与微反应器一体化的Fe系催化剂制备及其费托合成催化性能研究

• 作者: 王彦谦 任世杰 王远洋 太原科技大学化学工程与技术学院煤矸石高值利用山西省重点实验室
• 来源期刊: 低碳化学与化工
• 关键词: Fe系催化剂 微反应器 费托合成 性能评价 正交试验 C2～C4烃类选择性
• 年，卷（期）: 2023,（6）
• 所属期刊栏目: 试验研究
• 页码范围: 39-44
• 页数: 6页
• 语种: 中文

摘要

通过正交试验设计，在优化条件制备的微结构钢管(Fe)基体上，浸渍共活性成分(Mn、Co或Ce)制备了Fe系双组分催化剂(Fe-Mn:D1～D3,Fe-Co:D4～D6,Fe-Ce:D7～D9)，从而与基体形成一体化微反应器。对催化剂在费托合成中的催化性能进行了评价，结果表明，高温有利于提高CO和H2转化率，而低温有利于降低CH4选择性并提高C2～C4烃类选择性，C2～C4烃类收率几乎均在300℃达峰值，其中D3最高，达38.84%。以300℃的C2～C4烃类选择性为指标进行正交试验分析得最优制备条件：Fe-Mn活性组份、2.0 mol/L前驱体浓度、1 h浸渍时间和300℃焙烧温度。活性组份是影响C2～C4烃类选择性的主要因素，前驱体浓度和浸渍时间的影响次之，焙烧温度影响最小。催化剂表征结果表明，浸渍共活性组份后催化剂表面平滑，仅有少量不规则微坑和孔隙，相对均匀的表面活性组份分布可提升其对费托合成的催化性能；高前驱体浓度有利于获得晶化程度更高的催化剂。