稀土金属改性催化剂选择性制取液体烃类燃料的研究

发布时间：2021-12-09 19:23

　　为保护我国有限的化石资源、可持续地发展经济,研究化石燃料的清洁高效利用势在必行。相对而言,我国化石能源利用以煤炭为主,油气资源的匮乏导致了我国能源消费结构仍以煤炭为主,利用气化技术将化石燃料转化为合成气,通过费托合成反应路径制取环境友好型、高效的液体烃类燃料,对解决我国能源战略安全问题、推进社会与环境的可持续发展、提高化石能源的利用率具有举足轻重的作用与意义。因此,本文对选择性制取液体烃类燃料的高效催化剂进行了研究。首先采用离子交换法在H-?分子筛上掺杂典型的稀土金属离子(Y³⁺、Ce³⁺、La³⁺),以此为载体制备系列Co/H-?催化剂应用于费托合成反应,来研究稀土金属离子对汽油范围烃(C₅–C₁₂碳氢化合物)选择性合成的影响。发现Y³⁺的添加提高了Co/H-?催化剂活性组分的分散度,且具有改变价态、载体氧空位数量的Ce³⁺掺杂增强了催化剂的还原能力,而离子半径最大的La³⁺添加易造成活性颗粒的团聚。性能测试结...

【文章来源】： 浙江大学浙江省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校

【文章页数】：85 页

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致谢
摘要
ABSTRACT
1 引言
    1.1 化石能源现状概述
    1.2 合成气制取技术概述
    1.3 合成气制烃类燃料概述
2 选择性费托合成研究综述
    2.1 双功能费托合成催化剂研究综述
    2.2 助剂对费托合成反应性能的促进作用
    2.3 本文结构及研究内容
3 实验与分析方法
    3.1 实验材料
    3.2 实验装置及性能测试方法
    3.3 催化剂表征测试
        3.3.1 电感耦合等离子体发射光谱表征（ICP-OES）
        3.3.2 比表面积和孔道结构表征（BET）
        3.3.3 X射线衍射表征（XRD）
        3.3.4 透射电镜分析（TEM）
        3.3.5 H₂ 程序升温还原表征（H₂-TPR）
        3.3.6 CO程序升温脱附表征（CO-TPD）
        3.3.7 NH₃ 程序升温脱附表征（NH₃-TPD）
        3.3.8 吡啶吸附傅里叶红外分析（pyridine FT-IR）
        3.3.9 热重测试（TG）
    3.4 本章小结
4 稀土金属离子改性催化剂选择性制汽油燃料研究
    4.1 引言
    4.2 实验部分
        4.2.1 催化剂制备
        4.2.2 催化剂活性测试
    4.3 催化剂表征
        4.3.1 金属含量（ICP-OES）
        4.3.2 比表面积和孔道结构（BET）
        4.3.3 晶相分析（XRD）
        4.3.4 形貌特征及元素分布（TEM and elemental mapping）
        4.3.5 还原特性分析（H₂-TPR）
        4.3.6 酸性分析（NH₃-TPD）
        4.3.7 CO程序升温脱附（CO-TPD）
    4.4 活性测试结果
    4.5 本章小结
5 Y³⁺改性催化剂合成航空煤油燃料研究
    5.1 引言
    5.2 实验部分
        5.2.1 催化剂制备
        5.2.2 催化剂活性测试
    5.3 催化剂表征
        5.3.1 实际金属含量（ICP-OES）
        5.3.2 比表面积和孔结构（BET）
        5.3.3 晶相分析（XRD）
        5.3.4 形貌特征（TEM）
        5.3.5 还原特性分析（H₂-TPR）
        5.3.6 酸性特性分析（NH₃-TPD）
        5.3.7 吡啶吸附红外（pyridine FT-IR）
    5.4 活性测试结果
    5.5 本章小结
6 钇氧化物改性催化剂费托合成烃类产物分布研究
    6.1 引言
    6.2 实验部分
    6.3 表征结果分析
        6.3.1 比表面积及孔道结构（BET）
        6.3.2 晶相分析（XRD）
        6.3.3 形貌特征及元素分布（TEM and elemental mapping）
        6.3.4 还原特性分析（H₂-TPR）
        6.3.5 酸性分析（NH₃-TPD）
    6.4 催化性能测试结果
    6.5 本章小结
7 全文总结和研究展望
    7.1 全文总结
    7.2 本文创新点
    7.3 研究展望
参考文献
作者简历


【参考文献】：
期刊论文
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[3]生物质气化技术及产业发展分析 [J]. 刘华财,吴创之,谢建军,黄艳琴,郎林,杨文申,阴秀丽.  新能源进展. 2019(01)
[4]Ce助剂对费托合成Co/γ-Al2O3催化剂的影响 [J]. 郭琪,黄健,钱炜鑫,张海涛,马宏方,应卫勇.  天然气化工(C1化学与化工). 2018(01)
[5]替代能源发展对我国石油需求影响分析 [J]. 牛犁,王柏苍,闫敏,靳烨.  石油科技论坛. 2017(03)
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[9]稀土金属氧化物助剂对费托合成Co/γ-Al2O3催化剂性能的影响 [J]. 孙燕,孙启文,刘继森,张宗森.  石油化工. 2014(08)
[10]Hβ改性Co/SiO2对费托合成航空燃油类烃的影响 [J]. 李宇萍,王铁军,马隆龙,吴创之,定明月.  无机材料学报. 2014(06)

博士论文
[1]高效抗积碳Ni基甲烷重整制氢催化剂的制备和性能研究[D]. 方修忠.南昌大学. 2016

硕士论文
[1]生物质热解提质液体燃料综合评价研究[D]. 鲁梨.浙江大学. 2015



本文编号：3531175