合成气一步法制烯烃"积炭环"形成原因分析

• 作者: 尚蕴山 冯波 袁德林 刘华 张凡 邢爱华
• 来源期刊: 低碳化学与化工
• 关键词: 合成气 一步法制烯烃 羰基铁 积炭
• 年，卷（期）: 2023,（1）
• 所属期刊栏目: 试验研究
• 页码范围: 50-54
• 页数: 4页
• 分类号: TQ241|O643.36
• 语种: 中文

摘要

针对合成气一步法制烯烃反应过程中催化剂床层上部产生的"积炭环"现象,结合积炭层沉积物EDS元素分析与XRD分析、空管条件下CO转化率与产物选择性分析探究了"积炭环"形成原因.积炭层沉积物元素分析表明,实验条件下,沉积物主要含Fe、C;XRD分析显示,该"积炭环"区域的Fe元素主要以Fe3O4和Fe5C2形式存在,其基本形成过程为:久置钢瓶存储合成气中CO与钢瓶壁的铁反应生成羰基铁,反应过程中羰基铁随着合成气进入反应管,在593～603 K区域分解形成氧化铁,其部分碳化形成碳化铁,这些含铁物质催化合成气发生积炭和歧化反应形成积炭.空白反应结果显示,上述铁物种催化合成气反应生成CO2、CH4、C2～C4等轻质烃类.对比ZnCr2O4反应前/后XRF表征结果显示,Fe浓度并未增加,表明羰基铁在到达催化剂床层之前已彻底分解.通过增加活性炭吸附罐可脱除钢瓶合成气中的羰基铁等杂质,避免了"积炭环"的生成.