浆态床合成低碳烯烃FeMn催化剂研究

《浆态床合成低碳烯烃FeMn催化剂研究》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、密级：中国科学院大学UniversityofChineseAcademyofSciences博士学位论文作者姓名：汪揠在指导教师：谭猹生巫窒虽主国型堂院出酉煤炭化堂研究压韭但副研究员生国抖堂院出酉煤炭化堂研究逝学位类别：堡堂擅±学科专业：物堡丝堂培养单位：虫国科堂暄出酉堪邃丝堂硒窒压二零一三年四月一令一二，平四月SynthesisofLightOlefinsoverFe-·MnCatalystintheSlurryPhaseByGencunWanguencunADissertationSubmittedtoUniversityofChine

2、seAcademyofSciencesInpartialfulfillmentoftherequirementForthedegreeofPh．DStateKeyLaboratoryofCoalConversionInstituteofCoalChemistry，ChineseAcademyofSciencesTaiyuan，Shanxi，P．R．ChinaApril，2013致谢光阴似箭、时光流逝，转眼之间博士研究生生活即将结束。回首过去，心中倍感充实，论文即将完成之日，感慨良多。有过成功的喜悦，亦有过失败的沮丧，有太多的人和事值得记忆。

3、本论文是在导师谭猗生研究员和张侃副研究员的悉心指导下完成的。衷心感谢两位老师对我的淳淳教诲和悉心关怀。特别感谢李文怀研究员、刘平副研究员对学生学术上的精心指导和生活中的热心帮助。在我的学习过程中，从论文选题、试验设计及实施，到论文的撰写与修改，每一个环节中无不凝聚着恩师的汗水和心血。谭老师渊博的学识，国际化的视野，前沿而精髓的学术造诣，严谨勤奋的治学风格，从容、乐观、豁达、以身立行的做人风格使我明白了如何看待事物，懂得了如何规划自己的人生，深刻影响着我今后的工作和生活。张老师脚踏实地的作风，平和谦虚的为人，关爱弟子视如己出的育人品格，将会永

4、远铭刻在学生的心中。本论文是在煤化所602组完成的。感谢胡津仙副研究员、章斌副研究员、林恒生老师、白秀全老师在理论指导与实验操作等方面的无私协助。本组工作人员范伟强、宋国平、孙晓芳、邓金明、卫小芳、侯兴伍、方勇、邓惠平、张建利、田艳青、王丽等在实验过程中提供的经验及协助，为学生尽早完成相关工作提供了重要保障，在此一并致谢。感谢同门兄弟姐妹们张建利、郭荷芹、高俊华、惠海涛、肖何等在工作及生活上的帮助，我会铭记彼此之间这份深厚的友谊。感谢研究生部的梁萍、韩丽娜、原辉、訾丽萍等老师的关怀；感谢图书馆和档案室老师的支持和帮助。感谢所仪器站、中国科学

5、院上海应用物理研究所等单位在催化剂测试及表征方面给予的帮助。感谢同窗学友王鹏飞、谌世英、汪向磊、王志雨、吴成明、刘忠、董建会、于小虎、郑鹏、贾红宝等，是他们给我紧张的学习生活带来不少欢声和笑语。这一切都是我人生中一笔巨大的财富!最后，感谢家人的付出，父母的养育之恩，妻子王芳女士对我学业的理解、支持、奉献和帮助，是我走向成熟、成才和成功的起点。汪根存2013年04月摘要低碳烯烃(乙烯、丙烯和丁烯)是重要的石油化工基础原料，不仅是高分子合成材料的重要单体，同时以它们为基础可以合成环氧乙烷、环氧丙烷、苯乙烯、丁二烯和丙烯腈等基本原料。合成气直接制

6、取低碳烯烃工艺流程短，能耗和煤耗低，对于利用我国相对较为丰富的煤炭资源，缓解对石油资源的依赖具有非常重要的意义。但是由于CO加氢反应的复杂性与多样性，其产物组成十分复杂，含氧化合物的生成不可避免。同时由于Anderson-Scholz-Flory(A-S．F)分布规律的限制，CO加氢过程中不可能生成某一或某几种组分的产物。副产物如CH4、C02的生成不可避免，大量C5+烃的生成也严重影响总低碳烯烃收率。此外初级产物烯烃的二次反应如加氢、裂解、异构化等也限制了烯烃选择性的提高。目前需要解决的核心问题是在提高烯烃选择性的同时，有效的控制产物中分

7、子量分布。由于固定床反应器热处理能力差，内部的温度比较难于控制，反应器内部存在温度梯度，催化剂床层容易发生飞温现象，引起局部过热，发生非等温反应，促进了碳沉积、甲烷化等副反应的发生；稳态时催化剂颗粒孔内充满液态蜡，易使催化剂破碎而降低强度，降低合成气的转化率，甚至堵塞催化剂床层。浆态床反应器是目前国内外重点开发的工业技术，具有良好的热传导性能，可以很好的解决固定床反应器上遇到的问题，比固定床反应器更适合于CO加氢这样的强放热反应。开发浆态床合成低碳烯烃技术具有十分重要的意义。Fe．Mn催化剂具有高的CO加氢反应活性及低碳烯烃选择性并可在较高

8、的温度下运行等特点，是合成低碳烯烃的主要催化体系之一。本论文基于沉淀Fe．Mn催化剂和超细Fe—Mn催化剂，以浆态床合成低碳烯烃为出发点，对合成低碳烯烃Fe基催化剂一些制备因素进