K促进的Fe/椰壳炭催化剂对甲烷氮气常压合成氨性能的影响

• 作者: 周立发 姚瑞清 王玉琪 王金艳 谈薇 郑岚 韩小龙
• 来源期刊: 分子催化
• 学科: 化学
• 关键词: 钾促进 催化 椰壳炭 甲烷 常压合成氨
• 年，卷（期）: 2015,（6）
• 所属期刊栏目: 研究论文
• 页码范围: 513-524
• 分类号: O643.32
• 语种: 中文

摘要

采用等体积浸渍法制备了一系列催化剂用于甲烷氮气常压合成氨反应.对SiO2、y-Al2O3、煤质柱状炭、椰壳活性炭为载体的Fe基催化剂的活性评价结果显示椰壳炭载体最优;通过对Zr、Ce、K等多种助剂的筛选,发现K促进的Fe基催化剂氨生成速率最高.利用XRD、SEM、BET等手段对载体和催化剂进行表征,结果表明椰壳炭具有规则孔道且孔容增大,催化剂还原后有新晶相KFeO2生成.最后在固定床微分反应器中,考察了常压合成氨催化剂的负载顺序及最优工况.结果表明,在常压700℃、VCH4/VN2=2/1、空速为2 800 mL/h时,催化剂3％ K-5％ Fe/椰壳炭的氨生成速率最高可达1.04×10-6 mol·g-1·s-1,是现有文献值的83.5倍,将具有深远的工业应用前景.