Fischer-Tropsch组元改性ADM催化剂低碳醇合成性能的研究

摘要

近年来出于能源安全和环境保护的要求,CO加氢合成低碳醇的应用价值日益凸现.碱改性/MoS2催化剂(alkali-doped-MoS2,ADM)以其独特的耐硫性能和高的水煤气变换反应活性被认为是最有应用前景的催化剂体系之一.从过程的经济性考虑,催化剂应具有高的催化活性尤其是高C2+OH选择性,但传统ADM催化剂活性较低,同时由于产物受A-S-F分布规律限制,C2+OH的选择性也较低[2-3].低碳醇合成是介于甲醇和F-T合成的中间路线,这也决定了催化剂设计和改性的两个基本思路,即提高催化剂的整体加氢能力和链增长能力.对于ADM催化剂,经过渡金属包括贵金属(Ru、Rh、Pd等)和F-T组元(Fe、Co、Ni)都可不通程度提高催化剂的活性和/或选择性.相对于贵金属,F-T组元具有明显的工业应用优势.由于其较强的加氢能力和增链能力,Fe、Co、Ni作为ADM低碳醇助剂很早就引起人们的关注,其中Co/ADM催化剂一直是研究的重点,但Ni、Fe对ADM催化剂改性的研究被长期忽略[2].本文以M(M=Ni,Fe,Co)/ADM系列模型催化剂的低碳醇合成性能为线索,通过对比研究的方法系统地考察了F-T组元对ADM催化剂改性的基本作用包括催化活性,醇/C2+醇选择性,产物分布,链增长能力及合成醇活化能等,探讨了F-T组元对ADM催化剂改性效能的基本规律和特征.