La2O3助剂对Co/SiC催化费托合成反应的影响
2018-03-31赵庆祝宋焕巧赵铁剑罗明生
赵庆祝,宋焕巧,李 鹤,赵铁剑,罗明生
(1.北京石油化工学院 化学工程学院,北京 102617;2.北京化工大学 化学工程学院,北京 100029)
费托合成反应可将合成气在催化剂的作用下转化为不含氮、硫和芳烃的清洁液体燃料[1],此过程对环保和能源的利用有着非常重要的意义。因此,制备一种高效稳定的催化剂是费托合成反应的关键。目前,钴基催化剂在费托合成中因其较高的活性、出色的选择性、优越的稳定性以及低的水煤气变换反应等优点,成为具有良好工业化应用前景的催化剂[2]。
多孔碳化硅载体具有传统催化剂载体(Al2O3、SiO2、TiO2和碳材料等)不具备的优点,如良好的导热性、高机械强度和较好的化学稳定性,且在用作费托合成催化剂载体时表现出高的CO转化率和选择性,因而引起了各国研究者的广泛关注[3]。通常,在研究催化剂时为提高催化性能,往往向其中加入助剂来提高活性组分的还原度和分散度。熊建民等[4]研究了La2O3对Co/活性炭催化剂催化费托合成反应的影响,发现加入少量的La2O3可提高钴的分散度,进而提高了催化剂的活性、降低了甲烷的选择性。Haddad等[5]发现在Co/SiO2催化剂中加入助剂La2O3可有效地提高催化费托合成反应的活性和C5+的选择性。Brabant等[6]研究了La2O3对Co/γ-Al2O3催化费托合成的影响,发现La2O3的加入减弱了Co与氧化铝载体的相互作用,提高了钴的还原度,从而表现出更好的催化性能。
本工作采用等体积浸渍法制备了以SiC为载体的La2O3改性Co催化剂,通过N2吸附-脱附、XRD、H2-TPR、XPS及色谱分析等方法对催化剂进行了表征和评价,研究了不同La2O3加入量对催化剂的物化特性和催化产物及催化剂性能的影响。……
