Fe-Mn催化剂浆态床合成低碳烯烃的反应性能
2012-11-09汪根存惠海涛李文怀谭猗生
汪根存,张 侃,刘 平,惠海涛,李文怀,谭猗生
(1. 中国科学院 山西煤炭化学研究所 煤转化国家重点实验室,山西 太原 030001;2. 中国科学院 研究生院,北京 100049)
研究与开发
Fe-Mn催化剂浆态床合成低碳烯烃的反应性能
汪根存1,2,张 侃1,刘 平1,惠海涛1,2,李文怀1,谭猗生1
(1. 中国科学院 山西煤炭化学研究所 煤转化国家重点实验室,山西 太原 030001;2. 中国科学院 研究生院,北京 100049)
在浆态床反应器中,对Fe-Mn催化剂上CO加氢合成低碳烯烃的反应性能进行了研究,考察了不同温度、空速和压力下Fe-Mn催化剂的催化性能,并借助XRD和N2物理吸附等手段对催化剂进行了表征。实验结果表明,Fe-Mn催化剂在运行300 h后达到稳定运行状态。反应参数的适当调变,可有效提高Fe-Mn催化剂的活性和低碳烯烃收率,并使产物分布得到优化。在n(H2)∶n(CO)=2、320 ℃、2.0 MPa、合成气空速1 000 h-1的条件下,CO转化率83.10%,CH4选择性11.88%,C5+烃选择性39.06%,C2~4烃中烯烃与烷烃的质量比3.59,低碳烯烃收率38.50 g/m3(基于H2与CO的总体积)。
低碳烯烃;铁-锰催化剂;浆态床反应器;合成气;费托合成
以乙烯、丙烯为代表的低碳烯烃是非常重要的有机化工原料,也是合成塑料、纤维和各类化工材料的关键中间体[1]。目前生产低碳烯烃的主要方法仍是石脑油裂解。随着石油资源的日益减少和C1化学的迅速发展,由合成气(可由天然气和煤转换得到)出发制取低碳烯烃将可能为非石油资源获得乙烯、丙烯等基本有机合成原料开辟新途径[2-5]。
Büssemeier等[6]报道了在Fe-Mn催化剂上可高选择性地获得低碳烯烃(C=2~4),这些低碳烯烃不仅可作为石化替代原料,而且经分子筛重整可转化为优质的机动车燃料。……
