硅溶胶在费托沉淀铁催化剂中的应用的研究.pdfVIP

www．cnisa．org ●开发与应用● 硅溶胶在费托沉淀铁催化剂中的应用研究 武 鹏1 秦 英2 王 鹏1 程 萌1 吕毅军1 102211 (北京低碳清洁能源研究所 北京 中国石油大学 北京 102249) 摘要：费托合成(F—T)工艺中浆态床反应器的广泛应用对于沉淀铁催化剂的稳定性和强度提出了更 高的要求。实践证明，结构助剂尤其是sio：能够提高沉淀铁催化剂的稳定性和强度。尽管SiO：作为结构 助剂在沉淀铁催化剂中已经得到广泛的应用和研究，其中硅溶胶作为铁催化剂的硅源，在工业上的应用较 多，但是关于硅源自身的性质对沉淀铁催化剂性能的影响鲜见报道。因此，本文硅溶胶的重要参数粒径进 行考察，研究了不同粒径硅溶胶对沉淀铁催化剂性能的影响。 关键词：沉淀铁费托合成Sio：硅溶胶 前言 能等方面进行了较为系统的研究。 将合成气经过催化剂作用转化为液态烃的方 l实验部分 1．1催化剂的制备 法，是1923年由德国科学家F．Fischer和H．’rrop_ sch发明，简称费托合成¨o。费托合成催化剂一般 本论文所用费托合成反应性能测试用系列含 由主金属(Fe或co等)与助剂(功能助剂：碱金属、助剂沉淀铁催化剂按照以下方法制备得到。将一 碱土金属等；结构助剂：二氧化硅、氧化铝等)组成； 制备方法有沉淀法、负载法、熔融法等。这其中，沉 入到沉淀剂Na2CO，溶液中，之后在一定温度和pH 淀铁催化剂由于具有价格低廉，活性高，反应稳定 值下连续共沉淀。沉淀完成后用去离子水多次洗 性好，不易中毒，长链烃选择性高的特点而被广泛 涤、过滤，严格控制滤液电导率至10011s以下，滤饼 研究和应用心J。沉淀铁催化剂制备方法的不同，会 重新加入去离子水后搅拌打浆，并加入相同计量的 造成催化剂性质的区别，除了功能助剂的影响外， 不同粒径的硅溶胶，通风干燥后，在723K下焙烧 沉淀铁催化剂体系中的结构助剂，其来源、加入量 6h，得到系列Fe／K／cu／siO：催化剂。所得催化剂 与加入方式也很大程度上上影响着催化剂的性 经压片、破碎、筛分后，获得80～150目的催化剂粒 能日。。Sio：以其高比表面，高强度，低酸性等优点 度，按照硅溶胶粒径从小到大的顺序，催化剂分别 成为应用最广的沉淀铁费托催化剂结构助剂。国 内外学者对于siO：助剂的研究很多，如G00d访n 化剂制备方法详见文献M]。 等H。曾研究了siO：作为结构助剂对Fe／cu／K／1．2催化剂的表征· siO：催化剂强度的影响，此外，有关SiO：对催化剂 1．2．1 N：物理吸附 活性与稳定性影响的报道也见诸文献]，但均没有 报道硅源自身性质对沉淀铁催化剂的影响。本文 生产的AsAP 3020型物理吸附仪测定。在N：吸附 选取了Fe／cu／K／siO。为催化剂体系，以硅溶胶为 前，样品经623K脱气处理，在液氮温度下进行N： 硅源，研究了硅溶胶的粒径对催化剂的比表面积 吸附测定。比表面积由N：吸附等温线结合BET (BET)、晶相(xRD)、还原性(H：一rIPR)和反应性 方程求得。 135 ●亡}]国无机盐(专刊)●www．cnisa．org 加12年全国无机硅化物行业年会暨进一步落实