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费托合成双功能催化剂问世

作者: 时间:2019-04-02 08:50   

  可提高液体燃料选择性

  本报讯 近日,日本富山大学教授椿范立团队和厦门大学教授王野团队联合在费托合成催化剂方面取得了创新性成果,他们构建的双功能催化剂可提高费托合成液体燃料的选择性,为直接合成不同类型的液体燃料提供了一种简单有效的方法。

  费托合成是以合成气为原料,在催化剂和适当条件下合成液态烃或碳氢化合物的工艺过程。然而,传统合成气制液体燃料的费托合成技术,其所获得的产物分布宽且难以控制。因特定馏分的液体燃料选择性低,需要对费托产物进行进一步的加氢精制后处理。该研究通过设计双功能催化剂,解决了传统费托合成中产物选择性难以调控的问题。

  此前,这两个团队在费托合成产物选择性调控方面已有很好的研究基础。王野团队发现,利用具有介孔结构的沸石分子筛可显著提高特定馏分液体燃料的选择性;椿范立团队发现,由微孔沸石分子筛包裹的胶囊结构费托合成催化剂具有突出的汽油选择性。在此基础上,研究人员以Y型分子筛为载体,负载钴纳米颗粒,成功构建了双功能催化剂,用于提高费托合成液体燃料的选择性,成功实现了通过调变介孔Y分子筛的酸性和孔结构对产物选择性的调控。采用该催化剂,费托合成中汽油、航煤和柴油馏分选择性分别达到74%、72%和58%。

  研究人员表示,他们未来还要进一步设计催化剂,以提高特定产物的选择性,特别是降低包括甲烷在内的低碳烷烃选择性,并将继续验证双功能催化剂的长期稳定性。目前,双功能催化剂的实验室技术已经基本成熟,走向产业化还需要中试以及解决相应的工程技术问题。