發(fā)布時間：2021-07-18 21:00

　　低碳烯烴（包括乙烯、丙烯和丁烯）是重要的化工基礎原料,主要是通過石油裂解來生產(chǎn)的。近年來由于石油資源日益短缺以及不斷增長的需求,開發(fā)一條高效的非石油線路（即利用煤、天然氣和生物質(zhì)等含碳資源通過費-托合成直接制備低碳烯烴（FTO））已成為研究熱點。該過程的關鍵技術是高選擇性低碳烯烴催化劑的制備。大量的研究表明,熔鐵催化劑具有較好的費-托合成制低碳烯烴活性。值得注意的是,在費-托合成反應條件下,鐵基催化劑的活性相演變非常復雜,主要有鐵、氧化鐵和碳化鐵（ε-Fe₂C,χ-Fe₅C₂,θ-Fe₃C及Fe₇C₃）等,而這些不同的活性物相以及同一活性物相上不同晶面的暴露情況都會對費-托合成的活性和選擇性產(chǎn)生顯著的影響。事實上,對于鐵基催化劑FTS反應活性相的確定目前存在較大的爭議。因此,確立FTO反應的活性相與其催化劑性能間的構效關系,是這一課題乃至多相催化領域中的一大挑戰(zhàn)。本論文以熔鐵催化劑為研究對象,探討了助催化劑的種類、不同氣氛碳化處理、表面納米碳化鐵原位修飾等... 

【文章來源】：浙江工業(yè)大學浙江省

【文章頁數(shù)】：144 頁

【學位級別】：博士

【部分圖文】：

合成氣制低碳烯烴的不同線路[1-2]

浙江工業(yè)大學博士學位論文 文獻綜述和研究內(nèi)容3圖1.2 鏈增長幾率與產(chǎn)物分布[5]Fig. 1.2 Chain growth probability and product distribution1.2 費-托合成直接制低碳烯烴鐵基催化劑研究進展鐵基催化劑主要有沉淀鐵催化劑、負載型鐵催化劑和熔鐵催化劑。其中沉淀鐵催化劑[20-23]主要是用于低溫費-托合成反應，生產(chǎn)柴油、石蠟等長鏈烴產(chǎn)物為主，也有研究用于低碳烯烴的合成[24,25]。對于負載型鐵催化劑，最常用的載體有碳載體[26-28]，氧化物載體[29-30]以及分子篩載體[31-33]。其中，以活性炭作載體的催化劑效果最佳，但是活性炭強度一直是沒有被解決技術難題，工業(yè)化有困難。也有報道用激光熱解法結合固相反應直接制取以α-Fe、Fe3C為主體的超微粒子催化劑[34,35]，并已取得了很好催化效果，但此催化劑的成本昂貴，產(chǎn)業(yè)化困難。高溫F-T過程(HTFT

浙江工業(yè)大學博士學位論文 文獻綜述和研究內(nèi)容5圖1.3 費-托合成表面碳化物機理[53]Fig. 1.3 Surface carbide mechanism for Fischer-Tropsch synthesis圖1.4 烯烴在催化劑表面二次吸附反應機理[59]Fig. 1.4 Olefins readsorption mechanism on the catalyst surface因此，要有效提高低碳烯烴的選擇性，就需要考慮在提高催化劑活性的同時，降低鏈增長 α 值，加快催化劑表面烯烴的脫附，減少烯烴的二次吸附反應以及甲烷化作用，這些因素受到催化劑本身以及反應工藝條件的共同影響。催化劑研究中最關鍵的是活性相的影響。1.2.2 鐵基催化劑費-托合成制低碳烯烴活性相及構效關系費-托合成鐵基催化劑活性物相有鐵，氧化鐵[6,7]和碳化鐵（ε-Fe2C[8]，χ-Fe5C2[9-11]，θ-Fe3C[12-14]及 Fe7C3[10,13]）。其中，不同的純碳化鐵物相制備很困難。費-托合成反應條件下

【參考文獻】：
期刊論文
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博士論文
[1]調(diào)控費托合成產(chǎn)物分布高效合成低碳烯烴的研究[D]. 劉意.北京化工大學 2015

碩士論文
[1]固定床反應器費—托合成熔鐵催化劑的研究[D]. 徐云.浙江工業(yè)大學 2009
[2]費—托合成熔鐵催化劑研究[D]. 楊霞珍.浙江工業(yè)大學 2007



本文編號：3290356