构难以生成;SO24-/Zr - MCM - 41对苯酚与叔丁醇的烷基化反应有较高的催化活性,随反应温度升高,对4-TBP的选择性增加,而对2,4 - DTBP的选择性降低.叔丁醇与苯酚摩尔比为2、空速为2h-1、反应时间为2h、反应温度为140℃时,苯酚转化率达到82.9％.     

合成方法对于生物质合成气一步法合成二甲醚催化剂性能的影响

以Cu-ZnO-Fe2O3-ZrO2作为甲醇合成活性组分并以HZSM-5作为甲醇脱水活性组分用3种不同的方法合成了催化剂,对催化剂进行了XRD和BET表征.研究了3种合成方法对于生物质合成气一步法制二甲醚Cu-ZnO-Fe2O3-ZrO2/HZSM-5催化剂催化性能的影响,结果表明,合成方法对于活性组分的分散度有很大的影响,从而进一步影响催化剂对于该反应的催化活性及目标产物的选择性.