發(fā)布時(shí)間：2021-03-18 06:11

　　費(fèi)托合成（F-T合成）技術(shù)是將由煤、天然氣或生物質(zhì)轉(zhuǎn)化得到的CO和H2轉(zhuǎn)化生成液態(tài)燃料的過(guò)程,是煤間接液化的關(guān)鍵核心步驟。研究鼓泡漿態(tài)床反應(yīng)器（SBCR）內(nèi)流體力學(xué)規(guī)律及反應(yīng)器數(shù)學(xué)模型的建立,對(duì)于大型工業(yè)F-T合成SBCR的設(shè)計(jì)和優(yōu)化意義重大�；贏SF分布規(guī)律的產(chǎn)物分布模型,建立了基于雙氣泡模型的大型工業(yè)F-T合成SBCR的一維擬均相數(shù)學(xué)模型,模擬計(jì)算了工業(yè)F-T合成SBCR的反應(yīng)性能。采用X射線衍射光譜儀（XRD）、掃描電子顯微鏡（SEM）、H2程序升溫還原儀（H2-TPR）、低溫N2吸附-脫附儀等方法對(duì)鐵基催化劑的微觀及體相結(jié)構(gòu)進(jìn)行了表征。結(jié)果表明:沉淀型鐵基催化劑高溫焙燒后,球形度較好,粒度均勻,顆粒平均粒徑約為200μm左右;催化劑平均孔徑為9.93 nm。催化劑在純H2氣氛下進(jìn)行還原,還原過(guò)程包括293.7℃左右的Fe2O3→Fe3O4轉(zhuǎn)化過(guò)程及623.4℃和715.9℃左右對(duì)應(yīng)的Fe3O4→FeO和FeO→Fe的轉(zhuǎn)化過(guò)程。采用10 mm內(nèi)徑的管式固定床反應(yīng)器研究了沉淀型鐵基催化劑F-T合成反應(yīng)性能,發(fā)現(xiàn)CO的轉(zhuǎn)化率及消耗速率隨著反應(yīng)溫度和反應(yīng)壓力的升高而增加;高碳產(chǎn)物選擇... 

【文章來(lái)源】：華東理工大學(xué)上海市 211工程院校 教育部直屬院校

【文章頁(yè)數(shù)】：111 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：博士

【部分圖文】：

圖２．１表面碳化物機(jī)理示意圖??Ｆｉｇ．?２．１?Ｓｕｒｆａｃｅ?ｃａｒｂｉｄｅ?ｍｅｃｈａｎｉｓｍ?ｓｃｈｅｍｅ??

華東理工大學(xué)博士學(xué)位論文?第９頁(yè)??原因。但采用改進(jìn)的碳化物機(jī)理仍無(wú)法清楚的解釋?zhuān)疲院铣僧a(chǎn)物分布中支鏈烴類(lèi)以及含??氧化合物的生成。??ｆ?Ｈ＞Ｈ２０??Ｍ?Ｍ?Ｍ?Ｍ?Ｍ??）ｈ２??ｃｈ＾ｃｈ２＾ｃｈ３?＾ｃｈ４??Ｍ?Ｍ?Ｍ??ｎ（Ｍ－ＣＨ２）??ＣＨ２?＋?ｃｈ３—Ｈ３Ｃ—ＣＨ２?－Ｈ３Ｃ（ＣＨ２）ｎＣＨ２??ＭＭ?Ｍ?Ｍ??圖２．２修改的表面碳化物機(jī)理示意圖??Ｆｉｇ．?２．２?Ｍｏｄｉｆｉｅｄ?ｓｕｒｆａｃｅ?ｃａｒｂｉｄｅ?ｍｅｃｈａｎｉｓｍ?ｓｃｈｅｍｅ??２．３．２?ＣＯ插入機(jī)理??Ｐｉｃｈｌｅｉ＾［５５］提出了ＣＯ插入機(jī)理，認(rèn)為在Ｆ－Ｔ合成反應(yīng)過(guò)程中，ＣＯ插入到金屬氫鍵及??金屬－ＣＨ３鍵中形成Ｃ－Ｃ鍵并實(shí)現(xiàn)碳鏈的增長(zhǎng)，Ｃ０插入機(jī)理見(jiàn)圖２．３。Ｃ０插入機(jī)理相較于??碳化物機(jī)理而言，能夠詳細(xì)地解釋?zhuān)疲院铣僧a(chǎn)物分布中的直鏈烷烴、烯烴以及含氧化合??物的生成過(guò)程，但對(duì)于產(chǎn)物中直鏈烴和支鏈烴含量相差巨大的反應(yīng)結(jié)果，只能根據(jù)兩者??的相對(duì)速率來(lái)確定。到目前為止，Ｃ０插入機(jī)理以及其中涉及的乙�；�原為乙基的過(guò)??程尚未在實(shí)驗(yàn)中獲得直接證據(jù)。Ｈｅｎｒｉｃｉ等［５６】在Ｃ０插入機(jī)理的基礎(chǔ)上，提出Ｃ０插入金屬??氫鍵中形成的甲�；冢龋驳淖饔孟�，可進(jìn)一步被還原得到醇、醛等含氧化合物，這一假??設(shè)可以很好的解釋?zhuān)疲院铣煞磻?yīng)過(guò)程中醛類(lèi)和醇類(lèi)的生成。??２．３．３烷基化機(jī)理??烷基化機(jī)理認(rèn)為：由活化的Ｃ０解離得到的表面氧物種（０Ｍ）會(huì)進(jìn)一步與吸附態(tài)的氫??和碳發(fā)生反應(yīng)生成Ｈ２０和Ｃ０２，表面碳物種（ＣＭ）通過(guò)加氫反應(yīng)，依次生成ＣＨＭ、ＣＨ２Ｍ、??ＣＨ３Ｍ等表面物種，其中ＣＨ２Ｍ表面碳物種是構(gòu)成

第１０頁(yè)?華東理工大學(xué)博士學(xué)位論文??Ｈ??ｈ２?Ｕ?Ｉ?ｌ＂＂°??Ｍ?Ｍ??／?？２??／?ＨＯ??／?ＣＨ、?＼ｈ２??／?Ｉ?＇?Ｉ??／?Ｍ?Ｍ??／?＋ＣＯ??Ｔ??嚴(yán)?ｃ＾５／ｐｎ?ｃｈ??＼?Ｃ—Ｏ?喝？?ＣＨ?叫》?ＣＨ，??＼?Ｊｌ＿?＿Ｊｌ＿?＇Ｋ３°?ｌ??Ｖ＂?一丁??、＼?ｙ?１?＋ｃＨ２－ａｉ２??圖２．３?ＣＯ插入機(jī)理的基元反應(yīng)路徑圖??Ｆｉｇ．?２．３?Ｅｌｅｍｅｎｔａｒｙ?ｓｔｅｐｓ?ｏｆ?ＣＯ?ｉｎｓｅｒｔｉｏｎ?ｍｅｃｈａｎｉｓｍ??表２．２?Ｆ－Ｔ合成反應(yīng)烷基化機(jī)理反應(yīng)路徑??Ｔａｂｌｅ?２．２?Ｆ－Ｔ?ｓｙｎｔｈｅｓｉｓ?ｒｅａｃｔｉｏｎ?ｐａｔｈ?ｂａｓｅｄ?ｏｎ?ａｌｋｙｌａｔｉｏｎ?ｍｅｃｈａｎｉｓｍ??反應(yīng)步驟??ＳＩ??１?ＣＭ＋ＨＭ——＞ＣＨＭ＋Ｍ??２?ＣＨＭ＋ＨＭ——＞ＣＨ２Ｍ＋Ｍ??３?ＣＨ２Ｍ＋ＨＭ——＾ＣＨ３Ｍ＋Ｍ??鏈增長(zhǎng)??４?ｒｍ＋ｃｈ２ｍ——＞ｒｃｈ２ｍ＋ｍ??鏈終止／脫附??５?ｒｃｈ２ｃｈ２ｍ＾＾ｒｃｈ＝ｃｈ２＋ｍ?（生成?ａ?烯烴）??６?ＲＣＨ２ＣＨ２Ｍ＾＾ＲＣＨ２ＣＨ３＋Ｍ?（生成正烷烴）??７?ＲＣＨ２ＣＨ２Ｍ＾２＾ｒｃｈ２ＣＨ２ＯＨ＋Ｍ?（生成醇）??Ｓｔｅｙｎｂｅｒｇ和Ｄｒｙ［３９］對(duì)院基化機(jī)理的研究情況進(jìn)行了論述。Ｂｒａｄｙ和Ｐｅｔｔｉｔ［５７］證明了Ｈ２??存在的重要性，可能是由于Ｈ２的存在增強(qiáng)了鏈起始物種（例如ＣＨ３Ｍ）的生成。在Ｈ２存??在時(shí)，有長(zhǎng)鏈烴生成證明ＣＨＭ加氫向ＣＨ２Ｍ的轉(zhuǎn)化是不可逆的。Ｐｏｎｅｃ和ＶａｎＢａｍｅｖｅｌ［５８］??的工作證明了

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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博士論文
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碩士論文
[1]費(fèi)托合成催化劑的制備及反應(yīng)動(dòng)力學(xué)研究[D]. 黃衛(wèi)峰.北京化工大學(xué) 2017
[2]機(jī)械攪拌反應(yīng)器內(nèi)費(fèi)托合成宏觀動(dòng)力學(xué)的研究[D]. 潘壯.華東理工大學(xué) 2013
[3]合成氣一步法制二甲醚漿態(tài)床反應(yīng)器及工藝流程數(shù)學(xué)模擬[D]. 胡智力.華東理工大學(xué) 2011



本文編號(hào)：3088008