传统费托催化剂提高CO2制高碳烃产率
2009-07-30
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来源：中国石油石化工程信息网
其他的研究业已表明，可将CO2主要转化为甲烷，并含有一些其他烃类。本次工作的重点在于采用传统的费托合成催化剂(Co-Pt/Al2O3)，提高产生较长碳链烃类的产率和提高转化率。
据美国安全能源支持中心估测，美国安全部将是这种燃料最大的购买者和消费者，将达1260万桶/天。
分析人土指出，世界石油生产峰值将在2010~2025年间达到，燃料不依赖于石油将是未来的发展方向。
在美国，高能量密度石油衍生的燃料制约了军用航空的需求，因此美国安全部支持开发从大的天然资源，如煤炭、油页岩、天然气水合物和CO2来生产合成烃类燃料。
在合成烃类生产中将CO2作为碳源的研究还很少，这是因为CO2呈很强的化学稳定性，甚至在有催化剂存在下，用于聚合的能量障碍也太高。
传统的费托合成工艺过程用于CO2生产合成燃料存在的问题是其碳强度，现仅在陆地上进行实践。美国海军研究实验室（NRL）着眼于海洋中浓度较高的CO2（海水的相对浓度约为100mg/l）作为潜在来源。
如果可以经济地从海洋中抽取，则海洋工程过程可望使用这一碳源作为潜在的化学原料。从环境观点出发，这一过程可望取得巨大效益，可减少大气中CO2对气候变化的影响，并可避免石油衍生的燃料燃烧而产生硫和氮化合物的排放。
研究人员在1升三相淤浆床连续搅拌罐式反应器中进行CO2加氢反应。测得了直接得到的产品分布，采用了不同的H2和CO2进料气比例(3:1,2:1,和1:1)以及450~150磅/平方英寸操作压力。
在所研究的全部条件下，甲烷仍是主要的产品，浓度范围从97.6%~93.1%；C2~C4烃类较高的浓度为1：1的比例。研究人员也发现较长碳链烃类（如高于甲烷的烃类）的比例随物流停留时间(TOS)延长而增大，与H2/CO2比无关。
研究人员提出，催化剂上形成甲烷的活性中心的减活，随物流停留时间(TOS)延长会起作用，在延长TOS时产品分布转向C2~C4烃类，与进气比例无关。也可推断出，进气比例变化可导致降低催化剂的CO2甲烷化能力，有利于链的增长，在催化剂表面上存在甲烷和C2~C4产品两种不同的活性中心。
进一步研究将致力于探讨反应机理。