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工业固定床Fe-Cu-K催化剂浆态床F-T合成适应性研究 被引量:10
1
作者 白亮 刘利军 +4 位作者 李小蓓 张志新 相宏伟 李永旺 韩怡卓 《燃料化学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2005年第2期211-217,共7页
采用连续搅拌釜式反应器,在接近F-T合成实际工况下考察了工业固定床Fe-Cu-K催化剂浆态床F-T合成反应性能,研究反应温度、压力、原料气空速和氢碳摩尔比等操作参数对催化剂反应活性、产物选择性和稳定性的影响,实验总运转时间达2 500h;... 采用连续搅拌釜式反应器,在接近F-T合成实际工况下考察了工业固定床Fe-Cu-K催化剂浆态床F-T合成反应性能,研究反应温度、压力、原料气空速和氢碳摩尔比等操作参数对催化剂反应活性、产物选择性和稳定性的影响,实验总运转时间达2 500h;同时采用扫描电镜技术(SEM)对催化剂的抗磨损性能进行了研究,结果表明,操作参数对催化剂的活性、选择性和目标产物产率有较大的影响,工业固定床Fe-Cu-K催化剂具有一定的抗磨损性能,F-T合成烃产物分布合理;催化剂具有较高的稳定性,在589h的稳定条件运行内,催化剂的失活速率为0. 23% /d(以CO转化率的降低计);在整个运行期间CH4 选择性维持在较低的水平。 展开更多
关键词 浆态床F—T合成 fecuk催化剂 烃产物分布
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工业Fe-Cu-K催化剂上费托合成反应动力学(Ⅱ)——模型筛选与参数估值 被引量:8
2
作者 马文平 李永旺 +2 位作者 赵玉龙 周敬来 钟炳 《化工学报》 EI CAS CSCD 北大核心 1999年第2期167-173,共7页
依据本文(Ⅰ)报获得的费托合成动力学模型及水煤气变换反应动力学模型,结合在固定床中测得的动力学数据,对几个候选动力学模型进行了参数回归。结果表明,表面碳化物烯烃再吸附机理模型和CO_2脱附为控制步骤的水煤气变换反应动力学模型... 依据本文(Ⅰ)报获得的费托合成动力学模型及水煤气变换反应动力学模型,结合在固定床中测得的动力学数据,对几个候选动力学模型进行了参数回归。结果表明,表面碳化物烯烃再吸附机理模型和CO_2脱附为控制步骤的水煤气变换反应动力学模型能较好地拟合实验数据,所得最终费托合成机理动力学模型满足模型检验要求,且回归得到的活化能值与文献结果一致。 展开更多
关键词 费托合成 动力学 催化剂 水煤气变换反应 烯烃
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温度敏感型铁催化剂上F-T合成本征动力学 被引量:7
3
作者 刘昭铁 周敬来 +1 位作者 张碧江 李永旺 《化工学报》 EI CAS CSCD 北大核心 1995年第2期137-142,共6页
针对F-T合成铁催化剂对温度敏感的特点,提出了使催化剂活性在高温条件下先“钝化”,用集总法处理F-T合成动力学数据的新的研究方法及数学模型。采用固定床反应器对共沉淀型Fe-Cu-K工业催化剂F-T合成本征动力学进行了研究,求得本征动力... 针对F-T合成铁催化剂对温度敏感的特点,提出了使催化剂活性在高温条件下先“钝化”,用集总法处理F-T合成动力学数据的新的研究方法及数学模型。采用固定床反应器对共沉淀型Fe-Cu-K工业催化剂F-T合成本征动力学进行了研究,求得本征动力学方程,为工业催化剂的进一步放大以及反应器的设计提供了理论依据。 展开更多
关键词 F-T合成 本征动力学 催化剂 温度敏感型
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氧中毒方式及反应条件对F—T合成的影响 被引量:5
4
作者 刘昭铁 周敬来 张碧江 《石油化工高等学校学报》 CAS 1995年第1期14-18,共5页
考察了合成气中氧浓度、中毒方式及反应条件对F—T合成铁催化剂的影响.实验表明,氧中毒催化剂的相对活性在反应初期超过1,随后降低.当其相对活性降至0.4后,不再降低而回升到0.6左右.催化剂中毒后,F—T合成产物中气态... 考察了合成气中氧浓度、中毒方式及反应条件对F—T合成铁催化剂的影响.实验表明,氧中毒催化剂的相对活性在反应初期超过1,随后降低.当其相对活性降至0.4后,不再降低而回升到0.6左右.催化剂中毒后,F—T合成产物中气态烃(C1~C5)含量明显增加,蜡含量和烯烷比降低,而水相中有机含氧化合物含量增加.Mossbauer谱分析表明,氧中毒催化剂中Fe3O4.含量较还原态催化剂中Fe3O4含量高,而χ—Fe5C2含量减小. 展开更多
关键词 F-T合成 燃料 催化剂中毒 氧中毒 合成气
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COS对FT合成催化性能的影响 被引量:2
5
作者 刘昭铁 周敬来 张碧江 《燃料化学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 1995年第2期119-124,共6页
在524K、2.31MPa和1845h ̄(-1)条件下,考察了合成气(H_2/CO=2.1)中COS浓度分别为51.4、128.8、162.7和245.6ppm对Fe-Cu-K工业催化剂FT合成催化性能的影响。实验表... 在524K、2.31MPa和1845h ̄(-1)条件下,考察了合成气(H_2/CO=2.1)中COS浓度分别为51.4、128.8、162.7和245.6ppm对Fe-Cu-K工业催化剂FT合成催化性能的影响。实验表明,催化剂预先中毒比在线中毒速率快。大颗粒催化剂的抗硫能力比小颗粒催化剂强。催化剂FT合成失活速率与COS浓度有关,即高浓度条件下,催化剂的失活速率快。当温度为524K时,催化剂的失活速率最快。H_2/CO利用比和产物中CH_4选择性随着催化剂中硫含量的增加显著增加,而产物中CO_2/H_2O比和CO_2选择性却降低。温度对H_2/CO利用比以及产物中CO_2/H_2O比也有影响。 展开更多
关键词 催化剂 FT合成 COS中毒 催化性能
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羰基硫对FT合成气液相产物的影响 被引量:1
6
作者 刘昭铁 周敬来 张碧江 《合成化学》 CAS CSCD 1995年第1期70-74,共5页
在524K、2.31MPa、1845h(-1)、H2/CO=2.1的条件下考察了合成气中COS对FT合成催化剂活性及产物分布的影响。结果表明,随着催化剂中硫含量的增加,尾气中CO2、CH4含量减少,CO含量增加。催化... 在524K、2.31MPa、1845h(-1)、H2/CO=2.1的条件下考察了合成气中COS对FT合成催化剂活性及产物分布的影响。结果表明,随着催化剂中硫含量的增加,尾气中CO2、CH4含量减少,CO含量增加。催化剂中毒后,甲烷选择性明显提高,C5+重量百分含过降低,气态C2~C4烃增加,产物向低碳烃方向移动。油相和水相的产物分析结果表明,催化剂中毒后,产物中含氧化合物增加,液态烃中烯烃减少,正构烷烃和异构烷烃增加。当硫含量达11.32mgS/gCat.时,催化剂的活性为新鲜催化剂的一半。中毒后产物中CO2/H2O摩尔比和CO2选择性均降低,但H2/CO利用比几乎不变。 展开更多
关键词 FT合成 催化剂 硫中毒 羰基硫 煤气
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在工业Fe-Cu-K催化剂上F-T合成的研究
7
作者 王晋 周敬来 《天然气化工—C1化学与化工》 CAS CSCD 北大核心 1993年第2期28-31,共4页
考察了操作变量(温度、压力、空速、进料H_2/CO比)对F-T合成的影响。结果表明,空速、温度对CO转化率影响显著,而总压及H_2/CO比对其影响很小。实验数据用非线性最小二乘法回归出宏观反应动力学参数。并对产物分布和变换反应(WGS)进行初... 考察了操作变量(温度、压力、空速、进料H_2/CO比)对F-T合成的影响。结果表明,空速、温度对CO转化率影响显著,而总压及H_2/CO比对其影响很小。实验数据用非线性最小二乘法回归出宏观反应动力学参数。并对产物分布和变换反应(WGS)进行初步考察。 展开更多
关键词 F-T合成 铁铜钾催化剂 操作变量
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工业原料铁制备浆态床FT合成用的Fe-Cu-K-Si催化剂的探索 被引量:1
8
作者 赵玉龙 苏晓丽 +1 位作者 张荣 毕继诚 《燃料化学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2004年第1期109-112,共4页
Solution of ferric nitrate was obtained from industrial iron based on the following equation Fe+4HNO3→Fe(NO3)3+NO+H2O and 2NO+O2→2NO2. Fe-Cu-K-Si catalysts were prepared in a continuous precipitation reactor. Perf... Solution of ferric nitrate was obtained from industrial iron based on the following equation Fe+4HNO3→Fe(NO3)3+NO+H2O and 2NO+O2→2NO2. Fe-Cu-K-Si catalysts were prepared in a continuous precipitation reactor. Performance of No.16 catalyst prepared from Q-235 carbon steel is the best among three industrial irons: iron sheet, iron powder and Q-235. In the range of 265℃~276℃, 1.5MPa~1.6MPa, H2/CO 0.68~1.0 and WHSV 3.6L/g·h~4.2L/g·h, the mean values of xH2+CO and C+5 are 68.7% and 96.7g·m-3 in the evaluation test of 432h. Performance of No.16 catalyst being lower than that of No.9 catalyst is due to effect of poison of P,S contained in industrial iron Q-235. 展开更多
关键词 fe-cu-k-Si催化剂 工业原料铁 浆态床FT合成
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不同放大级Fe/Cu/K/SiO2催化剂的表征及其浆态床费托合成反应性能 被引量:2
9
作者 侯文娟 吴宝山 +2 位作者 白亮 相宏伟 李永旺 《催化学报》 SCIE CAS CSCD 北大核心 2008年第2期167-173,共7页
采用连续共沉淀和喷雾干燥成型相结合的方法,制备了实验室级和放大级微球状费托(FT)合成Fe/Cu/K/SiO2催化剂.实验室级催化剂的颗粒尺寸为5~15μm,放大级催化剂的颗粒尺寸为40~60μm.利用低温N2物理吸附、H2程序升温还原、CO2程序升温... 采用连续共沉淀和喷雾干燥成型相结合的方法,制备了实验室级和放大级微球状费托(FT)合成Fe/Cu/K/SiO2催化剂.实验室级催化剂的颗粒尺寸为5~15μm,放大级催化剂的颗粒尺寸为40~60μm.利用低温N2物理吸附、H2程序升温还原、CO2程序升温脱附、穆斯堡尔谱和X射线衍射等表征手段考察了催化剂的织构性质、还原行为、碳化行为及物相变化.结果表明,与实验室级催化剂相比,放大级催化剂具有较大的晶粒尺寸和孔径、较小的比表面积和较弱的表面碱性,催化剂的还原和碳化受到抑制.浆态床FT合成反应及扫描电子显微镜结果表明,放大级催化剂经诱导期达到稳定状态后,转化率可达到实验室级催化剂的水平,且具有很高的稳定性、重质烃选择性及抗磨损性. 展开更多
关键词 费托合成 浆态床 铁/铜/钾/二氧化硅催化利
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FT合成沉淀Fe/Cu/K催化剂有效因子的计算──Ⅱ.操作参数对有效因子的影响 被引量:1
10
作者 申文杰 周敬来 张碧江 《燃料化学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 1996年第1期1-6,共6页
催化剂的有效因子与操作温度和颗粒尺寸有很大关系,随反应温度的升高,催化剂的有效因子在减小。催化剂颗粒直径对有效因子的影响结果表明,当d_p<4.0mm时,有效因子随颗粒直径的减小而急剧增加,而当d_p介于4.0和10.... 催化剂的有效因子与操作温度和颗粒尺寸有很大关系,随反应温度的升高,催化剂的有效因子在减小。催化剂颗粒直径对有效因子的影响结果表明,当d_p<4.0mm时,有效因子随颗粒直径的减小而急剧增加,而当d_p介于4.0和10.0mm时,有效因子随颗粒直径的增大而减小的幅度明显降低。有效因子的计算值与实测值相近,用于反应器数学模型计算的床层温度分布和CO转化率与中间试验结果呈良好的一致性。 展开更多
关键词 FT合成 催化剂 有效因子 操作参数
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FT合成沉淀Fe/Cu/K催化剂有效因子的计算Ⅰ.工业颗粒催化剂有效因子的计算 被引量:1
11
作者 申文杰 周敬来 张碧江 《燃料化学学报》 CSCD 北大核心 1995年第4期337-343,共7页
用包括水抑制作用的动力学方程,根据建立的反应扩散模型和FT合成化学计量关系,计算了工业原颗粒FT合成沉淀Fe/Cu/K催化剂在工业操作条件下的有效因子。根据不同的产物组成,建立了三种化学计量关系式,比较了气相反应和气... 用包括水抑制作用的动力学方程,根据建立的反应扩散模型和FT合成化学计量关系,计算了工业原颗粒FT合成沉淀Fe/Cu/K催化剂在工业操作条件下的有效因子。根据不同的产物组成,建立了三种化学计量关系式,比较了气相反应和气液反应的有效因子,确立了FT合成沉淀Fe/Cu/K催化剂有效因子的计算方法。在FT合成反应条件下,产物蜡充满了催化剂的微孔,各组分在蜡中的扩散系数要比纯气相中的扩散系数小得多。在工况操作条件下(523K,2.5MPa,500h ̄(-1),尾气循环比3.0),工业原颗粒(d_p=2.5mm,l_p=5~10mm)催化剂的实际有效因子是纯气相反应的一半左右,计算的平均有效因子分别为0.40和0.42。 展开更多
关键词 FT合成 沉淀铁催化剂 有效因子 反应扩散模型
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Fe-Cu-K催化剂上费托合成选择性的实验研究 被引量:4
12
作者 马文平 赵玉龙 +2 位作者 李永旺 徐元源 周敬来 《天然气化工—C1化学与化工》 CAS CSCD 北大核心 1998年第3期1-6,共6页
通过改变操作条件,在固定床中研究了工业Fe-Cu-K催化剂上费托合成产物选择性的变化规律。结果表明,Fe-Cu-K催化剂上费托反应与水煤气变换反应同时进行,产物分布(油、蜡、烯/烷比、正构烷烃、1-烯烃等)随操作条件... 通过改变操作条件,在固定床中研究了工业Fe-Cu-K催化剂上费托合成产物选择性的变化规律。结果表明,Fe-Cu-K催化剂上费托反应与水煤气变换反应同时进行,产物分布(油、蜡、烯/烷比、正构烷烃、1-烯烃等)随操作条件发生有规律的变化。当温度(503~543K)升高时,油相的收率、甲烷和轻油中烯、烷的选择性都增大,而碳氢产物中烯/烷比及蜡的时空产率相反;原料气中氢碳比(R=V(H2)/V(CO))对产物选择性的影响不同。当R从1.02增至2.83时,发现仅甲烷和C2~C4各类轻烃的选择性在增加,烯/烷比及油相、蜡的产率却减少。实验结果还表明,压力也是影响费托合成产物选择性的重要因素。 展开更多
关键词 费托合成 催化剂 选择性 煤炭液化
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用于浆态床FT合成的Fe-Cu-K-Si催化剂的初步考察 被引量:3
13
作者 赵玉龙 苏晓丽 +1 位作者 毕继诚 张荣 《燃料化学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2002年第4期316-321,共6页
使用连续共沉淀反应器制备了浆态床FT合成用的Fe Cu K Si催化剂。考察了钾含量、粘合剂的添加以及催化剂还原方法等对催化剂性能的影响。 1L高压搅拌釜的试验结果表明粘合剂添加方法B和低压CO还原条件下的No 9催化剂性能较好。在质量空... 使用连续共沉淀反应器制备了浆态床FT合成用的Fe Cu K Si催化剂。考察了钾含量、粘合剂的添加以及催化剂还原方法等对催化剂性能的影响。 1L高压搅拌釜的试验结果表明粘合剂添加方法B和低压CO还原条件下的No 9催化剂性能较好。在质量空速为无载体Fe Cu K催化剂 1 5倍的条件下 ,No 9催化剂的合成气转化率 ,C+1 和C+5产物的产率均高于无载体Fe Cu K催化剂 ,甲烷选择性为 3 2 %。特别在富CO合成气条件下C+5的单程产率达到 1 30g m3 (CO +H2 )以上。假设对氢为一级反应动力学的条件下 ,使用表观速率常数对No 9催化剂的反应活性的经时变化作了考察 。 展开更多
关键词 fe-cu-k-Si催化剂 浆态床 FT合成 还原 燃料 催化活性
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浆态搅拌釜中FT合成的动力学研究 被引量:2
14
作者 候文娟 赵玉龙 张碧江 《燃料化学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 1997年第1期42-48,共7页
在自制的500ml浆态搅拌釜内采用模试鼓泡浆态反应器无载体沉淀Fe-Cu-K催化剂进行了FT合成动力学研究。在250~280℃,1.5MPa,1-2.5l/gcat.h和H2/CO=1.09(mol)范围内,排除传质... 在自制的500ml浆态搅拌釜内采用模试鼓泡浆态反应器无载体沉淀Fe-Cu-K催化剂进行了FT合成动力学研究。在250~280℃,1.5MPa,1-2.5l/gcat.h和H2/CO=1.09(mol)范围内,排除传质效应的条件下,得到了本征动力学数据,实验结果用线性和非线性参数估计方法按照速率常数k、活化能E和吸附平衡常数K均为正值,筛选了不同的动力学模型。由烯醇机理推导的动力学模型较好地关联了实验结果,其速率表达式为-RH2+CO=6.0×103exp(71.0/RT)CH21+0.318CH2o/Cco它关联实验数据的最大误差在±11%范围内,活化能71kJ/mol,落在文献报导的63~109kJ/mol之间。 展开更多
关键词 动力学 催化剂 浆态 搅拌反应器
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