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A301催化剂等压合成氨的可行性

化工学报 2001年第12期52卷 1063-1067页

作者：刘化章胡樟能李小年岑亚青傅冠平浙江工业大学催化研究所浙江省多相催化重点实验室浙江杭州310014

原粒度A30 1催化剂在大型合成氨厂实际工况条件下的工业旁路试验结果表明 :在 7.0～ 7.5MPa等压合成氨工艺条件下 ,A30 1催化剂的氨净值为 10 %～ 12 % ,在 8.5MPa或 10MPa微加压合成氨工艺条件下 ,氨净值可达 12 %～ 15 % ,可以满足合... 详细信息

原粒度A30 1催化剂在大型合成氨厂实际工况条件下的工业旁路试验结果表明 :在 7.0～ 7.5MPa等压合成氨工艺条件下 ,A30 1催化剂的氨净值为 10 %～ 12 % ,在 8.5MPa或 10MPa微加压合成氨工艺条件下 ,氨净值可达 12 %～ 15 % ,可以满足合成氨工业经济性对氨净值的要求 .因此采用A30 1催化剂实现等压或微加压合成氨是可行的。

关键词： A301催化剂旁路试验合成氨可行性等压合成低压合成

低(等)压合成氨的最佳H_2/N_2与催化活性的关系

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高校化学工程学报 2002年第1期16卷 42-47页

作者：刘化章李小年胡樟能岑亚青傅冠平浙江工业大学催化研究所浙江省多相催化重点实验室浙江杭州310014

采用高压催化剂性能评价实验装置,在压力分别为7.0,10.0和15.0MPa,温度分别为350, 400和450℃条件下,在H2/N2为1.6~3.0范围内研究了H2/N2对A301,ZA-5和A110-2型催化剂的活性和合成塔出口氨浓度的影响.在压力和空速一定的条件下,最佳H2/N... 详细信息

采用高压催化剂性能评价实验装置,在压力分别为7.0,10.0和15.0MPa,温度分别为350, 400和450℃条件下,在H2/N2为1.6~3.0范围内研究了H2/N2对A301,ZA-5和A110-2型催化剂的活性和合成塔出口氨浓度的影响.在压力和空速一定的条件下,最佳H2/N2随反应温度而异.在350,400和450℃下,最佳H2/N2分别为1.8~2.2, 2.2~2.5和2.5~3.0.由此可见,合成氨反应的速率达到最大值时的最佳H2/N2值与反应的进程有关.为此提出了催化剂效率K (Catalysis efficiency) 的概念来表征在催化剂作用下反应器出口氨浓度趋近平衡的程度,即K＝CNH3 / C*NH3.根据实验结果,得到了最佳H2/N2与催化剂效率的定量关系:(H2/N2)m = 1.5(1+ CNH3 / C*NH3) = 1.5(1+K).由此可以根据催化剂在不同反应条件下的催化剂效率来确定最佳H2/N2.凡是会降低催化剂效率的因素,都会使最佳H2/N2降低.各种影响因素对最佳H2/N2的影响中,反应温度的影响最大,其次是空速和催化剂的活性,而压力和惰性气体含量的影响相对较小.在低温(低压)下合成氨,宜采用较低的H2/N2.

关键词：氨合成催化剂 H2/N2 等压合成低压合成合成氨工业催化活性氮气氢气比例最佳化

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维氏体氨合成催化剂的结构特征

石油化工 2004年第Z1期33卷 572-574页

作者：胡樟能刘化章郑遗凡林杰浙江工业大学工业催化研究所浙江杭州310014 浙江工业大学工业催化研究所浙江杭州310014 浙江工业大学工业催化研究所浙江杭州310014 浙江工业大学工业催化研究所浙江杭州310014

前体为维氏体的氨合成催化剂是在对铁基催化剂的结构及氨合成机理深入研究的基础上产生的.经XRD分析表明,维氏体催化剂只有单一的相.经歧化温度下的真空热处理和常温保存12 a的试样测定,未发现新相的出现.在不同铁比下具有对应的相位,铁... 详细信息

前体为维氏体的氨合成催化剂是在对铁基催化剂的结构及氨合成机理深入研究的基础上产生的.经XRD分析表明,维氏体催化剂只有单一的相.经歧化温度下的真空热处理和常温保存12 a的试样测定,未发现新相的出现.在不同铁比下具有对应的相位,铁比3.47为维氏体与磁铁矿相的相变点.维氏体催化剂的晶胞参数随铁比的提高而增大,铁比大于8.43将出现维氏体与金属铁的另一相变点.晶格的铁离子缺位是维氏体催化剂的最明显的结构特征.

关键词：维氏体氨合成催化剂结构特征

费-托合成Fe_(1-x)O基熔铁催化剂的研究

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催化学报 2004年第10期25卷 785-788页

作者：沈菊李刘化章李小年胡樟能国海光张天明浙江工业大学工业催化研究所浙江省多相催化重点实验室浙江杭州310014

采用高温熔融法制备了用于费托合成的Fe1 xO基熔铁催化剂 ,考察了其在n(H2 ) /n(CO) =2 ,温度 5 73K ,压力 1 4MPa和空速为 12 6 0 0h-1下的催化性能 .结果表明 ,与Fe3 O4基熔铁催化剂相比 ,Fe1 xO基熔铁催化剂具有较高的催化F T合成... 详细信息

采用高温熔融法制备了用于费托合成的Fe1 xO基熔铁催化剂 ,考察了其在n(H2 ) /n(CO) =2 ,温度 5 73K ,压力 1 4MPa和空速为 12 6 0 0h-1下的催化性能 .结果表明 ,与Fe3 O4基熔铁催化剂相比 ,Fe1 xO基熔铁催化剂具有较高的催化F T合成反应的活性、较低的WGS反应选择性和较强的加氢能力 .XRD结果表明 ,经F T反应后的熔铁催化剂存在Fe5C2 和Fe3 O4两种物相 ,但Fe1 xO基熔铁催化剂中Fe5C2 的晶粒尺寸小于Fe3 O4基熔铁催化剂中Fe5C2 的晶粒尺寸 .

关键词：费-托合成铁方铁矿四氧化三铁熔铁催化剂

A301氨合成催化剂最佳操作条件与催化活性的关系

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化学反应工程与工艺 2001年第1期17卷 28-34页

作者：刘化章李小年胡樟能岑亚青傅冠平浙江工业大学催化研究所浙江省多相催化重点实验室杭州市310014

用高压氨合成催化剂性能评价装置 ,研究了反应温度、压力、空速、惰性气体含量、氢氮比和催化剂粒度对 A30 1催化剂活性的影响。A30 1催化剂在 15 MPa下的最适反应温度在 430～ 480℃ ,在 7MPa下在 376～ 45 0℃ ,比 A110 - 2低 15～ 3... 详细信息

用高压氨合成催化剂性能评价装置 ,研究了反应温度、压力、空速、惰性气体含量、氢氮比和催化剂粒度对 A30 1催化剂活性的影响。A30 1催化剂在 15 MPa下的最适反应温度在 430～ 480℃ ,在 7MPa下在 376～ 45 0℃ ,比 A110 - 2低 15～ 35℃。A30 1催化剂的最佳 H2 ,N2 摩尔比 nm在 45 0℃时为 2 .5 5～ 3.0 ,在 40 0℃时为 2 .2 3～ 2 .5 5 ,在 35 0℃时为 1.76～ 2 .2 2 ,并可用 nm=1 .5 0 +1 .49( c NH3/ c*NH3)来表示。惰性气体含量会使催化剂活性大幅度降低 ,每当惰性气体含量增加 1 % ,出口氨浓度 (氨净值 )平均降低 0 .2 %～ 0 .3 5 %。颗粒大小对活性或反应速率有严重的影响 ,其内表面利用率受反应温度和催化效率两个因素的影响 ,对于高活性的 A3 0 1催化剂 ,催化效率的因素起主要作用。根据实验结果和合成氨反应的基本理论 ,讨论并提出了A3 0

关键词： A301催化剂合成氨最佳操作工艺条件催化活性

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FeO基氨合成催化剂

化工学报 1994年第4期45卷 385-392页

作者：刘化章胡樟能李小年李岩英蒋祖荣浙江工业大学催化研究室杭州310014

研究了高压下熔铁氨合成催化剂原始组成中FeO含量对催化剂性能的影响,发现在熔铁催化剂中,具有维氏体(W(?)stite,Fe_(1-x)O,0.04≤x≤0.10)相结构的氧化亚铁基氨合成催化剂具有最高活性,否定了磁铁矿(Fe_3O_4)相还原得到的催化剂具有最... 详细信息

研究了高压下熔铁氨合成催化剂原始组成中FeO含量对催化剂性能的影响,发现在熔铁催化剂中,具有维氏体(W(?)stite,Fe_(1-x)O,0.04≤x≤0.10)相结构的氧化亚铁基氨合成催化剂具有最高活性,否定了磁铁矿(Fe_3O_4)相还原得到的催化剂具有最高活性的经典结论.实验结果表明,FeO基催化剂是目前工业上活性最高、活性温度最低、还原速度最快的一种低温低压新型氨合成催化剂.

关键词： FeO基催化剂合成氨

费-托合成Fe1-xO基和Fe3O4基熔铁催化剂比较

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石油化工 2004年第z1期33卷 219-220页

作者：沈菊李刘化章李小年胡樟能张天明浙江工业大学工业催化研究所浙江省多相催化重点实验室浙江杭州310014 浙江工业大学工业催化研究所浙江省多相催化重点实验室浙江杭州310014 浙江工业大学工业催化研究所浙江省多相催化重点实验室浙江杭州310014 浙江工业大学工业催化研究所浙江省多相催化重点实验室浙江杭州310014 浙江工业大学工业催化研究所浙江省多相催化重点实验室浙江杭州310014

在H2与CO的摩尔比2.0、温度553～593 K、压力1.4MPa,空速12600h-1的条件下,研究了Fe1-xO基和Fe3O4基熔铁催化剂的费-托合成反应催化性能,结果表明,Fe1-xO基熔铁催化剂的活性温度低于Fe3O4基熔铁催化剂,水汽变换反应的相对活性低于Fe3O4... 详细信息

在H2与CO的摩尔比2.0、温度553～593 K、压力1.4MPa,空速12600h-1的条件下,研究了Fe1-xO基和Fe3O4基熔铁催化剂的费-托合成反应催化性能,结果表明,Fe1-xO基熔铁催化剂的活性温度低于Fe3O4基熔铁催化剂,水汽变换反应的相对活性低于Fe3O4基催化剂.Fe1-xO基催化剂比Fe3O4基催化剂降低了蜡的选择性,特别是降低了有机含氧物的选择性,而提高了汽、柴油的选择性.Fe1-xO基催化剂可以比Fe3O4基催化剂多得到13%的C5+重质烃,而Fe3O4基熔铁催化剂比Fe1-xO基熔铁催化剂更适合低碳醇的合成.

关键词：费-托合成 Fe1-xO基熔铁催化剂 Fe3O4基熔铁催化剂

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A301氨合成催化剂活性的单管反应器测试

化工学报 2001年第11期52卷 1030-1034页

作者：刘化章李小年胡樟能岑亚青傅冠平浙江工业大学催化研究所浙江省多相催化重点实验室浙江杭州310014

The activity, specific rate of reaction and usable ratio of inner surface (URIS) for commercial A301 ammonia catalyst were measured in a tube packed bed reactor. The reaction conditions were: pressure of 7.0 , 10.0 and 15.0?MPa, temperature of 325—450?℃, space velocity of 6000, 8000 and 10000?h -1 and particle size of 0.6—0.9,1.6—2.5,2.5—3.0, 3.0—4.0 and 4.0—6.7 mm. The outlet ammonia concentration, specific rate and URIS decreased with increasing particle size. URIS of commercial catalyst depended not only on particle size, but also on temperature and catalyst efficiency. Particle size was the most important factor for URIS. With increasing particle size from 0.6—0.9?mm to 4.0—6.7?mm, URIS of catalyst decreased from 1 to 0.74—0.80. For the same size range of catalyst,URIS depended on temperature and catalyst efficiency. Above the temperature of 350?℃,catalyst efficiency and URIS increased with rising temperature. But below 350?℃,URIS increased with the decrease of temperature.

关键词：活性测试内表面利用率效率单管反应器合成氨工业 A301催化剂催化活性

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超易还原低温低压高活性氨合成催化剂

石油化工 1994年第1期23卷 16-21页

作者：刘化章李小年胡樟能李岩英蒋祖荣浙江工业大学化学工程系

在氨合成催化剂活性评价高压装置和热重分析仪上系统地研究了新型氨合成催化剂ＺＡ－５的活性、耐热性能、抗含氧化合物的能力及其还原性能，并和ＩＣ１７４－１型、Ａ１１００－２型氨合成催化剂的性能进行了全面比较。试验结果表明，... 详细信息

在氨合成催化剂活性评价高压装置和热重分析仪上系统地研究了新型氨合成催化剂ＺＡ－５的活性、耐热性能、抗含氧化合物的能力及其还原性能，并和ＩＣ１７４－１型、Ａ１１００－２型氨合成催化剂的性能进行了全面比较。试验结果表明，ＺＡ－５型催化剂是目前最佳的一种低温低压、高活性、极易还原并具良好稳定性的工业氨合成催化剂。

关键词：氨合成催化剂超易还原高活性