铁基费托合成催化剂研究进展ppt课件

1、铁基费托合成催化剂研讨进展. 费托合成(F-T合成)是实现煤间接液化技术的重要环节之一，费托合成是指合成气经催化反响转化为碳氢化合物的过程，主要发生生成烷烃和烯烃的反响，同时还伴随有含氧化合物的生成和水煤气变换(WGS)反响。铁基催化剂因价钱低廉、催化活性和水煤气变换反响(WGS)活性高以及助剂效果明显，而在费托合成催化剂中占有重要的位置。.铁基催 化剂载体反响器助剂分类.1 铁基催化剂分类 按制备方法，铁基催化剂又可分为熔铁和沉淀铁催化剂。熔铁催化剂比外表积较低，孔容较小，适用于高温F-T合成，产物多以低碳烃为主。沉淀铁催化剂具有高比外表积、大孔容和高活性。适用于低温F-T合成。产物分布广，

2、C5+选择性高，用途更为广泛。因此，沉淀铁催化剂历来是国内外F-T合成催化剂研讨领域的热点课题之一。.2 铁基催化剂反响器 目前运用的容器有列管式固定床反响器，流化床反响器和浆态床反响器。其中流化床反响器又分为循环流化床反响器和固定流化床反响器。.2.1列管式固定床反响器 操作简单，而且不存在催化剂与液态产品的分别问题。但由于反响放热量大, 管中存在温度梯度, 为控制床层温度管径较小,容易积炭呵斥催化剂破裂和堵塞, 需求频繁改换催化剂。.2.2流化床反响器 循环流化床反响器 循环流化床反响器 产能高, 运转时间长, 热效率高, 催化剂可再生。投资高, 操作复杂, 进一步放大困难, 分别器容易被

3、催化剂堵塞。冷却盘管的空间增大, 转化率更高, 产能也大大提高。固定式流化床替代循环流化床, 投资可降低15% 。.2.3浆态床反响器 三相在液相中进展，温度压力易控制，传热传质效果好，转化率高。催化剂在液相中不会因挤压而破裂，载荷均匀，液体的阻力大，传送速度小，活性小。与固定床反响器相比, 比同等产能安装投资可减少40%。.3 助剂 单纯的Fe 基催化剂的活性、稳定性及选择性均不理想,不符合工业消费的要求。因此,在Fe基催化剂的制备过程中,普通需求添加各种助剂来合理调变催化剂的各项性能目的。研讨较多的助剂为碱金属、碱土金属、Cu和其他过渡金属。.3 助剂碱金属过渡金属碱土金属助剂K助剂可促进

4、C0转化和WGS反响，抑制CH4生成，提高高碳烃和烯烃选择性。1)Cu可促进Fe催化剂的复原，缩短诱导期2)Mn对Co有较大的亲和力，且可促进活性相的分散，提高烯烃选择性Mg可改善催化剂的稳定性和活性，提高C5+烃的空时收率，同时对WGS反响也有抑制造用.4 载体 载体的主要作用：1提高铁的分散度、添加活性组分的比外表积,并在复原后产生稳定的活性金属离子，防止烧结；2载体可以改善F-T催化剂的机械强度；3改善催化剂的热稳定性,提供更多的活性中心,节省活性组分用量,降低本钱；4添加催化剂抗毒才干；5催化剂载体在反响过程中可起导热的作用，减小固定床反响器中的温度梯度。.4.1 载体分类氧化物载体介

5、孔资料载体碳纳米管资料载体.4.2 氧化物载体 SiO2载体对金属呈惰性，主要起分散、隔离金属颗粒的作用。另外，以SiO2为载体的费托合成催化剂具有良好的稳定性和再生功能. Al2O3载体,其熔点高,热稳定性好,具有外表酸中心和外表碱中心且价钱廉价,通常以Al2O3 为载体制成的费托合成催化剂都是非均匀型的,催化剂的活性组分分布在载体的外外表。.4.3 介孔资料载体 学者经过研讨不同的微孔、介孔分子筛负载Fe催化剂上的费托合成反响，他们发现以具有超笼构造的八面沸石分子筛为载体时显示出独特的C5+烃选择性。采用LiY为载体时可获得最高的C5+烃选择性和链增长几率。.4.4 碳纳米管载体 研讨结果阐明，CNT载体有利于降低CH4选择性和提高烯烃选择性。Fe-in-CNT催化剂性能优越的主要缘由能够不是因其活性相尺寸较小，而在于管内Fe物种可复原性的改善和FexCy比例的提高，且管腔的限域效应能够有利于碳链增长。.5 展望 在单一的铁基催化剂的根底上添加能改善铁化学性质的电子型助剂和改善铁物理性质的构外型助剂能改善铁基催化剂性质。而载体和反