核壳结构催化剂Cr-Zn@SiO2@SAPO-34催化合成气直接转化制低碳烃的性能

doi:10.1016/S1872-2067(14)60297-7

催化学报 ›› 2015, Vol. 36 ›› Issue (7): 1131-1135.DOI: 10.1016/S1872-2067(14)60297-7

核壳结构催化剂Cr-Zn@SiO₂@SAPO-34催化合成气直接转化制低碳烃的性能

李津京, 潘秀莲, 包信和

中国科学院大连化学物理研究所催化基础国家重点实验室, 辽宁大连116023

收稿日期:2014-12-08 修回日期:2015-01-22 出版日期:2015-06-12 发布日期:2015-07-30
通讯作者: 潘秀莲电话: (0411)84379969; 传真: (0411)84694447; 电子信箱: panxl@dicp.ac.cn
基金资助:
中国科学院大连化学物理研究所甲醇转化与煤代油新技术基础研究专项基金(DICP M201308).

Direct conversion of syngas into hydrocarbons over a core-shell Cr-Zn@SiO₂@SAPO-34 catalyst

Jinjing Li, Xiulian Pan, Xinhe Bao

State Key Laboratory of Catalysis, Dalian Institute of Chemical Physics, Chinese Academy of Sciences, Dalian 116023, Liaoning, China

Received:2014-12-08 Revised:2015-01-22 Online:2015-06-12 Published:2015-07-30
Supported by:
This work was supported by Dalian Institute of Chemical Physics, Chinese Academy of Sciences (DICP M201308).

摘要/Abstract

摘要：

合成气直接转化高选择性制烃类产物仍是巨大的挑战. 本文合成了以Cr-Zn氧化物为核, SiO₂为中间过渡层, 再通过原位水热合成覆盖一层SAPO-34分子筛为壳的核壳结构催化剂. 合成气转化反应结果显示, 与纯Cr-Zn金属氧化物相比, 核壳结构催化剂将产物分布由甲醇和甲烷移动至C₂-C₄烃(所有烃类产物中占66.9%). 这表明核壳结构催化剂用于合成气一步法直接转化制液化石油气的反应具有可行性, 但是催化剂结构和组成有待于进一步优化, 以提高其催化反应性能.

关键词: 铬锌金属氧化物, 分子筛, 核壳结构, C₂-C₄烃, 合成气直接转化

Abstract:

Direct conversion of syngas into hydrocarbons with high selectivity remains a challenge. Herein, we report the synthesis of a core-shell-structured catalyst constituting Cr-Zn oxide as the core and SAPO-34 as the shell for the conversion of syngas into hydrocarbons with high selectivity. A SiO₂ layer was sandwiched between the core and the shell to prevent damage to the core during shell synthesis. Furthermore, the intermediate SiO₂ layer acted as a Si source for the formation of the shell. The prepared catalyst displayed considerably higher selectivity toward the production of C₂-C₄ hydrocarbons (66.9%) than that of methanol and methane. The findings show the potential of the prepared core-shell-structured catalyst in the one-step production of hydrocarbons, such as liquefied petroleum gas, from syngas. However, further optimization of the catalyst is necessary to achieve higher performance.

Key words: Chromium-zinc oxide, Zeolite, Core-shell, C₂-C₄ hydrocarbons, Syngas direct conversion

李津京, 潘秀莲, 包信和. 核壳结构催化剂Cr-Zn@SiO₂@SAPO-34催化合成气直接转化制低碳烃的性能[J]. 催化学报, 2015, 36(7): 1131-1135.

Jinjing Li, Xiulian Pan, Xinhe Bao. Direct conversion of syngas into hydrocarbons over a core-shell Cr-Zn@SiO₂@SAPO-34 catalyst[J]. Chinese Journal of Catalysis, 2015, 36(7): 1131-1135.

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