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费托合成直接制航空煤油中双功能催化剂的研究进展 被引量：1
1
作者 刘津旭 吕帅帅 +4 位作者 李红伟 周秋明 牛丛丛 徐润 李新刚 《低碳化学与化工》 北大核心 2025年第1期13-19,共7页
费托合成可将生物质来源的合成气直接转化为航空煤油(简称“航煤”),是最具应用前景的生物航煤生产技术之一。受Anderson-Schulz-Flory(ASF)分布规律的限制,费托合成直接制航煤的产物选择性有限,如何提高航煤选择性仍是当前该领域面临... 费托合成可将生物质来源的合成气直接转化为航空煤油(简称“航煤”),是最具应用前景的生物航煤生产技术之一。受Anderson-Schulz-Flory(ASF)分布规律的限制,费托合成直接制航煤的产物选择性有限,如何提高航煤选择性仍是当前该领域面临的重要挑战。利用双功能催化剂可将费托合成活性中心与分子筛酸中心耦合,可实现CO加氢与裂解、异构化等二次反应的接力,进而达到有效调控特定馏分选择性的目的。介绍了双功能催化剂的作用机理,对比了现有报道中费托合成的反应性能,阐述了尺寸效应、孔结构调控、酸性质调控和助剂效应在不同催化体系中的调控策略及构效关系,并对双功能催化剂在费托合成直接制航煤中的应用进行了展望。 展开更多
关键词 费托合成 航空煤油 双功能催化剂
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Fe_(2)O_(3)+HZSM5双功能催化剂的制备及其费托合成催化性能
2
作者 刘世君 蒋倩 +4 位作者 陈晓丽 付娟 陈佩丽 莫家媚 苏秋成 《新能源进展》 北大核心 2025年第2期223-229,共7页
通过费托合成从非石油资源中获取汽油的技术是发展含碳资源高效利用的有效途径,该技术的关键是催化剂。针对目前费托催化剂存在的生物质合成气利用效率不高、C_(5)~C_(11)烃选择性有待提高的问题,构建了以Fe_(2)O_(3)为费托合成位、分... 通过费托合成从非石油资源中获取汽油的技术是发展含碳资源高效利用的有效途径,该技术的关键是催化剂。针对目前费托催化剂存在的生物质合成气利用效率不高、C_(5)~C_(11)烃选择性有待提高的问题,构建了以Fe_(2)O_(3)为费托合成位、分级多孔分子筛为裂解位的双功能催化剂体系,通过一步耦合C_(5+)烃合成和C_(12+)烃裂解,实现C_(5)~C_(11)烃的高选择性合成。结果表明,引入分子筛的催化剂Fe_(2)O_(3)+HZSM5呈现出较无分子筛催化剂Fe_(2)O_(3)更优异的催化性能。催化剂Fe_(2)O_(3)+HZSM5-2表现出最佳的催化性能,费托反应24 h的铁时间产率为42.3μmol·g^(-1)·s^(-1),C5+产物收率为3.74×10^(-3)g·g^(-1)·s^(-1)。C_(5+)选择性为63.6%,异构烷烃选择性为42.0%,CO转化率为73.1%。 展开更多
关键词 费托合成 双功能催化剂 液体燃料 选择性
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PFTS改性Fe_(3)O_(4)@SiO_(2)催化剂对费托合成产物分布的影响
3
作者 张雪建 王舜 +4 位作者 张帅 王康洲 高新华 赵天生 张建利 《低碳化学与化工》 北大核心 2025年第5期93-100,119,共9页
经费托合成路线,通过CO加氢制取高附加值化学品是实现煤炭清洁高效利用的重要途径之一。然而在生成烃类的同时,会副产大量的H_(2)O。H_(2)O氧化活性中心导致反应速率降低,同时会促进水煤气变换(WGS)反应正向进行,产生大量CO_(2),碳利用... 经费托合成路线,通过CO加氢制取高附加值化学品是实现煤炭清洁高效利用的重要途径之一。然而在生成烃类的同时,会副产大量的H_(2)O。H_(2)O氧化活性中心导致反应速率降低,同时会促进水煤气变换(WGS)反应正向进行,产生大量CO_(2),碳利用效率降低。且费托合成产物中初级烯烃易再吸附发生二次加氢反应,导致烯烃选择性下降。基于费托合成产物分布的特点,通过调节Fe基催化剂的表面亲疏性,可以实现对产物的调控。采用溶剂热法、Stober法制备了不同壳层厚度的Fe_(3)O_(4)@SiO_(2)催化剂并以全氟癸基三乙氧基硅烷(PFTS)为改性剂制备了具有疏水疏油(以下简称“双疏”)性质的Fe_(3)O_(4)@SiO_(2)-3-PFTS催化剂,探究了表面壳层厚度和双疏改性对催化剂活性和产物分布的影响。采用SEM、TEM、FT-IR、XRD和H_(2)-TPR等方法对催化剂进行了表征,并在300℃、1.5 MPa、气体空速3000 h^(-1)、V(H_(2)):V(CO)=2:1条件下进行了催化剂催化性能测试。结果表明,制备的催化剂核壳结构完整,壳层厚度均匀,Fe_(3)O_(4)@SiO_(2)-3-PFTS催化剂具备良好的双疏性。随着SiO_(2)壳层厚度增大,初级烯烃二次加氢反应增强,显著抑制了重烃生成,碳原子数为2~4的烷烃(C_(2)^(0)~C_(4)^(0))选择性从21.5%(Fe_(3)O_(4))增大至46.8%(Fe_(3)O_(4)@SiO_(2)-3),碳原子数大于等于5的烃(C_(5+))选择性从47.7%(Fe_(3)O_(4))减小至21.5%(Fe_(3)O_(4)@SiO_(2)-3)。Fe_(3)O_(4)@SiO_(2)-3-PFTS催化剂抑制了WGS反应正向进行以及初级烯烃二次加氢反应,反应12 h后CO_(2)选择性为14.2%,碳原子数为2~4的烯烃(C_(2)=~C_(4)=)选择性为19.7%,C_(2)~C_(4)产物烯烷选择性比为0.68,产物分布得到了调控。 展开更多
关键词 费托合成 Fe_(3)O_(4)@SiO_(2)催化剂 双疏改性 产物分布
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费托合成油中含氧化合物的萃取脱除萃取剂及工艺研究进展
4
作者 褚悦辛 张先明 冀国俊 《低碳化学与化工》 北大核心 2025年第1期76-86,共11页
脱除含氧化合物是费托合成油高值化利用亟待解决的问题之一。综述了萃取法脱除费托合成油中含氧化合物的研究进展。首先总结了各类萃取剂的萃取性能及可能存在的问题,包括砜类、醇类、胺类和酯类化合物等传统溶剂,以及离子液体和低共熔... 脱除含氧化合物是费托合成油高值化利用亟待解决的问题之一。综述了萃取法脱除费托合成油中含氧化合物的研究进展。首先总结了各类萃取剂的萃取性能及可能存在的问题,包括砜类、醇类、胺类和酯类化合物等传统溶剂,以及离子液体和低共熔溶剂等新型溶剂。然后简述了液液萃取和萃取精馏等适用于脱除费托合成油中含氧化合物的工艺流程。最后对萃取脱除费托合成油中含氧化合物进行了总结和展望,以期为相关技术的研究和工业化应用提供参考。 展开更多
关键词 费托合成油 含氧化合物 萃取 离子液体 低共熔溶剂
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费托合成中活性碳化铁稳定策略的研究进展 被引量：1
5
作者 金科 《石油化工》 北大核心 2025年第1期99-106,共8页
费托合成(FTS)是将合成气转化为液体燃料和化学品的关键技术,对于缓解石油资源紧张、促进能源多样化具有显著作用。铁基催化剂是工业应用的首选,但活性碳化铁易相变的问题限制了它的商业应用。助剂改性、表面疏水改性和石墨烯包覆的策... 费托合成(FTS)是将合成气转化为液体燃料和化学品的关键技术,对于缓解石油资源紧张、促进能源多样化具有显著作用。铁基催化剂是工业应用的首选,但活性碳化铁易相变的问题限制了它的商业应用。助剂改性、表面疏水改性和石墨烯包覆的策略可有效增强活性碳化铁的抗相变能力。综述了不同铁相在FTS反应中的性能、相变原因、活性碳化铁稳定策略及其作用机制,为开发更高效、更稳定的铁基FTS催化剂提供坚实的理论基础和实践指导。 展开更多
关键词 费托合成 碳化铁 铁基催化剂 活性相稳定化
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费托合成催化剂动态置换与稳态工艺的集成优化
6
作者 赵用明 卜亿峰 +2 位作者 王涛 杜冰 门卓武 《化工进展》 北大核心 2025年第8期4536-4544,共9页
工业煤基费托合成工艺一般采用铁基催化剂-浆态床反应器的技术路线。针对该工艺中催化剂易失活、需要周期性置换的问题,本文构建了一种Matlab-Aspen Plus集成模型,创新性地将催化剂失活、置换的动态过程与费托合成稳态工艺模拟进行了耦... 工业煤基费托合成工艺一般采用铁基催化剂-浆态床反应器的技术路线。针对该工艺中催化剂易失活、需要周期性置换的问题,本文构建了一种Matlab-Aspen Plus集成模型,创新性地将催化剂失活、置换的动态过程与费托合成稳态工艺模拟进行了耦合。以产能为80×10^(4)t/a的费托合成系统为例,分析了催化剂动态置换条件对关键性能指标每吨C_(3^(+))有效气耗和催化剂消耗的影响,并得出了经济性最优的置换条件,即每132h置换20%的催化剂,此时C_(3^(+))有效气耗为5449m^(3)/t(标准状况),C_(3^(+))催化剂消耗为1.65kg/t。该模型对费托合成装置的工艺设计、运行预测及实际的催化剂置换操作具有一定的指导意义,同时也为存在催化剂失活与置换操作的工艺系统建模提供了一种思路。 展开更多
关键词 费托合成 催化剂置换 失活 模拟 优化
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废分子筛过滤费托渣蜡技术与应用
7
作者 田茂银 雍晓静 狄清林 《石油化工》 北大核心 2025年第9期1285-1291,共7页
开发了一种废分子筛作为吸附助剂过滤费托渣蜡技术,采用XRD、ICP、N_(2)吸附-脱附等方法对不同类型废分子筛进行了表征,并对废分子筛过滤费托渣蜡性能进行评价,通过实验室研究及工业试用优选废分子筛类型和工艺条件。实验结果表明,ZSM-... 开发了一种废分子筛作为吸附助剂过滤费托渣蜡技术,采用XRD、ICP、N_(2)吸附-脱附等方法对不同类型废分子筛进行了表征,并对废分子筛过滤费托渣蜡性能进行评价,通过实验室研究及工业试用优选废分子筛类型和工艺条件。实验结果表明,ZSM-5型废甲醇制丙烯(MTP)分子筛具有较高的比表面积和孔道结构,粒径分布和组成与白土相似,因此可优选替代白土作为过滤费托渣蜡的吸附助剂。工业试验期间合格蜡的铁含量均小于5 mg/L,灰分含量小于0.5%(w),过滤机压差小于0.4MPa,验证了废MTP分子筛的优异吸附性能。 展开更多
关键词 废分子筛 吸附助剂 费托渣蜡 资源化利用
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熔融制样-X射线荧光光谱法测定费托催化剂中铁铜硅锰钾钠
8
作者 陈静允 冯波 +3 位作者 程萌 赵帅 刘聪云 马琳鸽 《中国无机分析化学》 北大核心 2025年第9期1439-1445,共7页
通过模拟费托催化剂组成,制备了一系列不同组分含量的标准样品。在熔融制样过程中,采用低样品稀释比(8∶1)与低脱模剂量(0.5 mL)以保障微量元素Na的荧光强度。实验表明,相较于脱模剂量,样品稀释比(即熔剂添加量)对Na的荧光强度影响更为... 通过模拟费托催化剂组成,制备了一系列不同组分含量的标准样品。在熔融制样过程中,采用低样品稀释比(8∶1)与低脱模剂量(0.5 mL)以保障微量元素Na的荧光强度。实验表明,相较于脱模剂量,样品稀释比(即熔剂添加量)对Na的荧光强度影响更为显著。进一步研究发现,样品稀释比、脱模剂量、熔融温度及熔融时间四者存在协同效应,需整体优化而非独立调整;同时发现,当样品稀释比与脱模剂量较高时,可适当降低熔融温度与时间。经系统优化,确定最佳熔融条件为稀释比8∶1、脱模剂量0.5 mL、熔融时间240 s、熔融温度1100℃。在校准曲线建立过程中,针对不同元素的特性对仪器参数进行了优化:对于含量较高的Fe,采用较低的电压和电流,防止探测器出现饱和现象;对于含量较少的Na,则提高激发功率,并延长峰测量时间,以此来增强信号的稳定性。在背景扣除方面,根据元素的不同特性采用了不同的方法,Na采用2~3点,Mn采用两点法,而Fe、Si、Cu、K采用单点法。结合经验系数法校正基体效应,最终建立了X射线荧光光谱法(XRF)测定费托催化剂中Fe、Cu、Si、Mn、K、Na的分析方法。6条校准曲线相关系数均>0.999,元素测定值与标准值的相对误差≤5.00%,与电感耦合等离子体发射光谱(ICP-OES)法测定结果的相对偏差≤8.99%。选取同一样品重复制备6个熔片进行精密度测试,各元素相对标准偏差(RSD)均<3.5%,表明方法兼具高准确度与高重复性,并且操作高效,结果可靠,可为费托催化剂的研发与工业化生产提供精准分析支持。 展开更多
关键词 X射线荧光光谱法 熔融制样 费托催化剂 铁 钠
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助剂对铁基费托合成催化剂性能影响的研究进展
9
作者 陈超 锁小明 +2 位作者 李正甲 岑洁 姚楠 《高校化学工程学报》 北大核心 2025年第5期799-806,共8页
费托合成(FTS)技术对实现“双碳”目标和确保国家能源安全具有重要的意义。Fe基催化剂作为FTS技术的重要组成部分,各类型助剂对其反应性能具有重要影响。首先,文中综述了不同类型助剂在Fe基催化剂中的作用机制及其影响规律。其次,总结... 费托合成(FTS)技术对实现“双碳”目标和确保国家能源安全具有重要的意义。Fe基催化剂作为FTS技术的重要组成部分,各类型助剂对其反应性能具有重要影响。首先,文中综述了不同类型助剂在Fe基催化剂中的作用机制及其影响规律。其次,总结了Fe基催化剂反应过程中的CO_(2)生成机理以及具有低CO_(2)选择性特性的Fe基催化剂研究进展。最后,对Fe基FTS催化剂未来研究方向提出了展望,以期为制备具有更高反应活性、稳定性和更低CO_(2)选择性的Fe基FTS催化剂提供新的思路和方法。 展开更多
关键词 铁基催化剂 费托合成 助剂 CO_(2)生成机理 反应性能
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PDVB-DMF疏水改性的Fe2N催化剂费托合成反应性能研究
10
作者 殷富 瞿凡 +4 位作者 王飞 常强 魏宇学 张成华 孙松 《燃料化学学报(中英文)》 北大核心 2025年第5期663-671,共9页
Fe基催化剂是费托合成反应的常用催化剂,然而费托过程中的高水分压容易导致催化剂活性相氧化失活,因此及时将生成的水从催化剂表面移除,是防止活性相氧化、进而延长催化剂使用寿命的关键。本工作将疏水剂多孔聚二乙烯基苯与催化剂Fe_(2)... Fe基催化剂是费托合成反应的常用催化剂,然而费托过程中的高水分压容易导致催化剂活性相氧化失活,因此及时将生成的水从催化剂表面移除,是防止活性相氧化、进而延长催化剂使用寿命的关键。本工作将疏水剂多孔聚二乙烯基苯与催化剂Fe_(2)N物理混合,利用多孔聚二乙烯基苯的疏水性,加速了水的迁移过程。此策略有效平衡催化剂表面水分吸附与释放,减少水分对活性位点的占据,促进合成气高效转化。未添加多孔疏水剂的Fe_(2)N在费托反应中,CO转化率仅为34.8%,且反应后存在活性相被氧化的现象;而添加了多孔疏水剂的Fe_(2)N,其CO转化率高达80.2%,同时反应后并未观测到活性相被氧化的情况。实验结果表明,疏水性聚合物在优化催化剂微环境、提升反应效率及产物选择性方面具有优异效果,为合成气转化提供了新策略。 展开更多
关键词 费托合成 Fe_(2)N 疏水性 多孔聚二乙烯基苯 活性相氧化
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氧化物与铁基催化剂共混调控费托合成反应性能研究
11
作者 陈艳 何环环 +2 位作者 李玉峰 刘冰 刘小浩 《燃料化学学报(中英文)》 北大核心 2025年第8期1212-1222,共11页
在费托合成反应中,铁基催化剂容易因积炭而失活和影响产物选择性。本研究设计了一种简单的物理共混策略,将铁基费托催化剂与SiO_(2)、MgO、ZnO、ZrO_(2)、MnO_(2)、Al_(2)O_(3)及氧化石墨烯(GO)等氧化物进行物理共混,发现氧化物的混合... 在费托合成反应中,铁基催化剂容易因积炭而失活和影响产物选择性。本研究设计了一种简单的物理共混策略,将铁基费托催化剂与SiO_(2)、MgO、ZnO、ZrO_(2)、MnO_(2)、Al_(2)O_(3)及氧化石墨烯(GO)等氧化物进行物理共混,发现氧化物的混合能够不同程度地抑制铁基费托合成反应过程中积炭形成,进而提高催化稳定性。尤其是与SiO_(2)或MgO粉末混合后,CO转化率分别达到96.6%和97.6%,且在20 h内保持稳定。相比之下,与石英砂颗粒混合的催化剂在20 h内发生快速失活,CO转化率由93.0%降低至14.6%,并伴随着CH_(4)选择性的快速上升。结合XRD、穆斯堡尔谱、TGA、XPS及CO-TPD等表征手段对氧化物影响反应稳定性的调控机制进行了研究。结果表明,与SiO_(2)粉末混合相比与石英砂颗粒混合的催化剂,活性相χ-Fe_(5)C_(2)含量由97%降低至52.1%,并且抑制了积炭的产生。这是因为粉末混合的SiO_(2)与铁基催化剂有较强的相互作用,能够适当抑制CO吸附与解离,降低铁物种碳化速率,有效避免了CO解离的碳物种在催化剂表面的快速积聚,从而提升催化剂的稳定性。此外,表征结果表明,MgO助剂也具有相似的作用机制。本研究阐述了铁基催化剂与共混氧化物之间相互作用对其在费托合成反应中积炭行为的作用机制,为设计高活性、高稳定性催化剂提供了创新策略与理论支撑。 展开更多
关键词 费托合成 铁基催化剂 氧化物添加剂 物理共混 稳定性
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有机硅烷对介孔Y型分子筛理化特性及费托性能影响研究
12
作者 白净 林溢琦 +3 位作者 何正 胡俊豪 李攀 常春 《广西大学学报（自然科学版）》 CAS 北大核心 2024年第1期178-192,共15页
为了合成对汽油段、柴油段产物有高选择性的催化剂载体,以多种有机硅烷为模板剂原位合成了高结晶度介孔Y型分子筛,考察了硅烷剂浓度以及有机硅烷剂中的取代基对Y型分子筛性能的影响,并以合成的介孔分子筛为载体通过浸渍法负载钴制备了... 为了合成对汽油段、柴油段产物有高选择性的催化剂载体,以多种有机硅烷为模板剂原位合成了高结晶度介孔Y型分子筛,考察了硅烷剂浓度以及有机硅烷剂中的取代基对Y型分子筛性能的影响,并以合成的介孔分子筛为载体通过浸渍法负载钴制备了催化剂,考察了催化剂的费托反应性能;采用X射线衍射、比表面积测试、扫描电子显微镜等测试手段分析了介孔分子筛及催化剂的物性特征,分别使用气相色谱质谱联用仪、气相色谱对反应产物进行了定性和定量分析。结果表明:有机硅烷剂中的硅与硅凝胶中的硅摩尔比为1∶30时达到饱和,继续提高硅烷剂浓度将导致分子筛结晶度下降,且大量的微孔损失,粒径明显减小。通过改变有机硅烷剂的取代基链长,分子筛的平均介孔尺寸可在4.9~9.0 nm进行调控。极性有机硅烷剂更有利于合成高结晶度与大比表面积的介孔分子筛,其中最大比表面积达到683.7 m^(2)/g,且相较于相同链长的非极性有机硅烷剂合成的分子筛其微孔孔容增加了约30%,而介孔孔容几乎相同。在以合成气为原料气的费托合成实验中,极性有机硅烷剂合成的分子筛催化剂对柴油段C_(10-20)产物具有较高选择性,最高达31.1%;非极性有机硅烷剂合成的分子筛催化剂对汽油段C_(5-12)产物具有较高选择性,最高达39.7%。 展开更多
关键词 有机硅烷 介孔分子筛 费托合成 钴基催化剂
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高效MFe_(2)O_(4)(M=Zn、Mg、Cu和Mn)尖晶石催化剂应用于费托合成 被引量：3
13
作者 王超 陈建刚 +3 位作者 朱华青 张文绍 白洪彬 张娟 《燃料化学学报（中英文）》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第5期667-676,共10页
一系列尖晶石催化剂,包括ZnFe_(2)O_(4)、MgFe_(2)O_(4)、CuFe_(2)O_(4)和MnFe_(2)O_(4)被用于费托合成反应(Fischer-Tropsch synthesis,FTS)。Zn、Mg、Cu和Mn很容易与Fe形成尖晶石。其中,在前处理和反应过程中,Zn和Mg能够显著维持尖晶... 一系列尖晶石催化剂,包括ZnFe_(2)O_(4)、MgFe_(2)O_(4)、CuFe_(2)O_(4)和MnFe_(2)O_(4)被用于费托合成反应(Fischer-Tropsch synthesis,FTS)。Zn、Mg、Cu和Mn很容易与Fe形成尖晶石。其中,在前处理和反应过程中,Zn和Mg能够显著维持尖晶石结构,使得CO转化率较低。在反应过程中,Cu和Mn有利于碳化铁的生成,导致CuFe_(2)O_(4)和MnFe_(2)O_(4)对FTS性能影响显著。C_(2)^(=)-C_(4)^(=)ZnFe_(2)O_(4)对烃分布和C_(2)−C_(4)烯/烷比影响很小。MgFe_(2)O_(4)的C_(5+)选择性较低,同时由于Mg的碱性作用,从而提高了选择性和C_(2)−C_(4)烯/烷比。Cu可以促进催化剂的碳化,从而使CuFe_(2)O_(4)具有较高的活性。同时,CuFe_(2)O_(4)可以显著提高C_(5+)选C_(2)^(=)-C_(4)^(=)择性。此外,Cu可以促进H_(2)的解离和活化,从而有利于烯烃的二次加氢,降低选择性和C_(2)−C_(4)烯/烷比。虽然Mn在反应过程中会促进催化剂的碳化,但MnFe_(2)O_(4)对碳链的长短影响很小。然而,Mn能促进少量ε-Fe_(2)C的生成,这是导C_(2)^(=)-C_(4)^(=)致MnFe_(2)O_(4)具有较高选择性和C_(2)−C_(4)烯/烷比的原因。同时,所有尖晶石催化剂都具有较低的二氧化碳选择性,符合当前的绿色环保发展要求。 展开更多
关键词 费托合成 尖晶石 物相结构 C_(2)-C_(4)烯/烷比
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碱助剂改性铁基费托合成反应催化剂的研究进展 被引量：1
14
作者 张曈 何富贵 +5 位作者 孔祥斌 孙修楠 何育荣 高新华 张建利 赵天生 《低碳化学与化工》 CAS 北大核心 2024年第12期1-11,共11页
由于费托合成反应复杂的反应机理和表征方法的限制,宏观实验结果与微观尺度变化的联系存在较大困难,需要理论计算为实验研究提供理论支撑。考虑到铁基催化剂在费托合成反应中的广泛应用,以及碱金属助剂(简称“碱助剂”)在铁基费托合成... 由于费托合成反应复杂的反应机理和表征方法的限制,宏观实验结果与微观尺度变化的联系存在较大困难,需要理论计算为实验研究提供理论支撑。考虑到铁基催化剂在费托合成反应中的广泛应用,以及碱金属助剂(简称“碱助剂”)在铁基费托合成反应催化剂中的重要作用,对碱助剂改性铁基费托合成反应催化剂的研究进展进行了综述。首先总结了铁基费托合成反应催化剂的活性相,以及碳化过程中碱助剂在该催化剂表相和体相的迁移。然后分析了碱助剂对铁基费托合成反应催化剂结构的影响,介绍了碱助剂促进铁基催化剂的理论计算成果(催化剂结构设计、反应路径分布、反应物分子吸附和产物分布等),进而总结了碱助剂的作用机理。最后对未来相关领域的发展进行了展望。 展开更多
关键词 费托合成 铁基催化剂 碱助剂 理论计算
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费托合成磁性废渣催化降解罗丹明B废水 被引量：1
15
作者 王欢欢 刘红缨 +3 位作者 于崇浩 张秋雯 李乔乔 王绿茵 《化学工程》 CAS CSCD 北大核心 2024年第3期13-18,共6页
以费托合成铁基废渣蜡为原料,进行磁选处理后得到含有Fe和Mn等元素的磁性废渣,对其形貌、元素组成及孔结构进行表征,并将其应用于催化H_(2)O_(2)降解罗丹明B的芬顿体系中。结果表明:磁性废渣中的Fe以Fe^(2+)和Fe^(3+)形式存在,Mn以Mn^(... 以费托合成铁基废渣蜡为原料,进行磁选处理后得到含有Fe和Mn等元素的磁性废渣,对其形貌、元素组成及孔结构进行表征,并将其应用于催化H_(2)O_(2)降解罗丹明B的芬顿体系中。结果表明:磁性废渣中的Fe以Fe^(2+)和Fe^(3+)形式存在,Mn以Mn^(2+)、Mn^(3+)及Mn^(4+)形式存在,由于Mn^(2+)、Mn^(3+)的存在,可以加速H_(2)O_(2)的分解,并加速Fe^(2+)的循环,因此,在相同条件及用量下,使用磁性废渣为催化剂比使用Fe3O4粉末为催化剂的体系中,罗丹明B去除率高出17.57%。在罗丹明B初始质量浓度为100 mg/L,磁性废渣投加量为2.5 g/L,H_(2)O_(2)投加量为20 mmol/L,pH=3,反应温度为45℃的条件下,罗丹明B去除率可达98.25%;磁性废渣重复使用4次后,罗丹明B去除率仍可达90%。 展开更多
关键词 费托合成废渣 催化氧化 芬顿氧化法 磁选分离 罗丹明B
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ZrO_(2)修饰对Co/SiC催化剂的费托合成性能影响
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作者 王民 郭舒鹏 +6 位作者 许金山 李留忠 陈从标 马中义 贾丽涛 侯博 李德宝 《燃料化学学报（中英文）》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第8期1088-1094,共7页
本研究采用ZrO_(2)对SiC表面进行改性,制得系列Co-ZrO_(2)/SiC催化剂,借助N2物理吸附、XRD、H2-TPR、XPS等表征手段对催化剂物化性质进行结构分析,并利用微型固定床反应器对催化剂的活性进行评价,研究ZrO_(2)改性SiC载体对钴基费托合成... 本研究采用ZrO_(2)对SiC表面进行改性,制得系列Co-ZrO_(2)/SiC催化剂,借助N2物理吸附、XRD、H2-TPR、XPS等表征手段对催化剂物化性质进行结构分析,并利用微型固定床反应器对催化剂的活性进行评价,研究ZrO_(2)改性SiC载体对钴基费托合成催化剂的影响。研究结果表明,由于ZrO_(2)体相存在氧空穴等不同的活性位,H2在Co表面被活化后形成的部分H溢流到ZrO_(2)表面并储存到ZrO_(2)表面,而ZrO_(2)与Co之间存在相对较强的相互作用,使得Co周围的H浓度增加,进而Co/SiC催化剂的还原度显著增加。同时,ZrO_(2)与SiC表面的无定形相发生相互作用形成Zr−O−Si键。由于Si(1.90)的电负性高于Zr(1.33),部分电子可以通过Zr-O-Si结构从Zr转向Si,形成富电子的SiOxCy相和SiO_(2)相。从而降低了SiC表面无定形相的对Co物相吸电子能力,减弱了Co与SiC表面的无定形相的相互作用,进而提高了Co相的电子密度。采用ZrO_(2)对SiC进行修饰后,同时提高了Co/SiC催化剂中Co物相的电子密度和还原度,使得催化剂对长链烃的选择性显著提升。 展开更多
关键词 钴基催化剂 SIC ZrO_(2) 费托合成
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钴基费托合成催化剂影响因素的研究进展
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作者 蒋倩 刘岳峰 王晨光 《燃料化学学报（中英文）》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第12期1787-1797,共11页
费托合成是将煤、天然气、生物质等碳源转化为燃料和高值化学品的重要手段。钴基催化剂由于具有较高的催化稳定性、较好的抗氧化能力、低水汽转化率以及高液相烃类选择性等被广泛的用于费托合成。为了进一步追求钴基催化剂的高质量比活... 费托合成是将煤、天然气、生物质等碳源转化为燃料和高值化学品的重要手段。钴基催化剂由于具有较高的催化稳定性、较好的抗氧化能力、低水汽转化率以及高液相烃类选择性等被广泛的用于费托合成。为了进一步追求钴基催化剂的高质量比活性,并解析其活性的来源,世界各国研究学者做了大量的研究,采用各种表征手段,解析钴基催化剂的微观结构,并建立构-效关系。本工作分析总结了费托合成反应中钴基催化剂的粒径效应、晶相、载体效应、助剂效应以及特殊空间结构的研究进展,探讨催化剂的微结构与反应活性之间的关联,并对未来发展方向进行了展望。 展开更多
关键词 费托合成 粒径效应 晶相 载体 助剂 特殊空间结构
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钴基分子筛结构催化剂费托合成航空燃料
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作者 潘杭兵 任衍伦 +1 位作者 王杏伟 张莉 《化学工程》 CAS CSCD 北大核心 2024年第11期32-37,共6页
在双碳和全球气候变化的背景下,SAF(可持续航空燃料)是实现航空业净零排放目标的关键,而费托合成是制备SAF的重要途径之一。采用浆料法和浸渍法制备3种不同的FeCrAl金属基丝网结构催化剂:Co/H-ZSM-5(微孔)、Co/H-Y(微孔)和Co/H-Y(介孔)... 在双碳和全球气候变化的背景下,SAF(可持续航空燃料)是实现航空业净零排放目标的关键,而费托合成是制备SAF的重要途径之一。采用浆料法和浸渍法制备3种不同的FeCrAl金属基丝网结构催化剂:Co/H-ZSM-5(微孔)、Co/H-Y(微孔)和Co/H-Y(介孔),用于费托合成制备SAF。通过N_(2)低温吸附、SEM、NH_(3)-TPD等手段对催化剂进行表征,并评价其费托合成催化性能。结果表明反应条件对费托合成的产物选择性至关重要。在230℃、2.0 MPa和6000 h^(-1)空速下,3种结构催化剂的C_(8)-C_(16)(航煤)选择性均达到最高。Co/H-Y(介孔)相较于其他2种催化剂具有更高的C_(8)—C_(16)选择性(52.12%)和较高的CO转化率(28.95%)。与现有文献报道的费托合成制备航煤催化剂相比,文中制备的结构催化剂表现出较高的活性和选择性,且制备过程简单、易于获取、成本低廉,为工业化制备SAF提供了潜在的候选催化剂。 展开更多
关键词 费托合成 结构催化剂 分子筛 航空煤油
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煤基费托合成油的催化氧化及对贫煤的浮选机理研究
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作者 郭舟 刘文刚 +2 位作者 刘文宝 王永伦 丁盛院 《金属矿山》 CAS 北大核心 2024年第8期112-118,共7页
为提升煤基费托合成油(CBFTSO)的附加值并拓宽其应用领域,以环烷酸锰为催化剂,采用催化氧化法对其开展了改性研究。在此基础上,以山西某洗煤厂的浮选入料为研究对象,通过浮选试验确定了适宜的氧化反应条件,并借助气相色谱-质谱联用分析(... 为提升煤基费托合成油(CBFTSO)的附加值并拓宽其应用领域,以环烷酸锰为催化剂,采用催化氧化法对其开展了改性研究。在此基础上,以山西某洗煤厂的浮选入料为研究对象,通过浮选试验确定了适宜的氧化反应条件,并借助气相色谱-质谱联用分析(GC-MS)、傅里叶变换红外光谱(FTIR)、X射线光电子能谱(XPS)和接触角测试揭示了OCBFTSO(最佳氧化条件下的产物)与煤的作用机理。结果表明,CBFTSO的最佳氧化条件为氧化温度120℃、催化剂浓度0.1%、氧化时间12 h;在OCBFTSO、起泡剂(杂醇)用量均为50 g/t时,可获得精煤产率86.59%、精煤灰分8.64%的分选指标,与CBFTSO作捕收剂时相比,精煤产率提高了约2个百分点,精煤灰分降低了约1个百分点。机理分析结果表明,CBFTSO中的正癸烷及4-叠氮庚烷通过反应(链引发等)使OCBFTSO中出现极性基(酮基),该基团会与煤表面的C-O和O-C=O基团结合,提升煤表面的疏水性;使用OCBFTSO降低了精煤中高岭石和石英的含量,故具有良好的浮选选择性。 展开更多
关键词 煤基费托合成油 催化氧化 贫煤 浮选机理 捕收剂
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基于差示扫描量热法的费托蜡非等温结晶动力学
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作者 谢浩东 张帆 +1 位作者 张胜振 陈胜利 《中国石油大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第2期209-216,共8页
以滴熔点为113、104、92、83、78和73℃的6种窄馏分费托蜡为研究对象,采用差示扫描量热法(DSC)研究其在不同冷却速率下的非等温结晶过程,应用Jeziorny法和莫志深法对结晶动力学参数进行理论预测,通过Kissinger方程计算非等温结晶活化能... 以滴熔点为113、104、92、83、78和73℃的6种窄馏分费托蜡为研究对象,采用差示扫描量热法(DSC)研究其在不同冷却速率下的非等温结晶过程,应用Jeziorny法和莫志深法对结晶动力学参数进行理论预测,通过Kissinger方程计算非等温结晶活化能。结果表明:不同蜡样品的非等温结晶过程相似,并且结晶过程依赖于冷却速率;所采用的动力学模型与试验数据吻合良好,Avrami指数n平均值在1~2之间,说明结晶过程为二次成核,成核后生长形成棒状或纤维状晶体;蜡样品的非等温结晶活化能越小或冷却速率越快,越容易发生结晶。 展开更多
关键词 费托蜡 差示扫描量热法 非等温结晶 结晶动力学 结晶活化能
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