炭载体对钴基催化剂制混合醇的影响.pdf

学兔兔学兔兔 第5期 王 欢等：炭载体对钴基催化剂制混合醇的影响 7 炭载体对钴基催化剂制混合醇的影响 王 欢，唐浩东，卢保同，刘化章 (浙江工业大学催化研究所，浙江 杭州 310014) 摘要：考察 椰壳炭、HSAG(一种商品石墨)载体对钴基催化剂CO加氢制高碳醇转化率和选择性的影响。采用N：物理吸 附、EDS、H 一TPR、In．situ XRD等技术对催化剂进行表征。研究结果表明，硝酸处理过的椰壳活性炭为载体的15Co／AC催化剂的 醇选择性高 (19．9％)，而CO转化率低 (25．4％)；HSAG为载体并经硝酸处理后制备的15Co／HSAG催化剂的CO转化率高 (87．3％)，而醇的选择性低(4．5％)。造成两者差别的主要原闪两种载体性质不同，椰壳活性炭表面的s含量高，其负载的催化剂 较易形成醇的活性中心Co,C，而HSAG负载的催化剂较难形成醇的活性中心。 关键词：活性炭；石墨；钴催化剂；碳化钴；费托合成；混合醇 中图分类号：TQ426；TQ223．12；0643 文献标识码：A 文章编号：1001—9219(2014)05-07-05 以合成气为原料通过费托(F．T1反应制备清洁 催化剂采用等体积浸渍法制备，将活性炭或 燃料和化学品具有广阔的工业应用前景 ]。F—T反 HSAG在真空干燥箱中处理5h后，浸渍Co(NO3) · 应的产物主要是烷烃、烯烃、醇，其中高碳醇具有附 6H O水溶液，室温阴干24h，383K干燥 12h，在N 加值高、用途广泛的特点。 气氛下623K焙烧3h，即得到15Co／C催化剂。 活性炭是常用的催化剂载体M。活性炭因具有 1．2 催化剂性能评价 较发达的空隙结构、比表面积大、较强的吸附性能． 合成气制高碳醇反应在内径为12mm的不锈 使其具有广泛的用途。不同种类的活性炭由于其原 钢固定床微型反应装置(天津市鹏翔科技有限公司 料来源和活化条件的不同，其作为催化剂载体差别 生产)中进行，催化剂装填量为6mL。反应前先用H： 也很大。焦桂萍等【3]研究结果椰壳炭载体醇的选择 在400~C对催化剂进行原位还原 12h，H 压力为 性为20．6％，杏壳炭载体的醇选择性只为9．6％。高 0．5MPa，空速 (GHSV)为 lO00h～。 还原后降温至 比表面积石墨(HSAG)是另外一种重要的碳材料， 220~(2，切换成合成气(n(H2)／n(CO)=2)，3．0MPa下进 由于其具有中等比表面积、平面二维结构的特点． 行反应。其尾气采用GC一2014型气相色谱仪进行在 常用来作为吸附剂[8-9]和催化剂载体 ”]，与活性炭 线分析；液相产物每24h放样一次，油相和水相用 载体相比，HSAG表现出较高的催化活性。 GC．2014型气相色谱仪离线分析，以甲醇为内标 本工作采用多种表征手段考察了活性炭、石墨 物，采用内标法分析水相中含氧化合物含量。 载体负载钴催化剂对合成气制备高碳醇的影响。 1．3 催化剂表征 1实验部分 AsA 釜 蓑望 竺 1．1 催化剂制备 理后， 在液氮温度下进行N 吸脱附实验。由BET方 将椰壳活性炭(海南椰壳活性炭厂)、HSAG(瑞 程求得比表面积，用BJH法算得样品孑L径。 士Timcal公司)在4．6mol／L硝酸溶液、90~C条件下 在HITACHI S-4700(Ⅱ)场型发射扫