关于费托合成催化剂再生活化的问题
费托合成技术研究开发与工业化应用
费托合成技术研究开发与工业化应用的实际应用情况1. 应用背景费托合成技术是一种通过催化剂将碳氢化合物转化为合成气（一种含有一定比例的一氧化碳和氢气的混合物）的技术。
合成气在化工、能源等领域有着广泛的应用，包括合成燃料、化学品和润滑剂等。
费托合成技术的研究开发与工业化应用，可以提高能源利用效率，减少对传统石油资源的依赖，促进可再生能源的发展，降低碳排放，并在经济和环境方面带来多重效益。
2. 应用过程费托合成技术的应用过程主要包括原料准备、催化剂选择、反应器设计和产品分离等步骤。
2.1 原料准备费托合成技术的原料主要包括碳氢化合物，如煤、天然气、生物质等。
在煤的转化过程中，需要对煤进行破碎、干燥和热解等处理，以获得合适的反应物。
天然气和生物质等原料则需要进行气体净化和气体调节等处理，以满足合成气的要求。
2.2 催化剂选择催化剂是费托合成技术中关键的组成部分，它能够加速反应速率，提高产物选择性。
常用的费托合成催化剂包括铁基催化剂、铑基催化剂和钴基催化剂等。
不同催化剂具有不同的催化活性、稳定性和选择性，需要根据具体的应用需求选择合适的催化剂。
2.3 反应器设计费托合成反应器的设计对于反应效果和经济效益具有重要影响。
一般而言，费托合成反应器可以分为固定床反应器、流化床反应器和浆床反应器等。
固定床反应器具有结构简单、操作稳定的优点，但存在传质和热力学的限制；流化床反应器具有传质性能好、热力学条件宽松的优点，但需要解决固体循环和颗粒损失等问题；浆床反应器则结合了固定床反应器和流化床反应器的优点，但需要解决液固分离和催化剂损失等问题。
2.4 产品分离费托合成反应生成的产物主要包括石脑油、汽油、柴油和液化石油气等。
这些产物需要通过分离技术进行提纯，以获得高纯度的产品。
常用的分离技术包括蒸馏、吸附、萃取和膜分离等。
蒸馏是最常用的分离技术，通过不同组分的沸点差异实现分离；吸附、萃取和膜分离等技术则可以实现对特定组分的选择性分离。
费托合成工艺研究进展及现状
费托合成工艺研究进展及现状作者：姜岳林来源：《中国化工贸易·上旬刊》2018年第10期摘要：为解决我国油品资源短缺的问题，开发了一种费托合成新工艺，将合成气（CO和H2）在催化剂的作用下合成各种碳数的烃类，为我国液体燃料的生产开发了新颖的合成方法。
本文分别综述了高温和低温下的费托合成工艺，并对固定床反应器、浆态床反应器和流化床反应器下的传统的工艺合成方法进行了分析和比较。
此外，提出了一种将费托合成融入到微反应器中的新方法，将成为未来的研究热点。
关键词：费托合成;固定床;浆态床;微反应器我国化石资源分布具有少油，有气，煤相对丰富的特点，据文献资料报道，未来我国即将成为最大的石油消费国[1]。
而近年来我国石油资源严重匮乏，仅依靠石油资源供应人类对油品的高度需求是不现实的，通过费托合成将煤、天然气和生物质转化的合成气在一定的温度条件和相应催化剂作用下生产某种液体燃料，对缓解资源消耗和人类需求具有很大的意义。
费托合成在反应过程中会放出大量的热，导致低碳数的烃类选择性变高而油品生成量降低，这对反应十分不利。
而且放出的热量同时也会造成催化剂局部过热，使催化剂失活或者积碳堵塞反应器床层。
因此，在实际的反应过程中需要及时的移走反应热，避免高温对反应的不利影响。
我国针对催化剂的设计方面和产物选择性分布方面开发了不同的费托合成工艺。
1 低温和高温合成工艺目前我国的费托合成工艺主要有高温费托合成工艺和低温费托合成工艺，所用到的催化剂有钴基催化剂和铁基催化剂。
低温合成工艺温度控制在200℃至240℃之间，主要包括固定床合成工艺和浆态床合成工艺，用于生产清洁柴油。
而高温合成工艺温度一般控制在300℃至350℃，适用氢碳比的范围比较广，催化剂一般用到熔铁催化剂，主要包括固定流化床合成工艺和循环流化床合成工艺，产物为汽油和烯烃。
1.1 低温合成工艺1.1.1 固定床合成工艺固定床反应器对催化剂本身的抗磨强度要求很低，同时受到原料合成气中微量硫化物的影响较小，而且催化剂与产品易于分离，因此可作为费托合成中一种首选的反应器。
浅谈费托合成催化剂研究
浅谈费托合成催化剂研究李海军【摘要】本文介绍了费托合成催化剂的研究现状和助剂的作用,评述了Fe、Co基费托合成催化剂助剂:碱金属、贵金属、稀土氧化物、费托反应金属及其他金属等.分析了Fe、Co基费托合成催化剂助剂的效应和Fe、Co基催化剂的优缺点,对今后催化剂的发展提出了一点建议.【期刊名称】《内蒙古石油化工》【年(卷),期】2015(000)021【总页数】4页(P6-9)【关键词】费托合成;催化剂;助剂【作者】李海军【作者单位】中国神华煤制油化工有限公司鄂尔多斯煤制油分公司,内蒙古鄂尔多斯017209【正文语种】中文【中图分类】TQ529我国能源资源的基本特点是“富煤、贫油、少气”。
煤炭剩余探明储量1145亿t，居世界第三位，而石油和天然气剩余探明储量分别为33亿t和1.37万亿m3，其储采比都低于世界平均水平［1］。
在相当长时间内以煤作为我国一次能源主要来源的局面不会改变。
目前，我国石油消费严重依赖于进口。
在目前的进口中，中东占50%，最多的是沙特和伊朗。
非洲占25%，东南亚15%，中亚、俄罗斯10%。
我国进口石油严重依赖中东石油和马六甲海峡运输通道，虽然目前中石油、中海油等在积极实施走出去战略，但我国目前需求的石油来源苏丹、伊朗、中亚等地区都存在较大的政治风险。
因此，为了提高我国的能源自给率，必须在积极海外寻求新的石油来源的同时，实施煤炭液化替代能源就成为保证我国能源安全的战略选择。
所谓煤炭液化制合成油，是将煤中的有机质转化为液态产物，其目的就是获得和利用液态的碳氢化合物替代石油及其制品，来生产发动机用液体燃料和化学品。
煤炭液化有两种完全不同的技术路线，一种是直接液化，另一种是间接液化。
煤炭直接液化是指通过加氢使煤中复杂的有机高分子结构直接转化为较低分子的液体燃料，转化过程是在含煤粉、溶剂和催化剂的浆液系统中进行加氢、解聚，需要较高的压力和温度。
直接液化的优点是热效率较高、液体产品收率高，投资相对较少，100万t生产线大约需80～90亿元；缺点是煤加氢工艺过程的总体操作条件相对苛刻。
《2024年费托合成反应的催化剂制备和性能研究及其对生态环境的影响》范文
《费托合成反应的催化剂制备和性能研究及其对生态环境的影响》篇一一、引言费托合成反应（Fischer-Tropsch Synthesis, FTS）是一种重要的工业过程，用于将合成气（主要由一氧化碳和氢气组成）转化为液体燃料和化学品。
在这个过程中，催化剂起着至关重要的作用。
本文旨在研究费托合成反应的催化剂制备方法和性能，并探讨其对生态环境的影响。
二、费托合成反应催化剂的制备费托合成反应催化剂的制备过程涉及多个步骤，包括选择合适的催化剂材料、制备方法以及优化催化剂的结构和性能。
目前，常用的催化剂材料包括铁、钴、钌等过渡金属。
1. 催化剂材料的选择选择合适的催化剂材料是制备高效费托合成反应催化剂的关键。
过渡金属如铁、钴和钌具有较高的费托合成活性，因此常被用作催化剂的活性组分。
此外，还需要选择合适的载体和助剂，以提高催化剂的稳定性和抗中毒能力。
2. 制备方法制备费托合成反应催化剂的方法主要包括共沉淀法、浸渍法、溶胶-凝胶法等。
共沉淀法是一种常用的制备方法，通过将金属盐溶液与沉淀剂混合，得到前驱体，然后进行煅烧和还原处理，得到催化剂。
浸渍法和溶胶-凝胶法也是常用的制备方法，具有较高的比表面积和较好的分散性。
3. 催化剂的结构和性能优化为了进一步提高催化剂的性能，需要对催化剂的结构和性能进行优化。
这包括调整催化剂的组成、粒度、孔隙结构等。
此外，还可以通过添加助剂、改变载体等手段来提高催化剂的稳定性和抗中毒能力。
三、费托合成反应催化剂的性能研究费托合成反应催化剂的性能研究主要包括催化剂的活性、选择性、稳定性等方面。
通过对催化剂的制备过程和反应条件进行优化，可以提高催化剂的性能。
1. 活性催化剂的活性是评价其性能的重要指标。
通过调整催化剂的组成、粒度、孔隙结构等，可以优化催化剂的活性。
此外，反应条件如温度、压力、气体组成等也会影响催化剂的活性。
2. 选择性催化剂的选择性指的是在费托合成反应中，催化剂对不同产物的生成能力。
费托合成催化剂选择与处理—催化剂中毒与处理(煤制油技术课件)
01
催化剂中毒、失活、再生
铁催化剂对硫中毒的灵敏度与制备时的还 原温度有关，在较低温度下还原的铁催化剂 （加有铜）不易中毒。原因是这种催化剂中的 Fe以高价氧化铁（为主）和低价氧化铁存在， 它们可以与H2S反应生成不同价态的硫化铁， 而有机硫化物可以在其作用下转化为硫化氢而 与其反应。在500℃高温下氢气还原后的铁催 化剂中主要是金属铁， FeO 含量很少，不到 1%。它很容易被硫化物中毒，仅吸收0.5%的 硫就完全丧失活性。
01
催化剂中毒、失活、再生
4. 由于析炭反应产生的炭沉积和合成 气中带入的有机物缩聚沉积使催化剂失活， 反应温度高和催化剂碱性强，容易积炭， 严重时可使催化剂床层堵塞。
01
催化剂中毒、失活、再生
5. 由于合成气中少量氧的氧化作用引 起的催化剂中毒，为此，一般规定合成气 中氧的含量不能超过0.3%。
01
催化剂中毒、失活、再生
6. Co催化剂和Ni催化剂在高压下可能 生成挥发性的羰基钴和羰基镍而造成活性 组分的损失，所以这类催化剂一般用于常 压合成。
01
催化剂中毒、失活、再生
7. 催化剂层温度升高，表面发生熔结， 再结晶和活性相转移造成其活性的下降。
Hale Waihona Puke 01催化剂中毒、失活、再生
对FT催化剂一般不像对其他贵重催化剂那 样，进行反复再生。因为通常主要是硫中毒， 可采用逐渐升高温度的操作方法在一定温度区 间内维持铁催化剂的活性。硫中毒后的催化剂 其再生是很不容易的，需要将全部硫彻底氧化 除尽，然后再还原才能有效。一般不采取这样 的再生方法。钴催化剂表面除蜡相对比较容易， 可以在200℃下用H2处理，也可以用合成油熘 分(170-274℃)在170℃下抽提处理。
浅析费托合成技术与反应的影响因素
浅析费托合成技术与反应的影响因素摘要：随着我国对生物质液体燃料需求量的不断增加，而已有的生产能力已经不能满足需要，在这样的背景下，研发生产该液体燃料的新技术也就显得尤为重要。
本文就费托合成技术进行分析，首先简单介绍了费托合成，包括其化学反应机理以及费托催化剂的失活与预处理，在此基础上进一步分析了费托催化剂的研究进展。
之后论述了费托合成反应器工艺，文章的最后就影响反应的因素进行了一一分析，包括反应温度、反应压力以及气速等。
费托合成技术之所以能够被广泛应用于各个领域，这主要是因为人们可以通过调控催化剂来适应不同的生产要求，而得到不同的产物，比如汽油、柴油或石蜡等。
关键词：费托合成技术催化剂影响因素1 引言随着我国经济的不断发展，现如今对于能源的需求量是越来越大，现有的化石燃料资源已经不能很好的满足我国对一次能源的需求，在这样的背景下，对于新能源和可再生能源的开发和利用显得尤为重要。
随着我国对生物质液体燃料需求量的不断增加，而已有的生产能力已经不能满足需要，在这样的背景下，研发生产该液体燃料的新技术也就显得尤为重要。
本文就费托合成技术就行分析，该技术指的是一氧化碳与氢发生一定的化学反应而最终生成烃类和含氧化合物的过程。
该技术的的主要原料是合成气，其主要成分分别是和，最初的费托合成技术主要应用领域是煤的气化，用于生产汽油、柴油、蜡液、化石油气等化工产品。
随着研究人员的不断深入研究，现如今该技术已经能够用于生物质的气化，即是利用生物质在费托合成技术下生产多种液体燃料。
2 费托合成简介2.1 费托合成反应所谓的费托合成反应指的是在高温高压的条件下，且存在加碱的铁屑作催化剂时，和会发生一定的化学反应，最终得到直链烃类。
值得注意的是，该反应的过程十分的复杂，得到的反应产物种类繁多，是一个十分复杂的反应体系。
对于该过程而言，主要应该抑制甲烷等副产物的生成，并选择性地合成目标烃类，比如液体燃料中的重质烃或烯烃等，所以应该研发不仅活性高、选择性高、且稳定性十分好工业应用性催化剂，该催化剂的存在对于实现工业化应用具有十分重要的意义。
费托合成技术应用现状与进展
费托合成技术应用现状与进展1概述费托合成是以合成气为原料生产各种烃类以及含氧有机化合物的方法。
1923年，德国的Fischer和Tropsch利用碱性铁屑作催化剂，在温度400℃~455℃，压力10~15MPa条件下，发现CO和H2可反应生成烃类化合物与含氧化合物的混合液体。
1925年至1926年他们又使用铁或钴催化剂，在常压和250℃~300℃下得到几乎不含有含氧化合物的烃类产品。
此后，人们把合成气在铁或钴催化剂作用下合成烃类或醇类燃料的方法称为费托合成法[1]。
第二次世界大战期间，采用德国开发的钴催化剂固定床费托合成技术在世界上建有15座合成油厂，其中9座在德国，4座在日本，1座在法国，1座在中国。
二战结束后这些合成油厂被关闭，随后由于石油和天然气的大量开发，费托合成的研究势头减弱[1]。
由于上世纪70年代的石油危机和近年来石油价格的不断上涨，费托合成技术再次成为研究热点。
本文对现有费托合成工业化应用技术和工业化开发情况进行了介绍，为了解现有的费托合成技术特点及其发展方向提供参考。
2主要费托合成技术体系2.1南非SASOL公司的费托合成技术南非于上世纪50年代初成立SASOL公司建设煤间接液化合成油厂，最初采用的是德国的铁催化剂固定床费托合成技术，但随后逐渐开发出自己的费托合成催化剂和费托合成技术。
经过半个世纪的发展，SASOL现已成为世界上最大的工业化合成油生产商和间接液化技术开发商。
南非SASOL公司共掌握有五种费托合成技术，即低温铁系催化剂固定床费托合成技术、低温铁系催化剂浆态床费托合成技术、高温铁系催化剂循环流化床费托合成技术、高温铁系催化剂固定流化床费托合成技术和低温钴系催化剂浆态床费托合成技术，其工艺特点及发展历程见表1。
从表中可以看出，SASOL目前主要采用和发展的是高温铁系催化剂固定流化床费托合成技术和低温钴系催化剂浆态床费托合成技术。
需要指出的是，SASOL在卡塔尔Oryx工厂采用的钴系催化剂浆态床费托合成技术使用的是以天然气为气头的合成气。
费托合成催化剂选择与处理—催化剂还原工艺原理(煤制油技术课件)
01
铁基催化剂还原工艺原理
研究表明：不同还原气氛如纯H2、纯CO、H2+CO混合气体对催化剂活性的影响不同。 结果表明，使用富H2合成气、纯CO或富CO合成气还原低温沉淀铁催化剂，都可以获得令人 满意的催化活性。在研究不同还原气氛对负载Cu/K/Si 的Fe基催化剂费托合成性能影响时发 现，纯H2还原的催化剂能最快达到稳定状态，其次是（H2 +CO）还原的催化剂，而未还原 和纯CO还原的催化剂经过很长时间才能达到稳定状态。初始活性顺序为：（H2 +CO）还原 ＞H2还原>CO还原＞未还原，而稳定活性顺序为：CO还原＞（H2 +CO）还原＞H2还原＞ 未还原。未还原和H2还原催化剂的甲烷选择性随反应时间的延长而增加，而CO还原和（H2 +CO）还原催化剂的甲烷选择性随反应时间的延长而降低。(H2 +CO)还原的催化剂甲烷选择 性最大， H2还原的催化剂起始甲烷选择性小于CO还原的催化剂，超过60h后甲烷选择性却 反超。
钴基催化剂组成不同，其最佳还原温度也不同，如对于负载SiO2/Al2O3 或负载ZrO2-SiO2-Al2O3的Co基催化剂，费托合成活性还原温度为350-450℃。
01
铁基催化剂还原工艺原理
铁基催化剂还原主要反应
3Fe2O3 + H2
2 Fe3O4 + H2O
Fe3O4 +4H2
3Fe+ 4H2O
3Fቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ2O3 +CO
2 Fe3O4 +CO2
xFe3O4 +（4x+6）CO
3FexC+(4x+3)CO2
2CO
C+CO2
（3-1） （3-2） （3-3） （3-4） （3-5）
费托合成(FT合成)工艺说明
费-托合成（煤或天然气间接液化）介绍间接液化是先把煤炭在高温下与氧气和水蒸气反应，使煤炭全部气化、转化成合成气（一氧化碳和氢气的混合物），然后再在催化剂的作用下合成为液体燃料的工艺技术。
间接液化首先将原料煤与氧气、水蒸汽反应将煤全部气化，制得的粗煤气经变换、脱硫、脱碳制成洁净的合成气（CO+H2），合成气在催化剂作用下发生合成反应生成烃类，烃类经进一步加工可以生产汽油、柴油和LPG等产品。
在煤炭液化的加工过程中，煤炭中含有的硫等有害元素以及无机矿物质（燃烧后转化成灰分）均可脱除，硫还可以硫磺的形态得到回收，而液体产品品质较一般石油产品更优质。
煤间接液化技术的发展煤间接液化中的合成技术是由德国科学家Frans Fischer 和Hans Tropsch 于1923首先发现的并以他们名字的第一字母即F-T命名的，简称F-T合成或费-托合成。
依靠间接液化技术，不但可以从煤炭中提炼汽油、柴油、煤油等普通石油制品，而且还可以提炼出航空燃油、润滑油等高品质石油制品以及烯烃、石蜡等多种高附加值的产品。
自从Fischer和Tropsch发现在碱化的铁催化剂上可生成烃类化合物以来，费-托合成技术就伴随着世界原油价格的波动以及政治因素而盛衰不定。
费-托合成率先在德国开始工业化应用，1934年鲁尔化学公司建成了第一座间接液化生产装置，产量为7万吨/年，到1944年，德国共有9个工厂共57万吨/年的生产能力。
在同一时期，日本、法国、中国也有6套装置建成。
二十世纪五十年代初，中东大油田的发现使间接液化技术的开发和应用陷入低潮，但南非是例外。
南非因其推行的种族隔离政策而遭到世界各国的石油禁运，促使南非下决心从根本上解决能源供应问题。
考虑到南非的煤炭质量较差，不适宜进行直接液化，经过反复论证和方案比较，最终选择了使用煤炭间接液化的方法生产石油和石油制品。
SASOL I厂于1955年开工生产，主要生产燃料和化学品。
20世纪70年代的能源危机促使SASOL建设两座更大的煤基费-托装置，设计目标是生产燃料。
《费托合成反应的催化剂制备和性能研究及其对生态环境的影响》范文
《费托合成反应的催化剂制备和性能研究及其对生态环境的影响》篇一摘要：费托合成反应作为替代能源技术，为缓解全球能源需求压力及应对生态环境问题提供了有效途径。
催化剂作为费托合成反应的核心，其制备和性能研究至关重要。
本文将详细探讨费托合成反应的催化剂制备方法、性能特点及其对生态环境的影响，以期为相关研究与应用提供理论支持和实践指导。
一、引言费托合成反应是一种将合成气（CO+H2）转化为液体燃料的技术。
在日益严峻的能源与环境压力下，费托合成反应成为了一种极具潜力的替代能源技术。
然而，催化剂作为该反应的关键组成部分，其性能直接决定了反应的效率和产物的品质。
因此，研究费托合成反应的催化剂制备和性能，以及其对生态环境的影响，具有重要的理论和实践意义。
二、费托合成反应催化剂的制备（一）原料选择费托合成反应催化剂的制备通常选择活性金属组分、载体及助剂等。
活性金属组分主要选择铜基、铁基等金属，载体则常采用氧化铝、二氧化硅等材料。
助剂的选择和添加可以改善催化剂的活性、选择性和稳定性。
（二）制备方法催化剂的制备方法主要包括浸渍法、共沉淀法、溶胶-凝胶法等。
不同的制备方法对催化剂的结构、性能及活性具有重要影响。
目前，研究者们正致力于开发更加高效、环保的催化剂制备方法。
三、费托合成反应催化剂的性能研究（一）催化活性催化活性是评价催化剂性能的重要指标。
通过优化催化剂的组成、结构及制备方法，可以提高其在费托合成反应中的催化活性，从而降低能耗，提高产物收率。
（二）选择性催化剂的选择性决定了产物的品质和类型。
在费托合成反应中，研究者们致力于开发具有高选择性的催化剂，以实现更高效地转化合成气为高品质液体燃料。
（三）稳定性催化剂的稳定性是评价其性能的重要方面。
通过改进催化剂的抗积碳性能、抗中毒性能等，可以提高其在费托合成反应中的长期稳定性。
四、费托合成反应催化剂对生态环境的影响（一）降低碳排放费托合成反应通过将CO等气体转化为液体燃料，可以间接降低化石燃料燃烧产生的碳排放。
费托合成钴基催化剂的研究进展
920
催
化
学
报
Chin. J. Catal., 2010, 31: 919–927
地获得馏分油产品是改进费托合成技术的重要方向 之一 . 此外 , 面对费托合成反应器的高度复杂性 ( 即 非线性动力学行为与多相的传热、 传质行为的耦合 ), 合理分析及 应对突然出 现的异常现 象是至关重 要 的 . 这要求对催化剂的动力学规律及其工程特性有 更为深刻的理解 . 目前 , 实现工业应用的费托合成催化剂为铁基 催化剂和钴基催化剂 . 钴基费托合成催化剂具有高 活性、高直链饱和重质烃选择性以及低水煤气变换 反应等特点 ; 也符合 CO2 减排等国际趋势 , 因而 成为该领域的研究热点 . 钴基费托合成催化剂一般 为负载型催化剂 . Shell 公司主要以 SiO2 为载体 , 采 用中间馏分油工艺 (SMDS), 于 1993 年在马来西亚 投产, 目前正在实施大型化天然气合成液体燃料 (GTL); Sasol 公司也在采用 Co/Al2O3 催化剂并匹配 其浆态床技术建设商业化装置
; Exxon 公司主 . 另外 , BP 和
要研究 TiO2 为载体的钴基催化剂
[11]
Statoil 等公司也相应开发了自己的催化剂技术 . 国 内中科院山西煤炭化学研究所、中科院大连化学物 理研究所、石油大学和中南民族大学等也开展了钴 催化剂的研发工作
[12~19]
.
尽管如此, 钴基催化剂仍存在以下核心问题: 即在高活性前提下如何抑制甲烷的生成 , 如何调变 产物的 ASF 分布以实现产品结构调控并尽可能获 得馏分油, 以及与催化剂应用相关的基础性研究. 本文总结了中科院山西煤炭化学研究所在钴基催化 剂的研制及应用方面的进展 , 并结合文献讨论了钴 催化剂研发的最新动向 .
费托合成(FT合成)工艺说明
费-托合成（煤或天然气间接液化）介绍间接液化是先把煤炭在高温下与氧气和水蒸气反应，使煤炭全部气化、转化成合成气（一氧化碳和氢气的混合物），然后再在催化剂的作用下合成为液体燃料的工艺技术。
间接液化首先将原料煤与氧气、水蒸汽反应将煤全部气化，制得的粗煤气经变换、脱硫、脱碳制成洁净的合成气（CO+H2），合成气在催化剂作用下发生合成反应生成烃类，烃类经进一步加工可以生产汽油、柴油和LPG等产品。
在煤炭液化的加工过程中，煤炭中含有的硫等有害元素以及无机矿物质（燃烧后转化成灰分）均可脱除，硫还可以硫磺的形态得到回收，而液体产品品质较一般石油产品更优质。
煤间接液化技术的发展煤间接液化中的合成技术是由德国科学家Frans Fischer 和Hans Tropsch 于1923首先发现的并以他们名字的第一字母即F-T命名的，简称F-T合成或费-托合成。
依靠间接液化技术，不但可以从煤炭中提炼汽油、柴油、煤油等普通石油制品，而且还可以提炼出航空燃油、润滑油等高品质石油制品以及烯烃、石蜡等多种高附加值的产品。
自从Fischer和Tropsch发现在碱化的铁催化剂上可生成烃类化合物以来，费-托合成技术就伴随着世界原油价格的波动以及政治因素而盛衰不定。
费-托合成率先在德国开始工业化应用，1934年鲁尔化学公司建成了第一座间接液化生产装置，产量为7万吨/年，到1944年，德国共有9个工厂共57万吨/年的生产能力。
在同一时期，日本、法国、中国也有6套装置建成。
二十世纪五十年代初，中东大油田的发现使间接液化技术的开发和应用陷入低潮，但南非是例外。
南非因其推行的种族隔离政策而遭到世界各国的石油禁运，促使南非下决心从根本上解决能源供应问题。
考虑到南非的煤炭质量较差，不适宜进行直接液化，经过反复论证和方案比较，最终选择了使用煤炭间接液化的方法生产石油和石油制品。
SASOL I厂于1955年开工生产，主要生产燃料和化学品。
20世纪70年代的能源危机促使SASOL建设两座更大的煤基费-托装置，设计目标是生产燃料。
费托合成技术应用现状与进展
剂 固定 床 费 托 合 成 技 术 在 世 界 上 建 有 ｌ 合 成 油 ５座
厂 ， 中 ９座 在德 国 ， 其 ４座在 日本 ， １座在 法 国 ， 座 在 １ 中国 。二 战结 束后 这些 合成 油 厂被关 闭 ， 随后 由于石 油 和天然 气 的大量 开发 ， 费托 合 成 的研究 势头 减 弱［ １ ］ 。
～
发 展 ，Ａ Ｏ Ｓ Ｓ Ｌ现 已成 为 世 界 上 最 大 的 工业 化 合 成 油
生产 商 和间接 液化 技术 开 发商 。 南 非 Ｓ Ｓ Ｌ公 司共 掌 握 有 五种 费托 合 成 技 术 ， ＡＯ 即低 温 铁 系催 化 剂 固定 床 费托 合 成 技 术 、低 温铁 系
催 化 剂 浆 态床 费 托合 成 技 术 、高 温 铁 系催 化 剂循 环
化剂 。
２ 主 要 费托 合成 技 术 体 系
２１ 南 非 Ｓ Ｓ 公 司的 费托 合成 技术 ． Ａ ＯＬ
南非于上世纪 ５ ０年 代 初 成 立 Ｓ Ｓ Ｌ公 司 建设 ＡＯ 煤 间接液 化 合 成油 厂 ，最初 采 用 的 是 德 国 的铁 催 化 剂 固定 床费 托 合成 技 术 ，但 随后 逐 渐 开发 出 自己的 费托 合成 催 化 剂 和费 托 合 成技 术 。经 过半 个 世 纪 的
由于 上 世 纪 ７ 代 的石 油 危 机 和 近 年来 石 油 价 格 Ｏ年
的不 断上 涨 ， 费托 合成 技术 再 次成 为研 究热 点 。本 文 对 现有 费托 合 成 工业 化 应 用技 术 和 工 业 化开 发 情 况 进行 了介 绍 ，为 了解 现 有 的 费托 合 成 技术 特 点 及 其 发展方 向提供参 考 。
定 流 化 床费 托 合成 技 术 和低 温 钴 系催 化 剂 浆态 床 费 托 合成 技术 。
费托合成催化剂的还原工况异常与处置分析
费托合成催化剂的还原工况异常与处置分析摘要：对宁煤费托合成催化剂还原装置发生氢气及净化气断供、压缩机停机及恒温时间延长三种异常工况进行了总结分析，同时跟踪考察了三次异常工况恢复还原后催化剂的费托合成反应性能。
分析结果表明，当发生氢气及净化气断供时，会主要影响反应器液位和入塔气氢碳比，对反应器温度的影响较小；当发生压缩停机时，反应器液位、入塔气氢碳比和反应压力都会发生较大变化；而延长恒温时间时，仅需适当调整净化气进气量则可保证入塔气氢碳比恒定。
对前两种异常工况采取降温处置措施，对第三种异常工况维持反应条件不变，催化剂还原后的费托合成反应性能几乎不受影响。
关键词：费托合成；还原工艺；措施；压缩机作为煤炭大国，我国煤炭的利用正在向集约化、大规模、多联产、清洁高效的方向发展。
由煤炭制液体燃料的煤间接液化技术反应条件相对温和，其合成油品具有清洁、环保、燃烧性能优异等优点，是化石液体燃料的直接替代品，能够有力保障我国能源安全。
此外，其副产的化工产品也具有较高的附加值，因此煤炭间接液化技术是煤化工领域重要的发展方向。
费托催化剂的还原过程是对催化剂在使用前的预处理，以使其具有费托合成反应所需的性能。
对于一种工业成型的催化剂，其活性、选择性、稳定性和抗磨损等性能都会受到还原条件的影响，潜能再好的催化剂，如活化不好，活性不会高，甚至会导致反应运行的终止。
因此费托催化剂的还原效果对于费托合成反应装置性能的影响至关重要。
然而目前在费托合成工业装置运转过程中，关于还原过程发生工况异常时工艺参数的变化及所采取的处置措施对催化剂性能影响的研究报道却很少见。
1 还原装置流程与升温曲线1.1 还原工艺流程其核心是还原反应器，其主要流程为：还原反应生成的气体经循环气换热器与循环压缩机来的循环气换热冷却后进入重质油分离器进行气液分离，分离出的重质油去费托合成单元重质油稳定蜡换热器，分离器顶部出来的气相组分经循环气空冷器进一步冷却后进入轻质油分离器，轻质油分离器底部的轻质油水等液相产品去费托合成单元轻质油水分离器，轻质油分离器顶部的气相经过分液罐进一步分离液相物后，一部分与来自精脱硫单元的净化气混合后经循环压缩机升压，然后与来自油品加工装置的氢气混合后进入循环气换热器换热，再经过蒸汽加热器加热后进入还原反应器与催化剂发生反应。
工业费托合成油加氢裂化催化剂失活原因分析
工业费托合成油加氢裂化催化剂失活原因分析邮编：750411摘要：催化剂的失活是生产过程中的常见挑战，它影响着工业费托合成油的质量和生产效率。
通过对失活原因进行深入探讨，可识别物理、化学、结构和操作等多种失活机制，为解决催化剂失活问题提供重要线索。
催化剂的失活与中毒物质的吸附、焦炭的积聚以及操作参数的影响密切相关。
关键词：工业费托合成油；加氢裂化催化剂；失活机制；可持续生产费托合成油加氢裂化是石油工业中至关重要的工艺之一，它为我们提供了各种燃料和化学品，如汽油、柴油和石化产品。
然而，这一复杂的过程依赖于关键的催化剂，而催化剂的失活已成为影响工业费托合成油加氢裂化生产的一个持续挑战。
催化剂失活不仅会导致生产效率下降，还会增加生产成本，并对环境产生负面影响[1]。
催化剂失活是指催化剂的活性和选择性在长期运行中逐渐降低或完全丧失的现象。
这一问题涉及多种复杂的化学、物理和工程因素，其根本原因尚未完全阐明。
为了维持高效的生产和可持续的工业费托合成油加氢裂化过程，我们必须深入了解催化剂失活的机理和影响因素。
以下内容旨在探讨工业费托合成油加氢裂化催化剂失活原因，并介绍了一些现代的实验和分析方法，用于识别和分析这一失活过程中的关键因素。
通过深入研究催化剂失活的机理，我们可以更好地理解如何预防和减缓失活，从而改善工业费托合成油加氢裂化工艺的可持续性和经济性。
一、催化剂失活的定义和重要性催化剂失活是指在化学反应过程中，催化剂的活性逐渐减弱或丧失，导致反应速率下降或选择性降低的现象。
催化剂是许多工业过程的关键组成部分，它们可以加速反应速率，降低所需的反应温度和能量，提高产物的选择性，从而显著提高生产效率。
因此，催化剂失活是一个重要的问题，对工业生产和可持续性产生直接的影响。
以下是催化剂失活的定义和重要性的详细阐述。
（一）催化剂失活定义催化剂失活是指催化剂在反应过程中逐渐丧失其催化活性的现象。
这可能表现为催化剂的活性位点结构变化、催化剂表面积减小、中毒物质吸附或积聚在催化剂表面等。
利用费托合成反应器还原催化剂可行性研究
利用费托合成反应器还原催化剂可行性研究费托合成反应开车所需催化剂在使用前，必须经过催化剂还原单元还原，具有一定的活性后，压送至费托合成反应器。
而我厂单台费托反应器达到满负荷需要还原反应器分3批次还原催化剂，单条线共21天时间达到满负荷。
本文对利用费托合成反应器进行催化剂还原进行研究，可以将费托合成装置开车时间缩短至6天，降低开车能耗，减少生产成本，增加企业效益。
标签：费托合成，催化剂还原油品合成装置是神华宁煤400万吨/年煤炭间接液化项目的核心工艺装置，催化剂通过催化剂加料系统输送至还原反应器，在一定的温度和压力下，催化剂在合成气的作用下在还原反应器内发生催化剂还原反应，催化剂还原结束后，通过还原反应器给费托合成反应器催化剂加料管线将催化剂输送至费托合成反应器，维持费托合成反应。
催化剂的还原周期为3.5天，在费托合成装置开车初期，每台费托合成反应器需要催化剂48吨，需要2个系列催化剂还原单元各还原6批催化剂，每批16吨，至少需要21天，开车到满负荷运行周期长，开车损失大。
利用费托合成反应器进行催化剂还原，可大幅降低开车时间，由原来的21天降低至6天，费托合成反应器可达到满负荷运行，为油品合成装置提高了半个月的产量，经济效益显著。
1 催化剂还原原理在预处理还原过程中，氧随着α-Fe2O3的还原而被除去，随还原条件和深度的不同而发生复杂化学变化，多相共存且具有动态特征，其活性和选择性也随着氧化铁和铁碳化物的形成及含量而改变。
催化剂还原方程式：3Fe2O3+H2=2Fe3O4+H2Oɑ-Fe3O4+4H2=3Fe+4H2O3Fe2O3+CO=2Fe3O4+CO2xFe2O3+（4x+6）CO=3FexC+（4X+3）CO22CO=C+CO22 催化劑还原程序①系统氢气置换，保持纯氢氛围，要求氢气含量大于98%，启动压缩机建立气体循环；②还原反应器加入开工重柴建立液位，作为催化剂的载体；③反应器加入催化剂，通过催化剂加料系统分批次向反应器加入16吨催化剂，催化剂加料系统为程序自动控制；④反应器补加重柴，系统加完催化剂后，补加一定量重柴；⑤反应器升温至120℃恒温去除物理水；⑥反应器继续升温至180℃，系统开始通入合成气，控制合适H2/CO比，开始催化剂还原；⑦系统缓慢提温至265℃，严格控制升温速率，升温还原时及时调整系统H2/CO比，系统恒温24小时；⑧系统恒温结束后，还原反应器充压，将还原好催化剂压送至费托合成反应器，完成一个批次的催化剂还原。
《2024年费托合成反应的催化剂制备和性能研究及其对生态环境的影响》范文
《费托合成反应的催化剂制备和性能研究及其对生态环境的影响》篇一一、引言费托合成反应（Fischer-Tropsch Synthesis）是一种将合成气（CO+H2）转化为液体燃料和化学品的工艺。
由于其对化石燃料的替代潜力和在环境保护中的潜在作用，这一技术已经得到了广泛的研究。
本文旨在深入探讨费托合成反应中催化剂的制备方法和性能研究，并探讨其可能对生态环境产生的影响。
二、费托合成反应催化剂的制备费托合成反应的催化剂主要基于铁、钴、镍等金属。
这些金属元素的选择依据其对于碳-氢键生成和催化活性的影响。
目前，大多数的催化剂是利用溶胶-凝胶法、共沉淀法、浸渍法等制备方法。
1. 溶胶-凝胶法：这种方法通过金属盐与有机配体的络合反应，形成凝胶状物质，再经过热处理得到催化剂。
这种方法可以制备出高比表面积、高活性的催化剂。
2. 共沉淀法：这种方法是将金属盐溶液与沉淀剂混合，通过控制pH值等条件，使金属离子共同沉淀下来，再经过热处理得到催化剂。
这种方法可以控制催化剂的组成和粒度。
3. 浸渍法：将载体浸入金属盐溶液中，使金属离子吸附在载体上，再经过热处理和还原过程得到催化剂。
这种方法可以方便地控制金属的负载量和分散度。
三、催化剂性能研究催化剂的活性、选择性和稳定性是评价其性能的重要指标。
研究方法包括物理表征和催化性能测试。
物理表征包括X射线衍射（XRD）、扫描电子显微镜（SEM）、透射电子显微镜（TEM）等手段，可以观察催化剂的晶相、形貌、粒径等特征。
催化性能测试则是通过在费托合成反应中测试催化剂的活性、选择性以及稳定性等指标。
通过改变反应条件（如温度、压力、气体组成等），可以研究这些条件对催化剂性能的影响。
四、催化剂对生态环境的影响费托合成反应的催化剂对生态环境的影响主要体现在以下几个方面：1. 资源利用：费托合成反应利用了合成气作为原料，而合成气主要来源于天然气或煤等化石资源。
因此，使用费托合成技术可以更有效地利用这些资源，减少对传统化石燃料的依赖。
费托合成钴催化剂的失活与再生研究进展_李加波
Deactivation and regeneration of Fischer － Tropsch cobalt catalyst
LI Jiabo， LIN Quan， SHI Yulin， HU Yunjian， LUO Xi
（ National Institute of Clean － and － Low － Carbon Energy， Beijing 102211 ，China）
［12 ］ 持 4 h， 金属钴平均粒径增至 32 nm。 Tavasoli 等 分别以 Al2 O3 和活性炭为载体， 制备了催化剂 20% Co / r － Al2 O3 和 20% Co / CNF， 在温度 220 ħ 、 压力 2
第 21 卷第 4 期
2015 年 7月
洁净煤技术
Clean Coal Technology
Vol. 21 July
No. 4 2015
费托合成钴催化剂的失活与再生研究进展
李加波， 林 泉， 石玉林， 胡云剑， 罗 熙
（ 北京低碳清洁能源研究所， 北京 102211 ）
要： 为降低费托合成钴催化剂成本， 提高费托合成钴催化剂的稳定性和寿命， 分析了费托合成钴 ， 。 ， 烧结长大、 积碳、 催化剂的失活与再生机理 论述了费托合成钴催化剂的再生方法 结果表明 中毒、 摘 氧化及固相反应是造成费托合成钴催化剂失活的主要原因 。通过净化原料气、 调节钴与载体相互作 用、 调整催化剂配方及工艺条件、 控制钴颗粒尺寸及体系中水和 H2 的分压比等措施可以提高催化剂 氧化、 还原可实现催化剂再生， 氧化是再生的关键步骤， 要注意氧化过程中 稳定性和寿命。通过脱蜡、 升温速率、 热量移除等问题； 多次的氧化和还原过程可增加再生催化剂中金属钴与还原助剂的均匀 性， 提高再生催化剂的活性。 关键词： 煤间接液化； 费托合成； 钴催化剂； 催化剂失活； 催化剂再生 中图分类号： TQ529 文献标志码： A 文章编号： 1006 － 6772 （ 2015 ） 04 － 0058 － 05
费托合成工艺研究进展
费托合成工艺研究进展摘要：文章从费托合成反应的反应器、催化剂、各国工艺应用等方面介绍了费托合成工艺的现状，为现有费托合成技术的研究现状与发展趋势提供参考。
重点介绍了固定床反应器、浆态床反应器和流化床反应器，评述了氧化物载体和活性金属、化学助剂、贵金属助剂，最后将国内外费托合成工艺现状进行比照。
关键词：费托合成；催化剂；进展煤炭、石油、天然气在很长一段时间内仍将是世界主要能源。
合理利用上述不可再生资源，提高能源利用效率对于保护环境，维护能源安全具有重要意义。
随着石油价格不断上涨、供不应求，费托合成技术成为许多国家研究和发展的主要课题。
通过费托合成工艺，可以将煤炭、天然气等进行液化，生成液化气、汽油、柴油等，以提高资源的利用效率。
本文将从费托合成反应器、催化剂、各国费托合成工艺应用实例三个方面总结费托合成工艺的研究进展。
1 费托合成反应器1.1固定床反应器固定床反应器目前在工业上达到的指标为：产品产率>140gC5+/m3（标）合成气，甲烷选择性对GTL<6%，对CTL<10%。
固定床主要生产蜡和柴油，操作时可以采用以及固定床反应器或多级固定床反应器。
一级反应器的循环尾气与新鲜原料气混合，新鲜气转化率保持在95%以上，单程转化率为50%，而多级反应器的转化率为60%~80%，反应温度通常在190℃~230℃。
温度通过水蒸气来保持。
反应生成的产物，经过冷却器，分离成水、蜡、中馏分油、轻组分油及尾气气体，主要生成物是蜡和柴油。
在整个运行过程中，由于种种原因，催化剂的活性会缓慢下降，所以运行一段时间后，就必须提高操作温度，产品组成会随之变化。
当达到操作温度上限，必须进行再生操作。
1.2流化床反应器最早的流化床反应器是由Kellogg公司开发的循环流化床反应器，经SASOL公司多次技术改进及放大，现称为“SASOLSynthol”反应器。
该反应器使用的是约74txm熔铁粉末催化剂，催化剂悬浮在反应气流中，被气流夹带至沉降器进行分离后再循环使用。
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1. 对于催化剂再生有很多说法。
在F-T反应中，Co基催化剂的活性与其粒径有很大关系，由于Co催化剂在10nm左右有相变过程即催化剂堆积方式，FCC和HCP的变换转折点），因此不同的再生条件可能对催化剂造成不同的活性。
对于氧再生过程：积碳燃烧是一个放热过程，如果氧量太大造成催化剂热点温度太高（当然这与催化剂载体也有关，若载体的导热性非常好，利于催化剂热点消除；反之，则不利！），热点温度造成催化剂表面纳米颗粒烧结。
因此，如果载体的导热性较差，要选用低浓度氧进行长时间再生；若载体导热性好，也不能选用太高浓度的氧，10%为最佳！
对于H2再生，易于造成催化剂团聚长大，主要与氢分压有关！
2. 催化剂的失活原因一般分为中毒、烧结和热失活、结焦和堵塞三大类。
2.1 中毒引起的失活
(1)暂时中毒(可逆中毒)
毒物在活性中心上吸附或化合时，生成的键强度相对较弱可以采取适当的方法除去毒物，使催化剂活性恢复而不会影响催化剂的性质，这种中毒叫做可逆中毒或暂时中毒。
(2)永久中毒(不可逆中毒)
毒物与催化剂活性组份相互作用，形成很强的化学键，难以用一般的方法将毒物除去以使催化剂活性恢复，这种中毒叫做不可逆中毒或永久中毒。
(3)选择性中毒
催化剂中毒之后可能失去对某一反应的催化能力，但对别的反应仍有催化活性，这种现象称为选择中毒。
在连串反应中，如果毒物仅使导致后继反应的活性位中毒，则可使反应停留在中间阶段，获得高产率的中间产物。
2.2 结焦和堵塞引起的失活
催化剂表面上的含碳沉积物称为结焦。
以有机物为原料以固体为催化剂的多相催化反应过程几乎都可能发生结焦。
由于含碳物质和/或其它物质在催化剂孔中沉积，造成孔径减小(或孔口缩小)，使反应物分子不能扩散进入孔中，这种现象称为堵塞。
所以常把堵塞归并为结焦中，总的活性衰退称为结焦失活，它是催化剂失活中最普遍和常见的失活形式。
通常含碳沉积物可与水蒸气或氢气作用经气化除去，所以结焦失活是个可逆过程。
与催化剂中毒相比，引起催化剂结焦和
堵塞的物质要比催化剂毒物多得多。
在实际的结焦研究中，人们发现催化剂结焦存在一个很快的初期失活，然后是在活性方面的一个准平稳态，有报道称结焦沉积主要发生在最初阶段(在0.15s 内)，也有人发现大约有50%形成的碳在前20s内沉积。
结焦失活又是可逆的，通过控制反应前期的结焦，可以极大改善催化剂的活性，这也正是结焦失活研究日益活跃的重要因素。
2.3 烧结和热失活(固态转变)
催化剂的烧结和热失活是指由高温引起的催化剂结构和性能的变化。
高温除了引起催化剂的烧结外，还会引起其它变化，主要包括：化学组成和相组成的变化、半熔、晶粒长大、活性组分被载体包埋、活性组分由于生成挥发性物质或可升华的物质而流失等。
事实上，在高温下所有的催化剂都将逐渐发生不可逆的结构变化，只是这种变化的快慢程度随着催化剂不同而异。
烧结和热失活与多种因素有关，如与催化剂的预处理、还原和再生过程以及所加的促进剂和载体等有关。
当然催化剂失活的原因是错综复杂的，每一种催化剂失活并不仅仅按上述分类的某一种进行，而往往是由两种或两种以上的原因引起的。
3. 一般的工业催化剂这个范围有点广，炼油工业的FCC（催化裂化）：加氢处理、加氢精制、加氢裂化、催化重整，随原料的不同以及工艺设计的不同，催化剂使用寿命从一年到六年不等，加氢处理目前一般不经过再生处理，加氢精制以及加氢裂化会经过再生，在一定温度下烧掉表面的积碳，再生技术也是很重要的。
FCC 都有再生器的，反应后直接再生，再使用。
加氢催化剂3-5年，合成氨催化剂可长达十年。