不同硅铝比Co/ZSM-5催化剂对费托合成汽油馏分烃选择性的调控  

Effect of SiO_2/Al_2O_3 ratio of Co/ZSM-5 catalyst for tunable Fischer-Tropsch synthesis of gasoline selectivity

作　　者：葛秋伟 肖竹钱 张金建[1,2] 张徐[1,2] 申东明[1,2] 汤顺杰 杨瑞芹[1,2] 计建炳[3] 毛建卫[1,2] 

机构地区：[1]浙江科技学院生物与化学工程学院,浙江杭州310023 [2]浙江省农业生物资源生化制造协同创新中心,浙江杭州310023 [3]浙江工业大学化学工程学院,浙江杭州310014

出　　处：《应用化工》2016年第5期872-875,881,共5页Applied Chemical Industry

基　　金：2011年浙江省重点科技创新团队项目(2011R09028)

摘　　要：以ZSM-5分子筛为载体,通过等体积浸渍法制备了Co/ZSM-5系列催化剂,用于费托合成反应一步法制汽油馏分烃(C_5~C_(11)烷烃)。考察了不同硅铝比(Si O_2/Al_2O_3=25,38,50,80和200)的ZSM-5分子筛对Co/ZSM-5催化剂费托合成汽油馏分选择性的影响。采用氮气物理吸附-脱附、X射线衍射、氢气程序升温还原(H_2-TPR)和氨气程序升温脱附(NH_3-TPD)等手段对载体和催化剂进行了表征,并在高压固定床反应器上对催化剂的费托合成催化性能进行了测试。结果表明,对比Co/ZSM-5(Si O_2/Al_2O_3=25,38,50和80)催化剂,Co/ZSM-5(Si O_2/Al_2O_3=200)催化剂表现出最高的汽油馏分烃类选择性,高达52.8%,这主要归功于Co/ZSM-5(Si O_2/Al_2O_3=200)催化剂上较小钴颗粒尺寸、较优的还原性能以及适量弱酸位的协同作用。分子筛的酸性为催化剂的加氢裂解转化提供活性位,促进重质烃产物发生裂解和异构等二次反应,较小的钴颗粒尺寸和较优的还原性能有利于提高C_5^+烃选择性。One-step gasoline synthesis from syngas via Fischer-Tropsch synthesis（ FTS） reaction was investigated on Co/ZSM-5（ Si O_2/Al_2O_3= 25,38,50,80 and 200） catalysts. The Co/ZSM-5 catalysts were prepared by impregnation method using cobalt nitrate solution in ZSM-5 with varied Si O_2/Al_2O_3 ratio and characterized by BET,XRD,H_2-TPR and NH_3-TPD. The Fischer-Tropsch synthesis activity tests were carried out in a fixed-bed reactor. The results showed that the Co/ZSM-5（ Si O_2/Al_2O_3= 200） was found to be superior to the other Co/ZSM-5 catalysts in terms of better gasoline selectivity（ C_5~ C_（11）fraction） due to the formation of small cobalt particles and the presence of larger number of weak acidic sites. It also exhibited the highest catalytic activity because of the higher reducibility and the smaller cobalt particle size.

关 键 词：费托合成 Co/ZSM-5 汽油 硅铝比 

分 类 号：TQ211[化学工程—有机化工]