煤炭学报

作者：常海, 程萌, 林泉, 朱加清, 吕毅军, 门卓武,

关键词：费托合成(F-T), 沉淀铁基催化剂, 黏结剂, 二氧化硅(SiO2), 水合氧化铁(FH), 磨损指数, 失活速率,

为研究黏结剂二氧化硅的导入条件对沉淀铁基费托合成催化剂的结构及性能的影响，通过调变黏结剂的导入温度、陈化时间、pH值制备了不同的催化剂样品。利用低温N2物理吸附、XRD、磨损测试、H2-TPR等手段对样品进行表征，并在固定床反应器上进行费托合成反应评价，考察了黏结剂导入的工艺参数对催化剂的织构特性、晶相结构、抗磨损强度和费托合成反应性能的影响。XRD结果表明，不同的催化剂样品均呈水合氧化铁的晶相结构，不同的黏结剂导入的工艺参数对催化剂的物相结构并无影响。低温N2物理吸附结果表明，提高黏结剂导入温度、延长黏结剂导入后的陈化时间、降低黏结剂导入时的pH值使催化剂的孔体积略微增大，而对比表面积几乎没有影响。磨损测试结果表明，当黏结剂导入温度升高、导入后的陈化时间延长时，催化剂的磨损指数先下降后升高，表明这两个参数存在最佳范围。从长周期费托合成反应评价结果上看，在55 ℃下导入黏结剂制备的催化剂失活速率最低、选择性最佳。结合磨损测试结果，55 ℃左右应为导入黏接剂的最佳温度。当陈化时间延长至210 min时，催化剂的CO转化活性降低，稳定性变差。随黏结剂导入pH值的降低，催化剂的抗磨损强度明显提高。结合H2-TPR表征结果，降低黏结剂导入的pH值使铁-硅之间的相互作用增强是催化剂强度提高的主要原因。

来源：2021年第10期

《煤炭学报》期刊编辑部

查看煤炭学报杂志2021年第10期