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小木虫论坛-学术科研互动平台 » 化学化工区 » 催化 » 催化反应 » F－T制低碳烃选择性的计算，怎么才是比较科学的？
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triumph_w

金虫 (正式写手)

[交流] F－T制低碳烃选择性的计算，怎么才是比较科学的？

我做F－T反应制低碳烃的，产物中C1－C4及C5＋选择性的计算，我设计有如下途径：

1.CO＋H2为原料气，将液相产物收集称重进行GC分析，气相产物直接进GC分析。转化率的计算：nCn/（ΣnCn＋CO）选择性的计算: Cn/ΣCn 。

2.原料气中加入不反应的内标物如Ar,液相产物收集但不分析，气相产物直接进GC分析。由于CO进料量固定，根据TCD检测出反应出料中Ar与CO的相对峰面积可以计算CO的出料量，相应的就可以计算出CO转化率。根据GC中Ar与其它气相产物的相对峰面积计算气相产物出料量，转化的CO减去出料中的气相产物的量，剩余的就是C5＋的量。相应地，各组成选择性也就不难计算。

3.CO＋H2为原料气，产物不进行气液分离，反应器出口保温150度，将所有的产物全部进入GC进行全产物分析。这样高碳产物可能会在FID检测器上出一系列的连续的峰，虽然不能确定是什么产物，但是可以肯定的是高碳产物。根据FID上烃类峰面积比近似等于各物质质量比的色谱分析原则来计算各产物之间的相对选择性。转化率的计算仍然采用：nCn/（ΣnCn＋CO）



三种方法评论：

1.个人感觉这种方法不可靠，由于超过80%的产物为气相，加上液体产物从气液分离罐中取出残留较大，因此这种方法误差应该是最大的。


2.加入内标的方法计算转化率比较准确，但是转化率低于2%的时候，内标物与CO的峰面积变化很小，计算出的CO出料量偏差也比较大，进而直接影响到了各产物的选择性，尤其是C5＋的选择性偏差比较大。有时会计算出40－60%的C5＋选择性，可是却根本收集不到液体的产物。


3.这种方法对于GC损伤比较大，由于有高沸点产物的存在，出反应器后经常有堵管子的现象，不宜常时间使用。我用这种方法来与方法2计算结果对照发现选择性及转化率的差别都不是很大。


不知道这三种方法哪个更可靠一些，我的目标产物是低碳烃，文献上三种方法都有使用的。重复文献的结果与文献相差较大，我怀疑这与分析方法有很大关系。希望有做类似课题的给个建议，到底怎么做才比较科学一些？
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1楼 2008-05-03 22:15:48
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tanghd

金虫 (小有名气)
★ ★
buffaloli(金币+2,VIP+0):别晕倒了，奖励了，呵呵
我做过超临界费托合成的反应，用的是你的第二套方案，在反应转化率高于20％以上时基本没有问题，而且我的液相、气相产物分析由于产物量少，比你要困难很多都能作出来，所以方法2肯定是没有问题的，我实验中的谈平衡一般在90％以上。现在我带的研究生也在作，但一开始也做的不好，后面在一些细节上解决了问题。
    但转化率如果太低（如2％），本省费托合成就比较复杂，你不可能得到很准确的结果。
   如果碳平衡和氧平衡都较好，则关键问题在于催化剂。
  有问题可以联系我。我做了5年博士就是作这个。晕倒！
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22楼2008-05-16 12:53:53
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Passion587

金虫 (正式写手)
★ ★ ★
rabbit7708(金币+3,VIP+0):多谢热心应助！：）
具体试验这块我没接触过
只能凭感觉说下
我觉得第二种稍好，
既然是目标是低碳烃，第三种就不太合适
第一种方法实验条件很好的话 应该也能达到要求
f-t合成本来就是很复杂的反应体系，我看文献中的数据也都不是很好
一样的条件 一样的原料  重复性可能会很差  慢慢做吧  不知道到底什么细微的东西改变了  结果就差很多
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2楼2008-05-03 23:21:40
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jacken

金虫 (正式写手)

Being 催化专家......
我个人认为也是第二种方法比较好的，至少可以准确定出CO转化率和C4以下烃类物质的选择性。
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Being催化专家......
3楼2008-05-04 14:12:15
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triumph_w

金虫 (正式写手)
引用回帖:
Originally posted by jacken at 2008-5-4 14:12:
我个人认为也是第二种方法比较好的，至少可以准确定出CO转化率和C4以下烃类物质的选择性。

我也觉得这样比较准确，但是经常出现这样的情况：计算出C5＋的选择性与收集到液体产物的质量相差较大。不知道原因何在，可能是因为油类没有完全收集到的缘故，有一部分油被留在了汽液分离罐中。
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4楼2008-05-04 15:05:01
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triumph_w

金虫 (正式写手)
希望有更多的人来参与到这个讨论中来
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5楼2008-05-05 21:20:59
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小云娜

银虫 (小有名气)
★
buffaloli(金币+1,VIP+0):多谢讨论！
我也在做FT合成，认为第二种好些，而且本人也基本是以第二种方法做的，不过我用的是外标法，有时候的确测量起来不太准，液相产物收集后偶尔可以测量下，（如果你们是要计算烃分布的话）。尾气和气态烃部分色谱分析，相较而言还是准确些的，但是我现在也有遇到问题，就是TCD检测时每段时间测得的数据偏差很大，得到的转化率也就差别很大，不知道是否是反应管被产物堵塞还是什么原因
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6楼2008-05-06 08:28:24
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triumph_w

金虫 (正式写手)
引用回帖:
Originally posted by 小云娜 at 2008-5-6 08:28:
我也在做FT合成，认为第二种好些，而且本人也基本是以第二种方法做的，不过我用的是外标法，有时候的确测量起来不太准，液相产物收集后偶尔可以测量下，（如果你们是要计算烃分布的话）。尾气和气态烃部分色谱分析 ...

外标？怎么保证色谱进样量每次是一样的？

[ Last edited by triumph_w on 2008-5-6 at 14:55 ]
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7楼2008-05-06 14:46:05
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小云娜

银虫 (小有名气)
尾气和气态烃都是直接接色谱的，用皂沫流量计测定,控制流量,这样解释好用吗？
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8楼2008-05-06 16:02:42
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triumph_w

金虫 (正式写手)
引用回帖:
Originally posted by 小云娜 at 2008-5-6 16:02:
尾气和气态烃都是直接接色谱的，用皂沫流量计测定,控制流量,这样解释好用吗？

哦，我是通过内标来计算的，认为内标的进料量跟出料量是相同的，从而可以求出其它气态烃的出料量，碳平衡也是这样算的。
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9楼2008-05-06 21:09:28
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triumph_w

金虫 (正式写手)
今天做了一个催化剂，活性很高，0.5MPa时的转化率就达到了60%以上，只是CO2选择性也维持在45%左右，也是很头疼的事。观察趋势，CO2的选择性随着压力的升高在逐渐降低，但是生成的低碳烷烃和C5＋却越来越多，烦人啊。

文献上的结果，动不动低碳烯烃的选择性就达到了60%以上，转化率却还能维持60%左右，我有时甚至想，是不是文献的分析结果出了问题（的确有很多文献说高碳是通过收集冷凝称重算的，高碳选择性低的时候，生成的这些油啊什么的还不够涂在壁上,这样的结果估计就把C5＋当做0处理了），否则怎么可能会那么高呢？
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10楼2008-05-06 21:23:45
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