国家高技术研究发展计划(2001AA523010)
- 作品数：19 被引量：186H指数：8
- 相关作者：李永旺相宏伟白亮钟炳杨骏更多>>
- 相关机构：中国科学院山西煤炭化学研究所暨南大学中国科学院研究生院更多>>
- 发文基金：国家高技术研究发展计划中国科学院知识创新工程重要方向项目国家自然科学基金更多>>
- 相关领域：理学化学工程动力工程及工程热物理更多>>
- 廉价铁基催化剂F-T合成反应性能初探被引量：7
- 2003年
- 以四个廉价的FeSO4工业原料为铁源,采用连续共沉淀法制得含铁浆料,再用喷雾干燥法制得微米级球状Fe Cu K SiO2催化剂。在H2 CO=2、526K、2 0MPa、2000h-1条件下于固定床反应器上考察了这四个铁基催化剂的F T合成反应活性、选择性和稳定性,结果表明在240h运行时间内,该四个催化剂均表现出良好的反应活性和选择性,而稳定性则有不同程度的下降,其中2#催化剂性能相对较优,初始CO转化率为77 89%,经历反应诱导期40h时达到89 58%,其后CO转化率逐渐下降,失活速率为1 33% d;在整个运行期间CH4选择性维持在4%左右,C+5选择性在80%左右。
- 田磊吴宝山杨勇白亮张志新相宏伟李永旺刘源
- 关键词：F-T合成FESO4铁基催化剂喷雾干燥煤间接液化
- 超细粒子Fe-Mn工业催化剂F-T合成集总机理动力学(Ⅱ)参数估算与模型筛选被引量：6
- 2005年
- 为获得真实、准确的动力学参数,设计和安排了动力学实验,在参数估算过程中建立了CO转化率和CO2选择性两个目标函数.用传统的LevenbergMaquardt方法,通过对文(Ⅰ)建立的超细Fe-Mn工业催化剂F-T合成集总机理动力学模型参数的优化,得到最终的估算值.依据参数的物理意义、拟合程度和统计检验对建立的动力学模型进行模型筛选,最终获得的动力学模型可较好地描述CO转化率和CO2选择性,估算值与实验值相对残差一般小于25%.同时,所得模型可较好地解释催化剂反应性能.
- 吉媛媛相宏伟李永旺徐元源钟炳
- 关键词：F-T合成FE-MN催化剂
- 焙烧温度对铁基催化剂催化浆态床F-T合成反应性能的影响被引量：21
- 2005年
- 采用连续共沉淀与喷雾干燥成型技术相结合的方法制备了微球形Fe- Cu- K- SiO2催化剂,并考察了焙烧温度对催化剂的结构和织构性质的影响.结果表明,催化剂具有较好的织构和结构热稳定性,粘结剂SiO2起到了分散和稳定α-Fe2O3晶相的作用.随着焙烧温度的升高,催化剂的比表面积逐渐减小,α-Fe2O3晶粒逐渐增大,催化剂体相中的Cu和K原子向表面富集,且Cu向表面的迁移更明显;同时,催化剂中的α-Fe2O3和CuO相发生了一定程度的离析,Cu的助剂作用减弱,使催化剂在合成气气氛下难于还原碳化.催化剂在n(H2)/n(CO)=0.67,GHSV=2.0L/(g·h),p=1.5MPa和θ=250℃下的浆态床F T合成反应评价结果表明,升高焙烧温度,催化剂的初活性和最高活性下降,但运行稳定性提高,而且有效地抑制了CH4的生成,明显促进了烃产物向高碳数方向移动.反应600h后卸载下的催化剂的形貌观测表明,催化剂的磨损主要是由化学磨损引起的,提高焙烧温度可明显改善其抗磨损性能,焙烧温度高于400℃时,催化剂具有较好的抗磨损性能.
- 郝庆兰王洪刘福霞白亮张志新相宏伟李永旺
- 关键词：费-托合成铁基催化剂焙烧温度喷雾干燥技术浆态床反应器
- Fe-Mn催化剂对F-T合成反应的催化性能 Ⅰ.初期反应性能被引量：14
- 2003年
- 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 2 0 0h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 0 0 0h-1,p =2 0 2MPa和θ =30 0℃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 5 4 g/ (ml·h) .
- 刘颖杨骏白亮李莹刘利军相宏伟李永旺钟炳
- 关键词：FE-MN催化剂费托合成选择性
- 超细粒子Fe-Mn工业催化剂F-T合成集总机理动力学(Ⅰ)反应机理与动力学模型描述式被引量：6
- 2005年
- 为获得超细粒子Fe-Mn工业催化剂在F-T合成中CO转化的动力学模型描述式,为其工业放大过程中反应器设计提供依据,将F-T合成这样一个包括数百个反应的体系集总为F-T烃生成反应和水煤气转换(WGS)反应.这样,反应物CO的转化速率可近似地用烃生成速率与CO2生成速率之和来表示.在碳化物机理基础上建立烃生成基元反应步骤,以决定烃“结构单元”CH2生成的步骤为速控步骤建立动力学模型.同时,在甲酸盐机理基础上建立CO2生成的基元反应步骤,以甲酸盐物种的生成步骤为速控步骤建立动力学模型.
- 吉媛媛相宏伟李永旺徐元源钟炳
- 关键词：F-T合成FE-MN催化剂
- 还原空速对Fe/Cu/K/SiO_2催化剂浆态床F-T合成性能的影响被引量：11
- 2006年
- 在浆态床反应器中详细考察了合成气还原空速对微球状工业铁基催化剂还原和反应后的物相以及F—T合成反应性能的影响．研究结果表明：空速能够影响铁基催化剂还原反应进程，催化剂在较高的空速下易被还原，还原后催化剂的比表面积降低，平均孔径增大．在较低空速下还原时，还原形成的高的CO2分压对铁物相有一定的氧化作用，使得还原态催化剂中的Fe抖（spin）含量增大．还原空速对FT合成烃产物分布影响不明显，但对催化剂的反应活性和运行稳定性影响较大，较低和较高空速还原后的催化剂失活速率均较高，适宜的还原空速为1．0～2．0L·（g cat）^-1·h^-1．
- 郝庆兰白亮相宏伟李永旺易凡徐斌富
- 关键词：F-T合成浆态床反应器铁基催化剂喷雾干燥
- 工业Fe-Mn催化剂上基于详细反应机理的F-T合成动力学模型 Ⅰ.烯烃再吸附动力学研究被引量：8
- 2005年
- 利用转篮式无梯度反应器,在工业FeMn催化剂上,在较宽的工业操作相关的反应条件下进行了FT合成反应动力学研究.首次提出了利用转篮式无梯度反应器反应气氛和反应温度均一的优势,将烃生成反应动力学的估算从传统的对烃生成和水煤气变换这两类发生在不同活性中心的反应同时进行估算的方法中分离出来,简化了烃生成动力学模型的计算.在基于亚甲基插入的亚烷基机理动力学模型基础上,考虑到乙烯与催化剂表面强的相互作用,将乙烯和乙烷的生成动力学参数单独计算.动力学模型计算的链增长、烷烃和烯烃生成的活化能均与文献报道值具有较好的一致性.由FT合成动力学模型计算的合成气消耗速率、甲烷生成速率和C5+的生成速率较好地与实验值吻合.通过动力学模型并结合实验结果分析发现,未考虑除化学反应之外的非本征因素的烯烃再吸附动力学模型不能够正确预测烃产物分布偏离ASF规律及烯烷比随碳数增加而下降的现象.
- 滕波涛常杰刘颖张成华杨骏郑洪岩张荣乐白亮相宏伟李永旺
- 关键词：费-托合成动力学工业催化剂
- 工业Fe-Mn催化剂上基于详细反应机理的F-T合成动力学模型 Ⅱ.不同校正方法的动力学模型分析被引量：5
- 2005年
- 通过平衡闪蒸模拟催化剂孔道液体组成、烯烃物理吸附和虚拟烯烃分压等方法,考察了化学反应以外的非本征因素对FT合成动力学模型的校正.平衡闪蒸模拟催化剂孔道中烯烃组成的校正计算结果表明,在烯烃浓度出现峰值前,溶解度效应对烯烃再吸附及参与二次反应起主导作用,而在烯烃浓度出现峰值后,烯烃的扩散和物理吸附等效应可能起主导作用.分析烯烃添加的反应器模拟结果发现,考虑烯烃物理吸附作用的动力学模型校正方法不能够正确反映烯烃添加实验的定性规律,而虚拟烯烃分压校正方法能够正确反映烃分布规律并可定量预测烯烃添加对产物分布规律的影响,这对需要尾气循环的FT合成工业操作具有重要意义.
- 滕波涛常杰王刚张成华刘颖郑洪岩杨骏张荣乐白亮相宏伟李永旺
- 关键词：费-托合成动力学物理吸附工业催化剂
- F-T合成烃类产物分布随反应时间的变化
- 2008年
- 在固定床反应器上,详细考察了反应时间对Fe-Mn催化剂F-T合成产物分布的影响.分别研究了反应200和1 000 h后催化剂的F-T合成动力学,采用非线性遗传算法对实验数据进行回归,获取了不同反应期间的动力学参数.结果发现,反应200和1 000 h的链增长活化能分别为60.6和75.5 kJ.mol-1,表明随反应时间的增加,催化剂的链增长的能垒增大,这可以合理解释Fe催化剂随反应时间增加F-T合成产物向低分子烃变化的趋势.
- 钟慧琼李明张丽珍杨骏
- 关键词：F-T合成
- Cu、K助剂对FeMn／SiO_2催化费托合成的影响被引量：20
- 2006年
- 研究了Cu、K助剂对共沉淀型FeMn／SiO2催化剂还原行为、吸附行为及费托(F-T)合成活性和选择性的影响．Cu助剂以与Fe、Mn、SiO2共沉淀的方式引入,而K助剂是在喷雾干燥前均匀加入沉淀浆料引入的．结果表明,Cu可明显提高催化剂的还原性能,K助剂能促进催化剂在CO中的还原但抑制在H2中的还原,而同时加入Cu和K会进一步促进催化剂在H2或CO中的还原;Cu助剂能促进H2吸附而K助剂对H2吸附无明显影响;Cu在一定程度上提高了F-T合成活性,缩短了反应诱导期,K明显促进了CO的转化而相对抑制了H2的转化,并且延长了反应的诱导期,Cu与K协同作用不仅提高反应的转化率而且缩短了反应的诱导期;K使得烃产物平均分子量增加,Cu单独对烃产物分布影响不明显,而与K共同作用会进一步增加烃产物的分子量．
- 张成华杨勇陶智超李廷真万海军相宏伟李永旺
- 关键词：F-T合成FE-MN催化剂CU
