稀土金屬改性催化劑選擇性制取液體烴類燃料的研究
發(fā)布時間:2021-12-09 19:23
為保護(hù)我國有限的化石資源、可持續(xù)地發(fā)展經(jīng)濟(jì),研究化石燃料的清潔高效利用勢在必行。相對而言,我國化石能源利用以煤炭為主,油氣資源的匱乏導(dǎo)致了我國能源消費(fèi)結(jié)構(gòu)仍以煤炭為主,利用氣化技術(shù)將化石燃料轉(zhuǎn)化為合成氣,通過費(fèi)托合成反應(yīng)路徑制取環(huán)境友好型、高效的液體烴類燃料,對解決我國能源戰(zhàn)略安全問題、推進(jìn)社會與環(huán)境的可持續(xù)發(fā)展、提高化石能源的利用率具有舉足輕重的作用與意義。因此,本文對選擇性制取液體烴類燃料的高效催化劑進(jìn)行了研究。首先采用離子交換法在H-?分子篩上摻雜典型的稀土金屬離子(Y3+、Ce3+、La3+),以此為載體制備系列Co/H-?催化劑應(yīng)用于費(fèi)托合成反應(yīng),來研究稀土金屬離子對汽油范圍烴(C5–C12碳?xì)浠衔?選擇性合成的影響。發(fā)現(xiàn)Y3+的添加提高了Co/H-?催化劑活性組分的分散度,且具有改變價態(tài)、載體氧空位數(shù)量的Ce3+摻雜增強(qiáng)了催化劑的還原能力,而離子半徑最大的La3+添加易造成活性顆粒的團(tuán)聚。性能測試結(jié)...
【文章來源】: 浙江大學(xué)浙江省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:85 頁
【文章目錄】:
致謝
摘要
ABSTRACT
1 引言
1.1 化石能源現(xiàn)狀概述
1.2 合成氣制取技術(shù)概述
1.3 合成氣制烴類燃料概述
2 選擇性費(fèi)托合成研究綜述
2.1 雙功能費(fèi)托合成催化劑研究綜述
2.2 助劑對費(fèi)托合成反應(yīng)性能的促進(jìn)作用
2.3 本文結(jié)構(gòu)及研究內(nèi)容
3 實(shí)驗(yàn)與分析方法
3.1 實(shí)驗(yàn)材料
3.2 實(shí)驗(yàn)裝置及性能測試方法
3.3 催化劑表征測試
3.3.1 電感耦合等離子體發(fā)射光譜表征(ICP-OES)
3.3.2 比表面積和孔道結(jié)構(gòu)表征(BET)
3.3.3 X射線衍射表征(XRD)
3.3.4 透射電鏡分析(TEM)
3.3.5 H2 程序升溫還原表征(H2-TPR)
3.3.6 CO程序升溫脫附表征(CO-TPD)
3.3.7 NH3 程序升溫脫附表征(NH3-TPD)
3.3.8 吡啶吸附傅里葉紅外分析(pyridine FT-IR)
3.3.9 熱重測試(TG)
3.4 本章小結(jié)
4 稀土金屬離子改性催化劑選擇性制汽油燃料研究
4.1 引言
4.2 實(shí)驗(yàn)部分
4.2.1 催化劑制備
4.2.2 催化劑活性測試
4.3 催化劑表征
4.3.1 金屬含量(ICP-OES)
4.3.2 比表面積和孔道結(jié)構(gòu)(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 還原特性分析(H2-TPR)
4.3.6 酸性分析(NH3-TPD)
4.3.7 CO程序升溫脫附(CO-TPD)
4.4 活性測試結(jié)果
4.5 本章小結(jié)
5 Y3+改性催化劑合成航空煤油燃料研究
5.1 引言
5.2 實(shí)驗(yàn)部分
5.2.1 催化劑制備
5.2.2 催化劑活性測試
5.3 催化劑表征
5.3.1 實(shí)際金屬含量(ICP-OES)
5.3.2 比表面積和孔結(jié)構(gòu)(BET)
5.3.3 晶相分析(XRD)
5.3.4 形貌特征(TEM)
5.3.5 還原特性分析(H2-TPR)
5.3.6 酸性特性分析(NH3-TPD)
5.3.7 吡啶吸附紅外(pyridine FT-IR)
5.4 活性測試結(jié)果
5.5 本章小結(jié)
6 釔氧化物改性催化劑費(fèi)托合成烴類產(chǎn)物分布研究
6.1 引言
6.2 實(shí)驗(yàn)部分
6.3 表征結(jié)果分析
6.3.1 比表面積及孔道結(jié)構(gòu)(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 還原特性分析(H2-TPR)
6.3.5 酸性分析(NH3-TPD)
6.4 催化性能測試結(jié)果
6.5 本章小結(jié)
7 全文總結(jié)和研究展望
7.1 全文總結(jié)
7.2 本文創(chuàng)新點(diǎn)
7.3 研究展望
參考文獻(xiàn)
作者簡歷
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]費(fèi)托合成和石油基清潔燃料性能對比分析 [J]. 馮丹,胡利明,董仕寶. 化工時刊. 2019(04)
[2]大型煤氣化技術(shù)在我國的應(yīng)用現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢 [J]. 馬玉霞. 氮肥與合成氣. 2019(03)
[3]生物質(zhì)氣化技術(shù)及產(chǎn)業(yè)發(fā)展分析 [J]. 劉華財(cái),吳創(chuàng)之,謝建軍,黃艷琴,郎林,楊文申,陰秀麗. 新能源進(jìn)展. 2019(01)
[4]Ce助劑對費(fèi)托合成Co/γ-Al2O3催化劑的影響 [J]. 郭琪,黃健,錢煒鑫,張海濤,馬宏方,應(yīng)衛(wèi)勇. 天然氣化工(C1化學(xué)與化工). 2018(01)
[5]替代能源發(fā)展對我國石油需求影響分析 [J]. 牛犁,王柏蒼,閆敏,靳燁. 石油科技論壇. 2017(03)
[6]Catalytic methanation of syngas over Ni-based catalysts with different supports [J]. Yincong Liu,Lingjun Zhu,Xiaoliu Wang,Shi Yin,Furong Leng,Fan Zhang,Haizhou Lin,Shurong Wang. Chinese Journal of Chemical Engineering. 2017(05)
[7]費(fèi)托合成鈷基催化劑稀土助劑改性研究進(jìn)展 [J]. 葛秋偉,肖竹錢,歐陽洪生,毛建衛(wèi),楊瑞芹,邢闖,蓋希坤,計(jì)建炳. 應(yīng)用化工. 2015(06)
[8]我國甲醇制汽油的產(chǎn)業(yè)前景分析 [J]. 王鈺. 煤炭加工與綜合利用. 2014(10)
[9]稀土金屬氧化物助劑對費(fèi)托合成Co/γ-Al2O3催化劑性能的影響 [J]. 孫燕,孫啟文,劉繼森,張宗森. 石油化工. 2014(08)
[10]Hβ改性Co/SiO2對費(fèi)托合成航空燃油類烴的影響 [J]. 李宇萍,王鐵軍,馬隆龍,吳創(chuàng)之,定明月. 無機(jī)材料學(xué)報(bào). 2014(06)
博士論文
[1]高效抗積碳Ni基甲烷重整制氫催化劑的制備和性能研究[D]. 方修忠.南昌大學(xué). 2016
碩士論文
[1]生物質(zhì)熱解提質(zhì)液體燃料綜合評價研究[D]. 魯梨.浙江大學(xué). 2015
本文編號:3531175
【文章來源】: 浙江大學(xué)浙江省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:85 頁
【文章目錄】:
致謝
摘要
ABSTRACT
1 引言
1.1 化石能源現(xiàn)狀概述
1.2 合成氣制取技術(shù)概述
1.3 合成氣制烴類燃料概述
2 選擇性費(fèi)托合成研究綜述
2.1 雙功能費(fèi)托合成催化劑研究綜述
2.2 助劑對費(fèi)托合成反應(yīng)性能的促進(jìn)作用
2.3 本文結(jié)構(gòu)及研究內(nèi)容
3 實(shí)驗(yàn)與分析方法
3.1 實(shí)驗(yàn)材料
3.2 實(shí)驗(yàn)裝置及性能測試方法
3.3 催化劑表征測試
3.3.1 電感耦合等離子體發(fā)射光譜表征(ICP-OES)
3.3.2 比表面積和孔道結(jié)構(gòu)表征(BET)
3.3.3 X射線衍射表征(XRD)
3.3.4 透射電鏡分析(TEM)
3.3.5 H2 程序升溫還原表征(H2-TPR)
3.3.6 CO程序升溫脫附表征(CO-TPD)
3.3.7 NH3 程序升溫脫附表征(NH3-TPD)
3.3.8 吡啶吸附傅里葉紅外分析(pyridine FT-IR)
3.3.9 熱重測試(TG)
3.4 本章小結(jié)
4 稀土金屬離子改性催化劑選擇性制汽油燃料研究
4.1 引言
4.2 實(shí)驗(yàn)部分
4.2.1 催化劑制備
4.2.2 催化劑活性測試
4.3 催化劑表征
4.3.1 金屬含量(ICP-OES)
4.3.2 比表面積和孔道結(jié)構(gòu)(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 還原特性分析(H2-TPR)
4.3.6 酸性分析(NH3-TPD)
4.3.7 CO程序升溫脫附(CO-TPD)
4.4 活性測試結(jié)果
4.5 本章小結(jié)
5 Y3+改性催化劑合成航空煤油燃料研究
5.1 引言
5.2 實(shí)驗(yàn)部分
5.2.1 催化劑制備
5.2.2 催化劑活性測試
5.3 催化劑表征
5.3.1 實(shí)際金屬含量(ICP-OES)
5.3.2 比表面積和孔結(jié)構(gòu)(BET)
5.3.3 晶相分析(XRD)
5.3.4 形貌特征(TEM)
5.3.5 還原特性分析(H2-TPR)
5.3.6 酸性特性分析(NH3-TPD)
5.3.7 吡啶吸附紅外(pyridine FT-IR)
5.4 活性測試結(jié)果
5.5 本章小結(jié)
6 釔氧化物改性催化劑費(fèi)托合成烴類產(chǎn)物分布研究
6.1 引言
6.2 實(shí)驗(yàn)部分
6.3 表征結(jié)果分析
6.3.1 比表面積及孔道結(jié)構(gòu)(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 還原特性分析(H2-TPR)
6.3.5 酸性分析(NH3-TPD)
6.4 催化性能測試結(jié)果
6.5 本章小結(jié)
7 全文總結(jié)和研究展望
7.1 全文總結(jié)
7.2 本文創(chuàng)新點(diǎn)
7.3 研究展望
參考文獻(xiàn)
作者簡歷
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]費(fèi)托合成和石油基清潔燃料性能對比分析 [J]. 馮丹,胡利明,董仕寶. 化工時刊. 2019(04)
[2]大型煤氣化技術(shù)在我國的應(yīng)用現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢 [J]. 馬玉霞. 氮肥與合成氣. 2019(03)
[3]生物質(zhì)氣化技術(shù)及產(chǎn)業(yè)發(fā)展分析 [J]. 劉華財(cái),吳創(chuàng)之,謝建軍,黃艷琴,郎林,楊文申,陰秀麗. 新能源進(jìn)展. 2019(01)
[4]Ce助劑對費(fèi)托合成Co/γ-Al2O3催化劑的影響 [J]. 郭琪,黃健,錢煒鑫,張海濤,馬宏方,應(yīng)衛(wèi)勇. 天然氣化工(C1化學(xué)與化工). 2018(01)
[5]替代能源發(fā)展對我國石油需求影響分析 [J]. 牛犁,王柏蒼,閆敏,靳燁. 石油科技論壇. 2017(03)
[6]Catalytic methanation of syngas over Ni-based catalysts with different supports [J]. Yincong Liu,Lingjun Zhu,Xiaoliu Wang,Shi Yin,Furong Leng,Fan Zhang,Haizhou Lin,Shurong Wang. Chinese Journal of Chemical Engineering. 2017(05)
[7]費(fèi)托合成鈷基催化劑稀土助劑改性研究進(jìn)展 [J]. 葛秋偉,肖竹錢,歐陽洪生,毛建衛(wèi),楊瑞芹,邢闖,蓋希坤,計(jì)建炳. 應(yīng)用化工. 2015(06)
[8]我國甲醇制汽油的產(chǎn)業(yè)前景分析 [J]. 王鈺. 煤炭加工與綜合利用. 2014(10)
[9]稀土金屬氧化物助劑對費(fèi)托合成Co/γ-Al2O3催化劑性能的影響 [J]. 孫燕,孫啟文,劉繼森,張宗森. 石油化工. 2014(08)
[10]Hβ改性Co/SiO2對費(fèi)托合成航空燃油類烴的影響 [J]. 李宇萍,王鐵軍,馬隆龍,吳創(chuàng)之,定明月. 無機(jī)材料學(xué)報(bào). 2014(06)
博士論文
[1]高效抗積碳Ni基甲烷重整制氫催化劑的制備和性能研究[D]. 方修忠.南昌大學(xué). 2016
碩士論文
[1]生物質(zhì)熱解提質(zhì)液體燃料綜合評價研究[D]. 魯梨.浙江大學(xué). 2015
本文編號:3531175
本文鏈接:http://sikaile.net/projectlw/hxgylw/3531175.html
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