关于催化剂动力学的研究

常杰，滕波涛，白亮

Co／Zr O2／Si O2催化剂费- 托合成反应动力学研究

在典型的Co 系催化剂工业操作条件范围（T =473 -503 K，P = 1. 5 -4. 0 Mpa ，H2／CO 体积比= 1.0：3.0 ）内，采用等温积分固定床反应器对Co／ZrO2／Si O2催化剂进行了F- T 合成反应动力学研究. 依据详细可靠的基元反应机理，按照Langmuir-Hi nshel wood- Hougen- Watson 动力学推导方法，获得了Co 系催化剂上基于详细反应机理的动力学模型. 通过动力学实验数据的回归分析，发现基于COs直接解离并以烷基为链增长中间体的表面碳物种机理的动力学模型可以较好地描述Co／ZrO2／Si O2催化剂上的F- T 合成反应结果，该模型可自洽地描述F- T 合成过程中的合成气消耗和烃产物分布状况，且获得的反应活化能等关键动力学参数与文献报道的理论结果基本一致.F- T 合成反应的动力学研究不仅可以加深对F- T 合成过程的认识，解释实验室规模的反应结果，而且可以为进一步工业放大操作提供理论指导，是F- T 合成研究中联系基础化学理论和化学工程应用的重要组成部分.

通过具体分析Co／Zr O2／Si O2催化剂上F- T 合成的反应机理，并以此为基础建立的L~~W 型详细机理动力学模型，可以较为全面而准确地描述Co／Zr O2／Si O2催化剂上的F- T 合成反应行为. CO的解离活化是F- T 合成反应的重要步骤，由于F- T合成的活性碳源经由CO 解离产生，因而该步骤的快慢将决定F- T 合成反应的速率. 碳链增长的C-C偶合反应是Co／Zr O2／Si O2催化剂上F- T 合成反应途径中的快步骤，因而在Co／Zr O2／Si O2催化剂上链增长因子较高，反应倾向于生成高碳数烃类产物.甲烷生成的活化能垒高于其它烃类产物，因而高温下甲烷选择性呈上升趋势. 烷烃和烯烃具有相近的生成活化能，Co／Zr O2／Si O2 催化剂上烯烃选择性较低的原因是烯烃的二次反应.

M0／ZSM一5催化剂上NO催化还原反应机理与动力学研究

韩灵翠，任攀杰，李哲

采用浸渍法制备了Mo／ZSM-5催化剂样品,在内径为6mm的连续流动微型反应器上进行活性和反应速率的测定．所用催化剂为8％Mo-zsM-5，催化剂用量O．2 g(粒径0．450～0．280mm)．实验条件：原料气为自行配置的混合气体，其标准组成为：O．05％NO，0．05％NH3，2％一5％O2，高纯N2为平衡气体，气体总流量为300 mL／min．原料气和反应尾气中NO、NO2、O2的分析是在英国产KM-9106型燃气分析仪上进行，NH3和N20的含量的测定分别在DX2500型离子色谱仪和GC MS(Varian GC，ITD一800)上进行．

并以氨为还原剂对其NO选择性催化还原活性、以及N0转化的反应速率进行测定．结果表明，在Mo／zSM-5催化剂上不会发生N0氧化成NO2的反应，也没有N20生成，然而有少量的NO分解反应发生．在氧气存在条件下，M0／ZSM-5催化剂E上NO-NH3-02的SCR反应遵循LH机理．NO、O2和NH3首先吸附在Mo／zsM-5表面，吸附态No物种与吸附NH3物种直接反应生成氮气，气相氧的作用是加强N0吸附、补充催化剂表面吸附氧物种．并由此推导出N0转化的速率方程式，分别计算和模拟了在不同02浓度、N0浓度和反应温度条件下N0的反应速率r NO值及其变化关系．结果表明，理论模拟值能够与实验值很好地吻合，所推测的机理能够很好地描述Mo-zsM-5

催化剂上N0选择性催化还原行为．

NCG型苯加氢催化剂的动力学研究与在工业生产中的应用NCG型苯加氢催化剂的本征动力学研究

刘必武

为了获得在工业上能比较方便应用的反应动力学方程式，同时也为了对于苯加氢催化反府的机理进行探讨，进行了在NCG型催化剂上苯加氢本征动力学的研究。

反应器选用了CD-2型内循环无梯度反应器。其在进口气量为1500ml／m、反应器内叫轮转述为1200转，分以上时．通过催化剂层的气体混合物已基本达到理想混合状态，即已消除了外扩散效应对反应速率的影响。在本研究中．反应器内叶轮转速为3000转／分．冈此可忽略外扩散效麻对反应速率的影响。

在反应压力为常压，反应温度为93℃～210℃：，氢／苯为3．5～12(摩尔比)，P H

为35～96KPa，P B为5～22KPa．液苯负荷为0．5～1．3ml/min．gcat，反应器入口新

鲜进料约为4．34mol／h的条件下，反应产物环已烷对苯加氢反应无阻抑作用，可分别用幂函数模型与取曲线模型对实验数据进行回归处理

综上所述,不同工业生产装置成功应用的实践表明，NCG型催化荆作为催化加氢具有典型的σ键与大π键化台物是很有效的：作为催化加氢在σ键与大π键之间的混合价态：例如：多环芳烃、杂环芳烃等也是有效的．只是在工况条

件需要十分认真地进行试验与优化。我们深信，随着石油化工向精细化方向发展．以还原形态为显著特点之一的NCG型催化剂，在加氢领域中必将发挥更大的作用。

Ni-Cu-Mn-K／A12 03高温变换催化剂工艺参数和宏观动力学研究

江莉龙，叶炳火，魏可镁

对采用二步浸渍法制备的以γ-A1203为载体的多元体高温水煤气变换催化剂，考察了在该催化剂作用下工艺参数对变换反应的影响．催化剂筐(装填量约5m1)置于反应器中，催化剂筐下有一高速旋转的气体涡轮，转速可达3000r／min以上，热电偶置于催化剂筐内近壁处。采用Φ4-5mm 原颗粒浸渍负载型无铬一氧化碳高温水煤气变换催化剂，实验中5．1774g催化剂以乱堆的方式置于反应器中．颗粒与器壁之间由不锈钢丝网隔离．原料气组成：约26％CO、40％H2、8％C02，其余为N2，并放置3天以混合均匀．常压操作．水蒸气为去离子水气化生成．原料气经硅胶去除气体中的一些杂质，经减压稳压阀稳定压力后进入汽化器，在其中与高压微量泵输入的去离子水汽化后混合．混合后的反应湿气进入无梯度反应器进行变换反应．反应后的气体经气一液分离器分离未反应的水，精确计量出口流量并使用气相色谱分析仪和奥氏分析仪分析出口气体组成．