不同铁源沉淀铁费托合成催化剂的研究

发布时间：2021-04-24 08:05

　　费托合成（FTS）是将煤、天然气以及生物质等含碳资源生产的合成气（H₂+CO）转化为液态燃料和高附加值产品的过程。费托合成铁基催化剂由于具有低廉的成本、较高的反应活性和水煤气变换活性、并适合于低氢碳比的煤基合成气,因此成为目前费托合成领域中最具有工业价值及最热门的催化剂之一。虽然铁基催化剂目前已经工业化,但是对具有高稳定性、高活性以及高选择性的费托合成Fe基催化剂的研究开发仍然面临着巨大的挑战。本课题从传统的Fe/Cu/K/SiO₂铁基催化剂入手,系统地研究了制备方法、铁源、Cu助剂以及反应条件对沉淀铁费托合成催化剂的影响。通过考察制备方法对铁催化剂性能的影响,发现由并流共沉淀制备的催化剂具有特殊的棒条状结构,丰富了催化剂的孔径结构。另外,催化剂具有较好的分散性、结晶度和还原性,因此在费托合成反应中具有最佳的活性和稳定性,并表现出更高的低碳烯烃选择性和烃类产物收率,液相产物中汽油组分的含量也最高。通过研究铁源对沉淀铁催化剂的影响,发现由FeC₂O₄制备的催化剂比表面积较高,还原温度最低,结晶度最高,... 

【文章来源】：北京石油化工学院北京市

【文章页数】：134 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
abstract
第一章 绪论
    1.1 选题背景与研究意义
        1.1.1 选题背景
        1.1.2 研究意义
    1.2 国内外研究现状
        1.2.1 费托合成发展概述
        1.2.2 费托合成反应及产物分布情况
    1.3 费托合成铁基催化剂研究进展
        1.3.1 沉淀铁催化剂制备条件的研究
            1.3.1.1 沉淀剂的研究
            1.3.1.2 沉淀pH的研究
            1.3.1.3 焙烧温度的研究
            1.3.1.4 陈化时间的研究
        1.3.2 催化剂载体的研究
            1.3.2.1 氧化物载体
            1.3.2.2 分子筛载体
            1.3.2.3 碳载体
        1.3.3 催化剂助剂的研究
            1.3.3.1 碱金属助剂
            1.3.3.2 碱土金属助剂
            1.3.3.3 Cu、Mn、Zn等过渡金属助剂
    1.4 论文主要研究内容
第二章 实验部分
    2.1 实验药品及仪器
        2.1.1 实验药品
        2.1.2 实验所用气体
        2.1.3 实验仪器
    2.2 催化剂制备
        2.2.1 并流共沉淀
        2.2.2 正加共沉淀
217">        2.2.3 沉淀-浸渍K、SiO₂17
        2.2.4 沉淀-浸渍K
    2.3 催化剂表征
        2.3.1 比表面积和孔径分布（BET）
        2.3.2 程序升温还原（H2-TPR）
        2.3.3 X射线衍射（XRD）
        2.3.4 扫描电子显微镜（SEM）
        2.3.5 X射线光电子能谱（XPS）
    2.4 催化剂评价
第三章 制备方法对铁催化剂费托合成反应的影响
    3.1 引言
    3.2 实验部分
        3.2.1 催化剂制备
        3.2.2 催化剂表征及性能评价
    3.3 结果与讨论
        3.3.1 制备方法对外观形貌的影响（SEM）
        3.3.2 制备方法对织构性质的影响（BET）
        3.3.3 制备方法对物相结构的影响（XRD）
        3.3.4 制备方法对还原性能的影响（H2-TPR）
        3.3.5 制备方法对催化性能的影响
    3.4 本章小结
第四章 沉淀铁费托合成催化剂的研究
    4.1 铁源对沉淀铁催化剂性能的影响
        4.1.1 引言
        4.1.2 实验部分
            4.1.2.1 催化剂制备
            4.1.2.2 催化剂表征及性能评价
        4.1.3 结果与讨论
            4.1.3.1 铁源对外观形貌的影响（SEM）
            4.1.3.2 铁源对织构性质的影响（BET）
            4.1.3.3 铁源对物相结构的影响（XRD）
            4.1.3.4 铁源对表面化学组成的影响（XPS）
            4.1.3.5 铁源对还原性能的影响（H2-TPR）
            4.1.3.6 铁源对催化性能的影响
        4.1.4 本节小结
    4.2 反应条件对沉淀铁催化剂性能的影响
第五章 Cu助剂对不同铁系催化剂的影响
    5.1 引言
    5.2 实验部分
        5.2.1 催化剂制备
        5.2.2 催化剂表征及性能评价
    5.3 结果与讨论
        5.3.1 Cu助剂对外观形貌的影响（SEM）
        5.3.2 Cu助剂对织构性质的影响（BET）
        5.3.3 Cu助剂对物相结构的影响（XRD）
        5.3.4 Cu助剂对表面化学组成的影响（XPS）
        5.3.5 Cu助剂对还原性能的影响（H2-TPR）
        5.3.6 Cu助剂在不同铁催化剂中对催化性能的影响
    5.4 本章小结
第六章 结论与展望
    6.1 结论
        6.1.1 制备方法对铁催化剂费托合成反应的影响
        6.1.2 铁源和反应条件对沉淀铁费托合成催化剂的影响
        6.1.3 Cu助剂对不同铁系催化剂的影响
    6.2 展望
参考文献
致谢
研究成果及发表的学术论文
作者及导师简介
专业学位硕士研究生学位论文答辩委员会决议书??



本文编号：3156998