Modeling of Fischer-Tropsch Synthesis in a Slurry Reactor with Water Permeable Membrane
费托合成催化反应机理
费托合成催化反应机理
费托合成（Fischer-Tropsch synthesis）是一种重要的化学反应，用于将合成气（一氧化碳和氢气的混合物）转化为液态烃类和其他有机化合物。
费托合成的催化反应机理可以分为以下几个步骤：
1. 吸附：合成气分子在催化剂表面吸附。
2. 活化：吸附的合成气分子在催化剂表面发生活化，形成活性物种。
3. 反应：活性物种在催化剂表面发生反应，生成液态烃类和其他有机化合物。
4. 脱附：生成的液态烃类和其他有机化合物从催化剂表面脱附。
在费托合成中，催化剂的选择和反应条件的控制对反应的速率和产物分布有很大的影响。
常用的催化剂包括铁、钴、镍等过渡金属催化剂，以及沸石、氧化铝等载体催化剂。
费托合成是一种复杂的催化反应，其机理涉及到吸附、活化、反应和脱附等多个步骤。
对费托合成催化反应机理的深入研究有助于开发更加高效的催化剂和优化反应条件，从而提高液态烃类和其他有机
化合物的产率和选择性。
费托合成Fischer-Tropsch synthesis
今天的報告內容 (固體表面化學反應)
1). Haber-Bosch NH3 Synthesis
2). Fischer-Tropsch synthesis
3). 2007年諾貝爾化學獎 CO + O2 oxidation on Pt surfaces 4). Methanol fuel cell
5). Structural change of catalystsurface induced by chemisorption
07.2006
Haber哈伯及Bosch分別於1918及1931年獲得諾貝爾化學獎。 每年生產 NH3 10000 萬吨 100 million tons
450o C and 300 bar ?
Ni-catalyst, 700C 20 bar 天然氣
CO + H2
O2, H2O 排除
為什么在放熱(性)的反应ΔH = - 46kJ/mol, 合 成溫度在 450o C?
CH4 Ni
Rd
Another important reaction is the
water gas shift reaction: H2O + CO → H2 + CO2
Although this reaction results in formation of unwanted CO2, it can be used to shift the H2:CO ratio of the incoming Synthesis gas. This is especially important for synthesis gas derived from coal, which tends to have a ratio of ~0.7 compared to the ideal ratio of ~2.
煤基费托合成液体蜡主要成分
煤基费托合成液体蜡主要成分全文共四篇示例，供读者参考第一篇示例：煤基费托合成液体蜡是一种新型的燃料，是通过煤基费托合成技术制备而成的，主要成分包括烃类和含氧化合物。
煤基费托合成液体蜡具有高能量密度、低硫低氮、低凝点、无刺激气味等优点，是一种具有广阔应用前景的合成燃料。
煤基费托合成液体蜡的主要成分是烃类，主要是由碳和氢元素组成的化合物。
碳是构成有机物质的主要元素，氢是有机物质中含量最多的元素。
煤基费托合成液体蜡中的烃类成分主要包括烷烃、烯烃和芳烃三大类。
烷烃是一种饱和的碳氢化合物，通式为CnH2n+2，其中n为整数，如甲烷(CH4)、乙烷(C2H6)等。
烯烃是含有碳-碳双键的碳氢化合物，通式为CnH2n，其中n为整数，如乙烯(C2H4)、丙烯(C3H6)等。
芳烃是含有苯环结构的碳氢化合物，通式为CnHn，其中n 为整数，如苯(C6H6)、甲苯(C7H8)等。
煤基费托合成液体蜡中的烃类成分具有高能量密度、燃烧热值高的特点，是一种优质的燃料成分。
除了烃类成分外，煤基费托合成液体蜡还含有一定量的含氧化合物。
这些含氧化合物主要包括羧基、醇基和醛基等。
羧基是一种含有羰基和羟基的官能团，通式为R-COOH，其中R为烃基或芳烃基，如甲酸(HCOOH)、乙酸(CH3COOH)等。
醇基是一种含有羟基的官能团，通式为R-OH，其中R为烃基或芳烃基，如乙醇(C2H5OH)、苯酚(C6H5OH)等。
醛基是一种含有醛基的官能团，通式为R-CHO，其中R为烃基或芳烃基，如甲醛(HCHO)、丙醛(CH3CHO)等。
煤基费托合成液体蜡中的含氧化合物成分具有增加燃料活性、改善燃烧性能的作用，能够提高燃料的利用效率。
煤基费托合成液体蜡的主要成分包括烃类和含氧化合物。
烃类成分主要包括烷烃、烯烃和芳烃等，具有高能量密度、燃烧热值高的特点，是一种优质的燃料成分；含氧化合物成分主要包括羧基、醇基和醛基等，具有增加燃料活性、改善燃烧性能的作用。
费托合成(F-T)综述
综述F-T合成的基本原料为合成气，即CO和H2。
F-T合成工艺中合成气来源主要有煤、天然气和生物质。
以煤为原料，通过加入气化剂，在高温条件下将煤在气化炉中气化，然后制成合成气（H2+CO），接着通过催化剂作用将合成气转化成烃类燃料、醇类燃料和化学品的过程便是煤的间接液化技术。
煤间接液化工艺主要有：Fischer-Tropsch 工艺和莫比尔（Mobil）工艺。
典型的Fischer-Tropsch工艺指将由煤气化后得到的粗合成气经脱硫、脱氧净化后，根据使用的F-T合成反应器，调整合成气的H2/CO 比，在反应器中通过合成气与固体催化剂作用合成出混合烃类和含氧化合物，最后将得到的合成品经过产品的精制改制加工成汽油、柴油、航空煤油、石蜡等成品。
F-T合成早已实现工业化生产，早在二战期间，德国的初产品生产能力已到达每年66万吨[1] (Andrei Y Khodakov, Wei Chu, Pascal Fongarland. Chem. Rev. Advances in the Development of Novel Cobalt Fischer−Tropsch Catalysts for Synthesis of Long-Chain Hydrocarbons and Clean Fuels. 2007, 107, 1692−1744 )。
二战之后，由于石油的迅述兴起，间接液化技术一度处于停滞状态。
期间，南非由于种族隔离制度而被“禁油”，不得不大力发展煤间接液化技术。
但是随着70年代石油危机的出现，间接液化技术再次受到强烈关注。
同时，由间接液化出来的合成液体燃料相比由原油得到的燃料产品具有更低的硫含量及芳烃化合物[1]，更加环保。
80年代后，国际上，一些大的石油公司开始投资研发GTL相关技术和工艺[1]。
目前南非建有3座间接液化厂。
马来西亚(Shell公司)和新西兰(Mobil 公司)各建有一座天然气基间接液化厂。
《光热双重响应纳米催化剂的设计、合成及其费托合成性能研究》范文
《光热双重响应纳米催化剂的设计、合成及其费托合成性能研究》篇一一、引言随着全球能源需求的不断增长，寻找高效、环保的能源转换和存储技术已成为科研领域的热点。
其中，费托合成（Fischer-Tropsch Synthesis）技术以其将可再生能源（如太阳能、风能等）转化为液体燃料的能力而备受关注。
本文着重探讨光热双重响应纳米催化剂的设计、合成及其在费托合成中的应用。
二、光热双重响应纳米催化剂的设计1. 催化剂设计理念光热双重响应纳米催化剂的设计理念是结合光热转换效应和纳米材料的高比表面积、高反应活性等特性，以提高催化剂的活性和选择性。
该催化剂应具备优异的光吸收能力、良好的热稳定性以及与费托合成反应相适应的表面性质。
2. 结构设计本研究所设计的催化剂采用核壳结构，其中核为具有光吸收能力的半导体材料，壳为具有催化活性的金属或金属氧化物。
核壳结构的设计有利于提高光生电子和空穴的分离效率，从而提高光热转换效率。
三、光热双重响应纳米催化剂的合成1. 材料选择本研究所选用的核材料为具有优异光吸收能力的硫化镉（CdS），壳材料为具有高催化活性的氧化铁（Fe2O3）。
2. 合成方法采用溶胶-凝胶法结合高温煅烧法合成光热双重响应纳米催化剂。
首先制备出CdS核和Fe2O3壳的溶液，然后将二者混合并加入适当的表面活性剂，通过控制反应条件得到核壳结构的纳米粒子。
最后在高温下进行煅烧处理，以提高材料的结晶度和稳定性。
四、光热双重响应纳米催化剂的费托合成性能研究1. 实验方法通过CO加氢实验来评价所制备的光热双重响应纳米催化剂的费托合成性能。
在恒温条件下，向反应器中通入CO和H2的混合气体，同时加入一定量的催化剂。
通过检测产物的组成和生成速率来评价催化剂的性能。
2. 结果与讨论（1）光吸收性能：所制备的光热双重响应纳米催化剂具有优异的光吸收能力，能够有效地将太阳能转化为热能。
（2）费托合成性能：在CO加氢实验中，所制备的催化剂表现出较高的活性和选择性。
费托合成F-T_水煤气_甲醇合成
德国化学家弗朗兹·费歇尔和汉斯·托罗普施所开发的。
费托（Fischer-Tropsch）工艺包括一系列的生成多种烃类的化学反应，其中生产烷烃的用途较广，其反应方程式如下所示，其中烷烃用通式C n H2n+2表示：•(2n+ 1) H2+n CO → C n H(2n+2)+n H2O其中的N通常是10-20，甲烷（N=1）是无用的产物。
生成的烷烃大多数倾向于成直链，适合作为柴油燃料。
除了烷烃以外，还会有少量的烯烃、醇类和其它含氧烃作为副产物生成。
催化剂各种催化剂可用于费-托工艺，最常见的是过渡金属钴，铁和钌。
也可以使用镍，但倾向于有利于甲烷形成（“甲烷化”）。
高温费托和低温费托高温费托（或HTFT）在330-350℃的温度下操作并使用铁基催化剂。
萨索尔公司（SASOL）在煤制油厂（CTL）中广泛使用了这一工艺。
低温费托（LTFT）在较低的温度下运行，并使用铁或钴基催化剂。
这个过程最为人所知的是在马来西亚民都鲁（Bintulu）壳牌公司运营和建造的第一座综合GTL装置[1]中使用。
ft合成与甲醇合成采用的原料是一样的，都是煤合成气一氧化碳和氢气，但用的催化剂不同。
费托合成(Fischer-Tropsch synthesis)是煤间接液化技术之一，可简称为FT 反应，它以合成气(CO和H2)为原料在铁系催化剂，在适当反应条件下合成以汽油柴油烃为主的液体燃料的工艺过程。
1923年德国化学家Franz Fischer 和Hans Tropsch开发，第二次世界大战期间投入大规模生产。
甲醇合成时是以锌铜系氧化物为催化剂，将一氧化碳和氢气在低温高压下直接合成甲醇。
费托合成工艺及研究进展
费托合成定义费托合成(Fischer-Tropsch synthesis)是煤间接液化技术之一，它以合成气(CO和H2)为原料在催化剂(主要是铁系) 和适当反应条件下合成以石蜡烃为主的液体燃料的工艺过程。
1923年由就职于Kaiser Wilhelm 研究院的德国化学家Franz Fischer 和Hans Tropsch开发，第二次世界大战期间投入大规模生产。
其反应过程可以用下式表示：nCO+2nH2─→[－CH2－]n+nH2O副反应有水煤气变换反应H2O + CO → H2 + CO2 等。
一般来说，烃类生成物满足Anderson-Schulz-Flor分布。
工艺费托合成总的工艺流程主要包括煤气化、气体净化、变换和重整、合成和产品精制改质等部分。
合成气中的氢气与一氧化碳的摩尔比要求在2～2.5。
反应器采用固定床或流化床两种形式。
如以生产柴油为主，宜采用固定床反应器；如以生产汽油为主，则用流化床反应器较好。
此外，近年来正在开发的浆态反应器，则适宜于直接利用德士古煤气化炉或鲁奇熔渣气化炉生产的氢气与一氧化碳之摩尔比为0.58～0.7的合成气。
铁系化合物是费托合成催化剂较好的活性组分。
研究进展传统费托合成法是以钴为催化剂，所得产品组成复杂，选择性差，轻质液体烃少，重质石蜡烃较多。
其主要成分是直链烷烃、烯烃、少量芳烃及副产水和二氧化碳。
50年代，中国曾开展费托合成技术的改进工作，进行了氮化熔铁催化剂流化床反应器的研究开发，完成了半工业性放大试验并取得工业放大所需的设计参数。
南非萨索尔公司在1955年建成SASOL－I小型费托合成油工厂，1977年开发成功大型流化床Synthol反应器，并于1980年和1982年相继建成两座年产 1.6Mt的费托合成油工厂（SASOL-Ⅱ、SASOL-Ⅲ）。
此两套装置皆采用氮化熔铁催化剂和流化床反应器。
反应温度320～340℃，压力2.0～2.2MPa。
产品组成为甲烷11％、C2～C4烃33％、C5～C8烃44％、C9以上烃6％、以及含氧化合物6％。
费托合成反应机理研究进展
DOI: 10.19906/ki.JFCT.2023034费托合成反应机理研究进展苏俊超1，刘 勒1，郝庆兰1，刘星辰2，滕波涛1,*（1. 天津科技大学 化工与材料学院, 天津 300457；2. 中国科学院山西煤炭化学研究所 煤转化国家重点实验室, 山西 太原 030001）摘 要：合成气(CO + H 2)经费托合成(Fischer-Tropsch Synthesis, FTS)转化为清洁燃料与化学品是煤炭清洁利用与保障中国能源战略安全的重要途径。
从分子水平深入研究费托合成反应机理，揭示合成气在催化剂表面活化，链增长为C n H x *与C n H x O y *中间体，链终止为烷烃、烯烃、醇、酸产物的基元反应过程是实现费托合成目的产物调节、高性能催化剂理性设计与开发的重要基础，也是催化科学研究的热点与难点。
为深入研究费托合成反应机理，科学家采用反应中间体检测、模型化合物添加、稳态机理动力学、稳态同位素瞬变动力学、第一性原理计算、反应网络等方法从不同的角度、不同层次揭示合成气转化机理。
本综述总结了近百年来费托合成反应机理研究结果，提出了合理的反应机理路线图，并对反应机理研究进行了展望。
关键词：费托合成；反应机理；CO 加氢；铁基催化剂中图分类号： O643 文献标识码： AResearch progress of Fischer-Tropsch synthesis reaction mechanismSU Jun-chao 1，LIU Le 1，HAO Qing-lan 1，LIU Xing-chen 2，TENG Bo-tao1,*（1. College of Chemical Engineering and Materials , Tianjin University of Science and Technology , Tianjin 300457, China ；2. State Key Laboratory of Coal Conversion , Institute of Coal Chemistry , Chinese Academy of Sciences , Taiyuan 030001, China ）Abstract: Synthesis gas (CO + H 2) conversion into clean fuels and chemicals through Fischer-Tropsch Synthesis (FTS) is an important way to clean utilization of coal and ensure China energy security. Investigation of FTS reaction mechanism at the molecular level, including of activation of synthesis gas on catalyst surface, the chain growth via C n H x * and C n H x O y *, as well as the chain termination into alkanes, olefins, alcohols, and acids, is the key to the regulation of FTS products, the rational design and development of high-performance catalysts. It is also a hot and difficult point in catalysis science. To study FTS reaction mechanism, intermediate detection, modeling compound addition, steady-state kinetics based on reaction mechanism, steady-state isotope transient kinetic analysis (SSITKA), first-principles calculations, and reaction networks, etc. have been applied to reveal the mechanism of synthesis gas conversion. This paper systematically summarizes the research results of reaction mechanism over the past century, proposes a reasonable route map for FTS reaction, and gives a prospection of the research on FTS mechanism.Key words: Fischer-Tropsch Synthesis (FTS)；reaction mechanism ；CO hydrogenation ；iron-based catalyst费托合成(Fischer-Tropsch Synthesis)是指合成气(CO + H 2)在催化剂表面转化为C 1–C n 的烯烃及烷烃的反应，同时产生醇、醛、酸、酯和酮等含氧有机化合物。
GTL技术现状及应用前景
新日铁GTL技术达实用水平正在进行天然气液化（GTL）技术实用研究的新日本制铁于9月16日宣布，使用该公司开发的钴类FT合成（Fischer-Tropsch synthesis，费歇尔-托晋希合成法）催化剂，利用位于日本北海道苫小牧市的试验工厂，实现了连续日产7桶GTL油的最大生产能力。
新日本制铁与日本石油公团、日本石油资源开发、日本千代田化工建设、日本COSMO石油和日本国际石油开发共同参与了GTL实用化研究，负责非贵金属类FT合成催化剂的开发。
此次小批量生产为钴类FT合成催化剂的实用化带来了希望。
GTL技术是指利用天然气生产汽油和煤油等液体燃料的技术。
所生产的燃料作为不含硫、氮化合物等杂质的“绿色燃料”而受到业内越来越广泛的关注。
GTL 技术包括两大工艺：由利用催化剂将天然气改质为合成气体的工艺和利用催化剂由合成气体转换成液体燃料的FT反应工艺。
此次，新日铁开发的催化剂用于FT 反应过程中，对控制整体成本尤为重要。
新日铁认为，在GTL生产中FT合成催化剂将成为核心技术，因此准备凭借催化剂这一优势技术积极参与GTL工程和工厂建设。
今后准备继续利用试验工厂进行试验，以验证FT合成催化剂的性能和寿命，获取工厂设计中所必须的工程数据，以及推动性能更高的FT合成催化剂的实用化进程。
日本公司成功开发商业可行GTL技术据路透社1月27日东京报道，日本的一个由石油公司、炼油公司和工程公司组成的财团今天在这里对媒体记者说，该财团已成功开发出一种在商业上可行的天然气合成油（GTL）技术，但是，该财团目前还没有建造商业GTL厂的计划。
GTL技术——一种专门用来把含有二氧化碳气体的天然气加工成石脑油、煤油和柴油的技术——能够用来开发那些拥有探明天然气储量的未经勘探的气田，生产出没有硫或芳烃含量的清洁燃料。
这个称为日本GTL技术研究协会的财团是由日本的石油开发公司日本石油勘探公司（Japex）和日本国际石油开发株式会社（Inpex）、日本的炼油企业JX新日本石油和能源公司和日本科斯莫石油公司以及日本的工程公司千代田公司和新日铁工程有限公司组成。
人造汽油的技术原理
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人造汽油的技术原理（大纲）一、人造汽油技术概述1.1人造汽油的定义1.2人造汽油与天然汽油的区别二、人造汽油的制备方法2.1化学合成路径2.2生物技术方法三、关键原料与催化剂3.1碳源的选择3.2催化剂的作用与选择四、技术原理详解4.1Fischer-Tropsch合成4.2甲醇到汽油(MTG)过程五、生产过程中的关键技术5.1反应器设计与优化5.2产品分离与纯化技术六、环境影响与可持续性6.1环境排放评估6.2可持续性分析七、经济性分析7.1生产成本7.2市场竞争力分析八、案例研究与实际应用8.1工业化生产案例8.2人造汽油的商业应用九、技术挑战与未来发展9.1当前技术面临的挑战9.2技术发展趋势与前景一、人造汽油技术概述1.1人造汽油的定义人造汽油，又称合成汽油，是通过化学合成方法从原料油（如原油、煤焦油、生物质油等）或可再生资源（如生物质、废弃物等）中制得的液体燃料。
其化学组成、物理性质和能量密度与天然汽油相似，但生产过程更加可控，且可减少对化石燃料的依赖。
1.2人造汽油与天然汽油的区别天然汽油是从石油中提炼出来的，而人造汽油则可以采用多种原料，如煤炭、天然气、生物质等，其中生物质油作为一种可再生能源，有助于减少温室气体排放。
以生物为基础的绿色甲醇生产工艺 英文
IntroductionMethanol, an essential chemical feedstock and potential renewable energy carrier, has been increasingly sought after due to its role in decarbonizing the global economy. This paper delves into a comprehensive, biomass-based green methanol production process that is environmentally sustainable, adheres to high-quality standards, and operates within a closed-loop system to maximize resource efficiency.The Biomass-to-Methanol ProcessBiomass, as a renewable carbon source, offers a promising avenue for producing green methanol. The process begins with the selection and preprocessing of biomass feedstocks, which can range from agricultural residues like wheat straw and corn stover to forestry waste and dedicated energy crops. These feedstocks undergo biochemical or thermochemical conversion processes to generate synthesis gas (syngas), primarily composed of hydrogen (H2) and carbon monoxide (CO).Syngas Conversion to MethanolThe syngas is then converted to methanol through a catalytic process known as the Fischer-Tropsch synthesis or more commonly, via the methanol synthesis reaction using copper-zinc oxide catalysts. This step involves a series of reactions under controlled temperature and pressure conditions, converting the CO and H2 into methanol according to the equation: CO + 2H2 → CH3OH. High selectivity towards methanol and low byproduct formation ensure the quality of the end product.Environmental SustainabilityThis bio-methanol production pathway significantly reduces greenhouse gas emissions compared to traditional fossil fuel-based methods. Carbon neutrality can be achieved by utilizing biomass that absorbs atmospheric CO2 during its growth phase, thus offsetting the CO2 released during methanol combustion. Additionally, advanced waste management practices minimize environmental impacts by valorizing waste streams and reducing waste disposal issues.Energy Efficiency and Cost OptimizationA key aspect of this high-standard process lies in its energy efficiency. Integration of combined heat and power (CHP) systems allows for the recovery and reuse of excess heat generated during the conversion stages, thereby improving overall process efficiency. Furthermore, ongoing research on optimizing catalyst performance and reactor designs aims to enhance the yield and reduce the cost of bio-methanol production.Quality Control and Standards ComplianceStringent quality control measures are employed throughout the production chain to meet international standards such as ASTM D1152-04 for commercial methanol. Parameters like purity, acidity, water content, and impurities are monitored closely to ensure the produced methanol meets the requirements for various applications including fuel blending, solvents, and chemical intermediates.Economic Viability and Policy SupportWhile the initial investment costs for a biomass-to-methanol plant can be substantial, government incentives and policies promoting the use of renewable fuels contribute to its economic viability. Long-term price stability and supply security of biomass feedstocks also play a critical role in ensuring the sustainability and profitability of this green methanol production process.ConclusionIn summary, a biomass-based green methanol production process presents a multifaceted solution to the challenges posed by climate change and energy security. By leveraging biological resources and innovative technologies, it offers a path towards sustainable, high-quality methanol production that aligns with stringent environmental standards. Further advancements in technology and supportive policy frameworks will continue to drive the widespread adoption of this green manufacturing method, accelerating the transition to a circular and low-carbon economy.Word Count: Approximately 589 words(Actual full-length article would exceed the requested word count by exploring each section in greater depth, discussing specific case studies, detailed technical aspects, and providing an in-depth economic analysis.)。
费托合成
费托合成费托合成(Fischer-Tropsch synthesis)是煤间接液化技术之一，可简称为FT反应，它以合成气(CO和H2)为原料在催化剂(主要是铁系) 和适当反应条件下合成以石蜡烃为主的液体燃料的工艺过程。
1923年由就职于Kaiser Wilhelm 研究院的德国化学家Franz Fischer 和Hans Tropsch开发，第二次世界大战期间投入大规模生产。
其反应过程可以用下式表示：nCO+2nH2─→[－CH2－]n+nH2O 副反应有水煤气变换反应H2O + CO →H2 + CO2 等。
一般来说，烃类生成物满足Anderson-Schulz-Flor分布。
费托合成总的工艺流程主要包括煤气化、气体净化、变换和重整、合成和产品精制改质等部分。
合成气中的氢气与一氧化碳的摩尔比要求在2～2.5。
反应器采用固定床或流化床两种形式。
如以生产柴油为主，宜采用固定床反应器；如以生产汽油为主，则用流化床反应器较好。
此外，近年来正在开发的浆态反应器，则适宜于直接利用德士古煤气化炉或鲁奇熔渣气化炉生产的氢气与一氧化碳之摩尔比为0.58～0.7的合成气。
铁系化合物是费托合成催化剂较好的活性组分。
研究进展传统费托合成法是以钴为催化剂，所得产品组成复杂，选择性差，轻质液体烃少，重质石蜡烃较多。
其主要成分是直链烷烃、烯烃、少量芳烃及副产水和二氧化碳。
50年代，中国曾开展费托合成技术的改进工作，进行了氮化熔铁催化剂流化床反应器的研究开发，完成了半工业性放大试验并取得工业放大所需的设计参数。
南非萨索尔公司在1955年建成SASOL－I小型费托合成油工厂，1977年开发成功大型流化床Synthol反应器，并于1980年和1982年相继建成两座年产1.6Mt的费托合成油工厂（SASOL-Ⅱ、SASOL-Ⅲ）。
此两套装置皆采用氮化熔铁催化剂和流化床反应器。
反应温度320～340℃，压力2.0～2.2MPa。
产品组成为甲烷11%、C2～C4烃33%、C5～C8烃44%、C9以上烃6%、以及含氧化合物6%。
浆态床Fischer-Tropsch合成工艺的研究进展
维普资讯
第３ 期
煤 质 技 术
２０ 年 ５ ０８ 月
； 磺
； 誊
浆态床 Ｆｓ ｈ ｒ ｒｐ ｃ ｃ ｅ— ｏ ｓ ｈ合成 工艺 的研 究进 展 ｉ Ｔ
苗 鹏，肖翠微，王乃继，徐振刚
（ 炭 科 学研 究 总 院 北 京煤 化 工研 究 分 院 ， 北 京 １ ０ １ ） 煤 ０ ０ ３
ＭＩ ＡＯ ｎ ，ＸＩ Ｐｅ ｇ ＡＯ ｉ ｉ Ｃｕ— ，Ｗ ＡＮＧ ｉ ｉ ｗｅ Ｎａ－ ，ＸＵ ｈ ｎ ｇ ｎ ｊ Ｚ ｅ－ａｇ
（ ｅｊｎ ｅｅ ｒｈ Ｉ ｓｉ ｔ ｏ ｏ Ｉ ｈ ｍｉ ｒ ，Ｃ ｉａ Ｃ ａ ｅｅ ｒｈ Ｉ ｓ ｔ ｔ ，Ｂ ｉｉ ｇ １ ０ １ ， ｈ ｎ ） Ｂ ｉｉｇ Ｒ ｓａ ｃ ｎ ｔ ｕｅ ｆ Ｃ ａ ｅ ｓ ｙ ｈ ｎ ｏ Ｉ ｓ ｃ ｎ ｔ ｕ ｅ ｅ ｎ ０ ０ ３ Ｃ ｉａ ｔ Ｃ ｔ Ｒ ａ ｉ ｊ
床反 应器 、流 化 床 反应 器 及 浆 态 床反 应 器 。其 中 ，
流化 床反 应器 又包括 循环 流化 床反应 器和 固定流化
床反 应器 ［ 。 ３ ］
１ ￣１ ａ 件 下 ，用一 氧 化 碳 与 氢气 合 成 了烃 ０ ５ＭＰ 条
类化合物与含氧化合物的混合液体 。１ ３ ９ ６年 ，ＦＴ合 ．
关 键 词 ： 浆 态床合 成 ；催 化 剂 ｃ
Fischer-Tropsch合成催化剂的研究进展
Ｋｅ ｙ ｗｏｒ ｓ：Ｆｉｃ ｒＴｒ ｐｓ ｈ ｓ ｄ ｓ ｈｅ — ｏ ｃ ｙｎｔ ｓｓ：ｃ ｔ ｌ ｓ ｓ：ｒ ｅ ｒ ｈ ｈｅ ｉ ａａｙ ｔ ｅｓ ａ ｃ
１ 概
述
还 会发 生 水 煤 气 变 换 反 应 。这 个 反 应 消 耗 Ｃ Ｏ和 水 ，产 生 额外 的 Ｈ。 ：
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第１ 期
煤 质 技 术
２０ 年 １ ０８ 月
Ｆｓ ｈ ｒ ｒｐ ｃ ｉ ｅ— ｏ ｓ ｈ合 成 催 化 剂 的研 究 进 展 ｃ Ｔ
肖翠微，苗 鹏，王乃继
（ 炭 科 学研 究 总 院 北 京煤 化 工 分 院 ， 北 京 １ ０ １ ） 煤 ０ ０ ３
Ｆｓｈ ｒ ｏ ｓｈ （ ． ｉ ｅ— ｐｃ ＦＴ）合 成 反应 的 产 物 分 布 ｃ Ｔｒ 和热 力学平衡 差异很 大 ，这是 因为受控于动 力学条件
造成 的，也就是 受到催 化 剂和反应 工艺参 数 的影响 ，
其 中催化剂是 特 别重要 的。当采 用合适 的催化 剂时 ， 可 大大 减少 非 目的产 物 （ 甲烷 ）的生成 ｎ 如 ・ 。
Ｈ２ ０＋ ＣＯ — — Ｃ０２＋Ｈ２
ＦｓｈｒＴｏｓｈ合成是将 由煤 炭或 天然气制 取的 ｉ ｅ－ｒｐｃ ｃ Ｃ ０和 Ｈ 转化成液体燃料 或化学 品的过程 。１２ 。 ９３年 ， 德国 Ｋ ｉ ｒＷｉ ｅｍ 煤 炭 研 究 所 的 Ｆ ｉ ｈ ｒ和 ａｓ ｌ ｌ ｅ ｈ ．Ｆｓ ｅ ｃ Ｈ． ｏ ｓｈ两 人 利 用 碱 性 铁 屑 作 催 化 剂 ，在 温 度 Ｔｒｐｃ
煤基费托合成粗液体蜡标准-概述说明以及解释
煤基费托合成粗液体蜡标准-概述说明以及解释1.引言1.1 概述煤基费托合成粗液体蜡是一种能源产品的衍生物，由煤炭作为原料经过一系列的化学反应制备而成。
煤基费托合成粗液体蜡是一种重要的合成燃料，具有高能量密度、低氮氧排放和良好的可燃性等特点。
煤基费托合成粗液体蜡的制备方法涉及到一系列的化学反应和工艺流程，在煤炭加氢裂解、合成气制备和费托合成等环节中，通过控制温度、压力、催化剂和反应时间等因素，可实现对产品组分和性质的调控，从而得到符合要求的粗液体蜡。
煤基费托合成粗液体蜡的应用前景广阔。
首先，它可以作为一种替代传统石油产品的能源替代品，可以应用于汽车燃料、航空燃料等领域，减少对石油资源的依赖；其次，煤基费托合成粗液体蜡还可以用于化工行业的原料生产，如合成润滑油、润滑脂等；此外，煤基费托合成粗液体蜡还具有可储存、可运输、高能量密度等优势，适用于燃料电池、储能等领域。
发展煤基费托合成粗液体蜡具有重要意义。
一方面，煤炭资源在世界范围内具有丰富的储量，开发利用煤基能源是推动能源结构转型的重要途径；另一方面，煤基费托合成粗液体蜡是国家能源战略的重要组成部分，加快其研发和产业化，有利于提高我国燃料自给能力，减轻对进口石油的依赖。
综上所述，煤基费托合成粗液体蜡是一种具有广阔应用前景的合成燃料，其制备方法的研究和技术的发展对于我国能源结构调整和能源安全具有重要意义。
在本文的后续部分，将详细介绍煤基费托合成粗液体蜡的定义、制备方法以及其应用前景等内容。
文章结构部分的内容可以编写如下：1.2 文章结构本文主要包括引言、正文和结论三个部分。
具体结构如下：1. 引言部分会对煤基费托合成粗液体蜡进行概述，并介绍文章的目的。
首先将介绍煤基费托合成粗液体蜡的定义和特点，包括其由煤基资料制备而成的特点以及其在实际应用中的优势。
接着明确本文的目的，即通过对煤基费托合成粗液体蜡的研究，探讨其应用前景和发展的意义。
2. 正文部分将着重介绍煤基费托合成粗液体蜡的制备方法。
生物油裂解气费托合成-烯烃齐聚耦合制取航煤组分的过程模拟及
2018年第37卷第5期 CHEMICAL INDUSTRY AND ENGINEERING PROGRESS·1767·化 工 进展生物油裂解气费托合成-烯烃齐聚耦合制取航煤组分的过程模拟及㶲分析于点1，仲兆平1，李全新2（1东南大学能源与环境学院，江苏 南京 210096；2 中国科技大学化学与材料科学学院，安徽 合肥 230026） 摘要：利用Aspen Plus 软件建立了生物油裂解气费托合成-烯烃齐聚耦合制取航煤组分的仿真流程，得到整个系统的物流、能流数据。
对整个系统进行了㶲分析，找出㶲效率最高、㶲损失最大的单元，研究了不同催化裂解温度和不同航煤生产工艺下系统的㶲效率。
结果表明：催化裂解温度为550℃时，系统的总㶲效率为80.4%，水煤气变换子系统具有最高的㶲效率，费托合成-烯烃齐聚耦合子系统具有最大的㶲损失，占全部㶲损的75.88%；生物油催化裂解温度从500℃上升到650℃，系统的总㶲效率由87%下降到76.9%；合成气的组成对系统的㶲效率影响不大，3种不同的航煤生产方式中，烯烃齐聚具有最高的㶲效率；费托合成-烯烃齐聚耦合工艺的改进应集中在开发新型反应器以及寻找同时适用于两种反应的催化剂。
关键词：航煤；费托合成；烯烃齐聚；Aspen Plus ；㶲分析中图分类号：TK6 文献标志码：A 文章编号：1000–6613（2018）05–1767–07 DOI ：10.16085/j.issn.1000-6613.2017-1356Process simulation and exergy analysis of jet fuel production by thecoupling of Fischer-Tropsch synthesis and olefin polymerization frombio-oil cracking gasYU Dian 1，ZHONG Zhaoping 1，LI Quanxin 2（1School of Energy and Environment ，Southeast University ，Nanjing 210096，Jiangsu ，China ；2 School of Chemistryand Material Science ，University of Science and Technology of China ，Hefei 230026，Anhui ，China ）Abstract ：The process of jet fuel production by combining the Fischer-Tropsch synthesis with olefin polymerization from bio-oil cracking gas was simulated using Aspen Plus software ；and the flow data of the whole system was obtained. Exergy analysis of the whole system was performed to find the units with the highest exergy efficiency and the largest exergy loss. The exergy analysis of the whole system was conducted under the different catalytic cracking temperatures and jet fuel production processes. The results showed that ，when the catalytic cracking temperature was 550℃，the whole exergy efficiency of the system was 80.4%；the water-gas shift system had the highest exergy efficiency ；the coupling of Fischer-Tropsch synthesis and olefin polymerization system had the largest exergy loss ，accounting for 75.88% of the total exergy loss. When the catalytic pyrolysis temperature increased from 500℃ to 650℃，the whole exergy efficiency of the system was reduced from 87% to 76.9%；the composition of the syngas had little impact on the exergy efficiency of the system. Olefin polymerization system had第一作者：于点（1994—），女，硕士研究生。
反应器-催化剂颗粒双尺度分析费托合成的产物分布及其影响因素
反应器-催化剂颗粒双尺度分析费托合成的产物分布及其影响因素曹军;张莉;徐宏【摘要】在考虑产物液膜传质阻力的情况下,构建了反应器-催化剂颗粒双尺度费托合成产物分布的多场耦合数学模型,讨论了产物液膜及催化剂粒径对产物分布特性的影响.结果表明,产物碳原子选择性的计算结果符合费托合成经典的ASF分布.反应物浓度在催化剂颗粒表面处的浓度最高,沿着半径方向向中心处不断降低,而产物的浓度分布状态则正好相反.沿着流动方向,主体气流中反应物CO的浓度要高于催化剂内部平均值,产物C5+浓度则与此相反;且浓度差异在反应器入口部分最为明显,随着反应不断进行,催化剂颗粒内外组分的浓度差异逐渐缩小.此外,催化剂粒径越大,颗粒内部组分的浓度差也越大,而减小粒径可以降低液态产物传质阻力,同时有效避免催化剂的“死区”现象,有利于提高其利用效率.%A multi-scale and multi-physics-coupled numerical model containing the momentum,mass transfer,as well as the chemical Fischer-Tropsch synthesis kinetic equations in both reactor and catalyst particle scales with the consideration of mass transfer resistance caused by liquid products film on catalyst particle surface,was established.The effects of liquid film as well as the particle radius on products distribution characteristics were analyzed.The results showed that the C-atom selectivity of Fischer-Tropsch products obtained from the established numerical model agreed well with the classical ASF distribution.The highest reactant concentration appeared at the out surface of catalyst particle and decreased along the particle radius,while there was an opposite trend for product concentration.The COconcentration in main flow was higher than the average value in catalyst particle,while the product C5+ has the opposite distribution character.Moreover,the concentration difference between main flow and catalyst particle was largest at the inlet region,and decreased along the flow direction.Furthermore,the larger the catalyst particle,the more obvious the concentration difference along the particle radius of the components inside the particle.Thus smaller catalyst particle is good for decreasing the diffusion limitation,to avoid the "dead region" phenomenon,and the catalyst usage efficiency can also be enhanced.【期刊名称】《石油学报（石油加工）》【年(卷),期】2017(033)002【总页数】9页(P252-260)【关键词】费托合成;液膜传质系数;扩散限制效应;多尺度多物理场耦合分析【作者】曹军;张莉;徐宏【作者单位】华东理工大学机械与动力工程学院,上海200237;华东理工大学机械与动力工程学院,上海200237;华东理工大学机械与动力工程学院,上海200237【正文语种】中文【中图分类】TE65我国的能源分布具有“富煤、少气、贫油”的特点。