费托合成催化剂的研究进展

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第七章费托合成

第七章 F-T合成试题一、填空题 1、F T合成是和在1925年首先研究成功的。 2、20世纪50年代初期，中国建成了一个F-T合成工厂即。 3、F-T合成可能得到的产品包括和，以及、。 4、F-T合成催化剂分为和。 5、复合催化剂采用制成。 6、沉淀铁系催化剖根据助剂和载体的不同，主要分为、和。 7、液态油通过蒸馏分离可得到和。 8、SASOL一厂工艺经净化后的煤制合成气分两路进入和。 9、在F-T合成中，反应器类型有多种，在SASOL厂生产中使用了和两种装置。 10、催化剂组成为9.0～Fe；0. 9%K／硅沸石-2，硅沸石-2具有，具有较小的，有利于。 11、熔铁型催化剂主要应用的装置是。 12、铁催化剂是活性很好的催化剂，用在固定床反麻器的中压合成时，反应温度为。 13、柴油的十六烷值约为，汽油的辛烷值为。 14、F-T合成原料气中新鲜气占，循环气占。 15、SASOL二厂工艺流程中净化后的合成气经反应后，合成产物首先．将反应生成的和冷凝下来。水经氧化得和，液态油经、可得汽油。 16、在SMFT合成模试工艺流程中一段反应器为，采用；二段反应器为，采用，对一段产物进行改质以提高油品质量和收率，简化后处理工序。 17、F-T合成采用沉淀铁催化剂的固定床反应器，空速为；采用熔铁催化剂的气流床反应器，空速为。二、名词解释 1、F-T合成法 2、MFT合成

3、SMFT合成 4、担载型催化剂 5、熔铁型催化剂的制备原理 6、积炭反应三、判断正误 1、单一催化剂主要有钌、镍、铁和钴．其中只有钌被用于工业生产。（） 2、SASOL一厂的合成产物中的蜡经减压蒸馏可生产中蜡(370～500℃)和硬蜡(>500℃)，可分别加氢精制。（） 3、SASOL一厂工艺的气流床反应器主要产物为柴油。（） 4、F-T合成反应温度不宜过高，一般不超过400℃，否则易使催化剂烧结，过早失去活性。（） 5、当合成气富含氢气时，有利于形成烷烃。（） 6、用含碱的铁催化剂生成含氧化合物的趋势较大，采用低的V(H2)/V(CO)比，高压和大空速条件进行反应，有利于醇类生成，一般主要产物为甲醇。（） 7、积炭反应为放热反应。（） 8、从动力学角度考虑，温度升高，反应速度加快，同时副反应速度也随之加快。（） 9、SASOL一厂流程中将冷凝后的余气先脱除C02．二厂流程中将余气直接分离，然后进行深冷分离成富甲烷、富氢、C2和C3～C4馏分，可以获得高产值的乙烯和乙烷组分。（） 10、浆态床反应器结构复杂，投资费用高。（） 11、气流床反应器由反应器和催化剂沉降室组成。（） 12、原料气中的(CO+H2)含量高，反应速度快，转化率高，但反应放出的热量少，易使催化剂床层温度降低。（）四、回答问题 1、简述F-T合成的反应原理。 2、F-T合成应中铁系催化剂包括哪些类型? 3、简述复合催化剂的作用。 4、简述F-T合成反应需在等温条件下进行的原因。

费托合成工艺学习分析报告本科

(10) F-T合成利用合成气在炉内反应生成液体燃料，1-4式为目标反应，其中1和3是生产过程中主要反应。其合成的烃类基本为直链型、烯烃基本为1-烯烃。5-7式会生成含氧有机物的反应会降低产品品质；8式生成甲烷虽然是优质燃料但价值不高（原料合成气也为气体），往往需要分离出来进行制氢，构成循环；积碳反应主要是会对催化剂产生影响，温度过高时积碳反应产生的碳会镀在催化剂上（结焦现象），堵塞孔隙，造成催化剂失效。二、高温工艺与低温工艺反应温度不同，F-T合成液体产物C数目也不同（或者说选择性不同），基本上呈温度变高，碳链变短的趋势。低温工艺约在200-240摄氏度下反应，即可使用Fe催化剂也可用Co系催化剂，后者效果较好，产物主要是柴油、润滑油和石蜡等重质油品。高温工艺约在350摄氏度情况下反应，一般使用熔铁催化剂，产品主要是小分子烯烃和汽油。由于温度不同，高低温工艺采用的反应器也有所不同，低温工艺主要采用固定床反应器、浆态床反应器；高温工艺主要用循环流化床、固定流化床反应器。下面关于首先报告我对反应基本流程的认识首先无论何种反应器都需要先将合成气和循环气加热到一定温度后输入反应器，再经过均布装置将合成气均匀散开，之后进入反应段。由于炉内反应基本为强放热反应，对于低温工艺需要设置通水的管道利用水汽蒸发转移热量提高效率，而高温工艺由于强烈的对流换热所以并不要求特殊的冷却系统。反应段过后主要是催化剂回收和产品分离的问题，这一点主要是利用旋分器、重力沉降（反应中催化剂结团结块）等方式。图1为反应器的基本结构示意图图错误!未指定顺序。反应器基本结构示意图这里再简要报告我对以上提到的四类反应器认识固定床反应器（Arge反应器）由于催化剂到冷却界面的传热距离限制，固定床式反应器要想法设法增大表面积。早期由于管式反应器直径过大而采取了层炉式反应器，然而由于散热和催化剂利用效率的问题而不被广泛使用。随后的发展趋势就是反应器内“管”越来越多、越来越细；1955年Sasol公司开发了内含2052根直径50毫米“管”的固定床反应器；1990年Shell公司开发了内含26150根直径26毫米“管”的反应器。而“管越多、越细”，反应器的效率和生产能力也越高（这点后面要提到）。这种反应器优点易于操作运行，产品易于分离，适用于蜡生产；但是缺点也很明显，由于此类反应器温度分布不均，其温度需要控制在较低水平，影响反应速率和产率，以及因此带来的对于催化剂细度的要求，使得催化剂利用效率低，用量大；同时反应器由于承受压降厚度较大，铁催化剂定期更换要求复杂的网络结构，加大了设备成本。浆态床反应器

费托合成

费-托合成（煤间接液化介绍，包括催化技术、反应器以及国内正在进行项目介绍）间接液化概念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。当工厂在1980和1982年建成投产的时候，原油的价格已经超过了30美元/桶。此时SASOL的三座工厂的综合产能已经大约为760万吨/年。由于SASOL 生产规模较大，尽管经历了原油价格的波动但仍保持赢利。南非不仅打破了石油禁运，而且成为了世界上第一个将煤炭液化费托合成技术工业化的国家。1992和1993年，又有两座基于天然气的费托合成工厂建成，分别是南非Mossgas 100万吨/年和壳牌在马来西亚Bintulu 的50万吨/年的工厂。除了已经运行的商业化间接液化装置外，埃克森－美孚（Exxon-Mobil），英国石油（BP-Amoco），美国大陆石油公司（ConocoPhillips）和合成油公司（Syntroleum）等也正在开发自

费托合成工艺学习报告(本科)

关于煤间接液化技术“费-托合成”的学习报告报告说明 F-T合成作为煤的间接液化的重要工艺，有着广泛的应用。本文将分别报告作者在F-T合成的基本原理、高低温工艺、催化剂以及F-T合成新工艺的学习情况。在以上学习的基础上，报告末尾有本人对F-T合成工艺改进的一点设想和建议。一、F-T合成的基本原理主反应生成烷烃： nCO+2n+1H2==C n H2n+2+nH2O(1) n+1H2+2nCO==C n H2n+2+nCO2(2) 生成烯烃： nCO+2n H2==C n H2n+nH2O(3) n H2+2nCO==C n H2n+nCO2(4) 副反应生成含氧有机物： nCO+2n H2==C n H2n+nH2O(5) nCO+(2n?2)H2=C n H2n O2+(n?2)H2O(6) n+1CO+2n+1H2==C n H2n+1CHO+nH2O(7) 生成甲烷： CO+3H2==CH4+H2O(8) 积碳反应： CO+H2==C+H2O(9) 歧化反应： 2CO==C+C O2(10) F-T合成利用合成气在炉内反应生成液体燃料，1-4式为目标反应，其中1

和3是生产过程中主要反应。其合成的烃类基本为直链型、烯烃基本为1-烯烃。5-7式会生成含氧有机物的反应会降低产品品质；8式生成甲烷虽然是优质燃料但价值不高（原料合成气也为气体），往往需要分离出来进行制氢，构成循环；积碳反应主要是会对催化剂产生影响，温度过高时积碳反应产生的碳会镀在催化剂上（结焦现象），堵塞孔隙，造成催化剂失效。二、高温工艺与低温工艺反应温度不同，F-T 合成液体产物C 数目也不同（或者说选择性不同），基本上呈温度变高，碳链变短的趋势。低温工艺约在200-240摄氏度下反应，即可使用Fe 催化剂也可用Co 系催化剂，后者效果较好，产物主要是柴油、润滑油和石蜡等重质油品。高温工艺约在350摄氏度情况下反应，一般使用熔铁催化剂，产品主要是小分子烯烃和汽油。由于温度不同，高低温工艺采用的反应器也有所不同，低温工艺主要采用固定床反应器、浆态床反应器；高温工艺主要用循环流化床、固定流化床反应器。下面关于首先报告我对反应基本流程的认识首先无论何种反应器都需要先将合成气和循环气加热到一定温度后输入反应器，再经过均布装置将合成气均匀散开，之后进入反应段。由于炉内反应基本为强放热反应，对于低温工艺需要设置通水的管道利用水汽蒸发转移热量提高效率，而高温工艺由于强烈的对流换热所以并不要求特殊的冷却系统。反应段过后主要是催化剂回收和产品分离的问题，这一点主要是利用旋分器、重力沉降（反应中催化剂结团结块）等方式。图1为反应器的基本结构示意图图1反应器基本结构示意图这里再简要报告我对以上提到的四类反应器认识 2 46 5 3 1 1-合成气注入通道；2-均布段；3-冷却管道；4- 反应段；5-分离段；6-输出通道；（吴尧绘制）

关于费托合成催化剂再生活化的问题

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

费托车间实习报告(doc 38页)(完美版)

实习报告工作单位:潞安煤基清洁能源有限公司姓名:某某

报告题目: 费托岗位实习报告实习时间: 2015.09.16—2016.01.31 实习单位:潞安天脊化工有限公司指导老师:某师父实习人员:某某完成时间:2016.01.24

目录序言.......................................................... - 0 - 第一章实习单位概况及工艺流程................................... - 1 - 1.1实习单位概况............................................. - 1 - 第二章工艺流程简述............................................. - 2 - 2.1 工艺原理................................................ - 2 - 2.2 工艺流程说明............................................ - 2 - 2.2.1 反应及分离系统..................................... - 2 - 2.2.2 固定床反应器的取热系统............................. - 3 - 第三章单机设备结构与操作....................................... - 5 - 3.1 离心泵操作.............................................. - 5 - 3.1.1卧式离心泵操作规程................................. - 5 - 3.1.2 液下泵操作规程.................................... - 12 - 第四章工艺操作控制............................................ - 13 - 4.1 主要监测控制指标....................................... - 13 - 4.1.1 原材料指标........................................ - 13 - 4.1.2 辅助材料指标...................................... - 14 - 4.1.3 工艺控制指标...................................... - 14 - 4.2 消耗定额............................................... - 17 - 4.2.1 物料平衡、原材料消耗、公用工程消耗及能耗指标...... - 17 - 4.3 生产能力及质量要求..................................... - 20 - 4.3.1 生产能力.......................................... - 20 - 4.3.2 产品及副产品指标.................................. - 21 - 第五章常见故障与处理方法...................................... - 24 - 5.1 反应器催化剂床层温度快速上升........................... - 24 - 5.2 反应器催化剂床层温度下降............................... - 24 - 5.3 飞温现象及处理措施..................................... - 25 - 第六章安全注意事项............................................ - 27 -

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。当工厂在1980和1982年建成投产的时候，原油的价格已经超过了30美元/桶。此时SASOL的三座工厂的综合产能已经大约为760万吨/年。由于SASOL 生产规模较大，尽管经历了原油价格的波动但仍保持赢利。南非不仅打破了石油禁运，而且成为了世界上第一个将煤炭液化费-托合成技术工业化的国家。1992 和1993年，又有两座基于天然气的费-托合成工厂建成，分别是南非Mossgas 100万吨/年和壳牌在马来西亚Bintulu 的50万吨/年的工厂。除了已经运行的商业化间接液化装置外，埃克森－美孚（Exxon-Mobil），英国石油（BP-Amoco），美国大陆石油公司（ConocoPhillips）和合成油公司（Syntroleum）等也正在开发自己的费-托合成工艺，转让许可证技术，并且计划在拥有天然气的边远地域来建造费-托合成天然气液化工厂。 F-T合成的主要化学反应 F-T合成的主反应：生成烷烃：nCO+(2n+1)H2 = CnH2n+2+nH2O 生成烯烃：nCO+(2n)H2 = CnH2n+nH2O 另外还有一些副反应，如：生成甲烷：CO+3H2 = CH4+H2O 生成甲醇：CO+2H2 = CH3OH 生成乙醇：2CO+4H2 = C2H5OH+ H2O 积炭反应：2CO = C+CO2 除了以上6个反应以外，还有生成更高碳数的醇以及醛、酮、酸、酯等含氧化合物的副反应。

费托合成生产人造石油的化学工艺

费托合成生产人造石油的化学工艺 1 费托合成的概念、历史背景及技术现状费托合成(Fischer-Tropsch synthesis)是煤间接液化技术之一，它以合成气(CO和H )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 2 主的液体燃料的工艺过程。其反应过程可以表示：nCO+2nH2─→[－CH2 －]n+nH2O 副反应有水煤气变换反应 H2O + CO → H2 + CO2 等。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。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，浆态床反应器比管式固定床反应器结构简单、易于制作，而且价格便宜易于放大。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。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%。产品组成中轻质烃较多，适宜于生产汽油、煤油和柴油等发动机燃料，并可得到醇、酮类等化学品。目前，以煤为原料通过费托合成法制取的轻质发动机燃料，在经济上尚不能与石油产品相竞争，但对具有丰富廉价煤炭，而石油资源贫缺的国家或地区解决发动机燃料的需要，费托合成法也是可行的。另外，近年来南非SASOL公司改良费托合成，其创造的巨大经济效益，正在吸引全世界的瞩目。 2006年4月，利用中科院山西煤炭化学研究所自创技术（费托合成、煤基液体燃料合成浆态床技术），由煤化所牵头联合产业界伙伴内蒙古伊泰集团有

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％。产品组成中轻质烃较多，适宜于生产汽油、煤油和柴油等发动机燃料，并可得到醇、酮类等化学品。目前，以煤为原料通过费托合成法制取的轻质发动机燃料，在经济上尚不能与石油产品相竞争，但对具有丰富廉价煤炭，而石油资源贫缺的国家或地区解决发动机燃料的需要，费托合成法也是可行的。另外，近年来南非SASOL公司改良费托合成，其创造的巨大经济效益，正在吸引全世界的瞩目。 2006年4月，利用中科院山西煤炭化学研究所自创技术（费托合成、煤基液体燃料合成浆态床技术），由煤化所牵头联合产业界伙伴内蒙古伊泰集团有限公司、神华集团有限责任公司、山西潞安矿业（集团）有限责任公司、徐州矿务集团有限公司等和科研机构共同出资组建成立了中科合成油技术有限公司。实现了中国的煤炭间接液化技术的真正产业化。

费托合成中的钴基催化剂

费托合成中的钴基催化剂 Co基催化剂通常为负载型催化剂，金属Co是费托反应的活性中心，由金属Co原子组成的活性位的数量和大小决定了催化剂的性能。适合费托反应的最小Co颗粒尺寸范围为６～８nm。Co基催化剂的费托性能受到钴源、载体、助剂等诸多因素的影响。载体织构物性、载体表面Co颗粒的大小分布、以及与载体相互作用引起催化剂中Co颗粒分散度及还原度变化，将成为影响Co基催化剂费托合成反应活性与产物选择性的主要因素。常用的钴源除了硝酸钴等无机盐外，还有乙酸钴、羰基钴、Co－EDTA 配合物、乙酰丙酮钴配合物等。钴源可影响金属钴的还原度和分散度，不同钴源和载体的吸附作用不同，影响催化剂的活性和选择性。以常用的钴源制备的费托反应负载型催化剂，最终都需要在氢气气氛中还原来得到有CO加氢活性的金属钴原子，且还原过程中无法控制钴的还原度，使钴完全被还原。而通过钴羰基簇合物制备的费托反应催化剂，在低温时只需通过在保护气下加热脱羰基便可得到钴金属粒子，不需要焙烧，可降低钴与载体间的作用。羰基钴做前驱体不仅可以提高催化剂的分散度、还原度，而且还有一些特殊的性质。但是羰基钴价格昂贵仅存在于实验室制备。从费托性能和成本角度考虑，现有工业费托合成Co基催化剂多用硝酸钴做前体。载体是催化剂的重要组成部分，载体种类和性质的差异将对催化剂的活性、寿命和选择性产生很大的影响。载体对费托反应催化剂活性和产物选择性的影响非常复杂，催化剂的结构和性能都和催化剂载体的比表面、酸度、孔结构、电子修饰作用以及金属与载体之间的强相互作用等密切相关。载体的主要作用是提高钴的分散度、增加活性组分的比表面积，并在还原后产生稳定的活性金属离子，防止烧结；载体可以改善费托催化剂的机械强度，这对浆相费托反应至关重要；也可改善催化剂的热稳定性，提供更多的活性中心，节省活性组分用量，降低成本，增加催化剂抗毒能力；此外，费托反应是一个强放热反应，催化剂载体在反应过程中可起导热的作用，减小固定床反应器中的温度梯度。

(完整版)费托合成中的钴基催化剂

费托合成中的钴基催化剂 Co 基催化剂通常为负载型催化剂，金属Co 是费托反应的活性中心，由金属Co 原子组成的活性位的数量和大小决定了催化剂的性能。适合费托反应的最小Co颗粒尺寸范围为6?8 nm。Co基催化剂的费托性能受到钴源、载体、助剂等诸多因素的影响。载体织构物性、载体表面Co颗粒的大小分布、以及与载体相互作用引起催化剂中Co颗粒分散度及还原度变化，将成为影响Co基催化剂费托合成反应活性与产物选择性的主要因素。常用的钴源除了硝酸钴等无机盐外，还有乙酸钴、羰基钴、Co－EDTA 配合物、乙酰丙酮钴配合物等。钴源可影响金属钴的还原度和分散度，不同钴源和载体的吸附作用不同，影响催化剂的活性和选择性。以常用的钴源制备的费托反应负载型催化剂，最终都需要在氢气气氛中还原来得到有CO加氢活性的金属钻原子，且还原过程中无法控制钻的还原度，使钴完全被还原。而通过钴羰基簇合物制备的费托反应催化剂，在低温时只需通过在保护气下加热脱羰基便可得到钻金属粒子，不需要焙烧，可降低钻与载体间的作用。羰基钻做前驱体不仅可以提高催化剂的分散度、还原度，而且还有一些特殊的性质。但是羰基钻价格昂贵仅存在于实验室制备。从费托性能和成本角度考虑，现有工业费托合成Co基催化剂多用硝酸钻做前体。载体是催化剂的重要组成部分，载体种类和性质的差异将对催化剂的活性、寿命和选择性产生很大的影响。载体对费托反应催化剂活性和产物选择性的影响非常复杂，催化剂的结构和性能都和催化剂载体的比表面、酸度、孔结构、电子修饰作用以及金属与载体之间的强相互作用等密切相关。载体的主要作用是提高钻的分散度、增加活性组分的比表面积，并在还原后产生稳定的活性金属离子，防止烧结；载体可以改善费托催化剂的机械强度，这对浆相费托反应至关重要；也可改善催化剂的热稳定性，提供更多的活性中心，节省活性组分用量，降低成本，增加催化剂抗毒能力；此外，费托反应是一个强放热反应，催化剂载体在反应过程中可起导热的作用，减小固定床反应器中的温度梯度。

费托合成油驰放气利用方案技术经济分析

费托合成油驰放气利用方案技术经济分析苏会斌1) 邓蜀平2) 蒋云峰2) 熊志建3) 刘永3) 【摘要】摘要利用Aspen Plus 流程模拟软件模拟了300 万t 规模合成油项目驰放气制备LNG(液化天然气)及LNG- 合成氨联产流程,在此基础上分析了两种方案的技术经济指标.结果表明,LNG 单产项目温室气体CO2 的排放量比LNG- 合成氨联产项目少4.94 万t/a, 能源利用效率比联产项目高22.2%, 利润少164 万元/a ～165 万元/a. 综合比较了CO2 排放量、能效及利润,得出LNG 单产项目技术经济指标优于LNG- 合成氨联产项目. 【期刊名称】煤炭转化【年(卷),期】2010(033)002 【总页数】5 【关键词】关键词驰放气,LNG,LN G- 合成氨联产,技术经济【文献来源】https://https://www.360docs.net/doc/854565153.html,/academic-journal-cn_coal- conversion_thesis/0201242607036.html 0 引言我国能源结构呈“富煤贫油少气”的特点,而煤基合成油将固体燃料转化为液体燃料,在一定程度上可以有效缓解油品供需矛盾,并且凭借其在煤炭利用过程中对CO2 及其他污染物捕集利用优势及能源转化效率的不断提高日益受到我国政府的高度关注.从国家宏观政策看,国家鼓励以煤为原料发展石油和天然气替代产品因此,煤制油事业在我国将会得到广阔的发展.研究结果表明,费托合成油的驰放气量约占新鲜气的3%～8%, 其主要成分是CO, H2,N2 及低碳烃类.这部分气体

如果直接排放或者烧掉,不仅会浪费大量宝贵资源,而且对环境造成一定的污染

费托合成循环气脱除CO_2技术研究进展

CHEMICAL INDUSTRY AND ENGINEERING PROGRESS 2007年第26卷第12期·1708· 化工进展费托合成循环气脱除CO2技术研究进展王祥云（南化集团研究院，江苏南京 210048）摘要：针对费托合成循环气的混合气体组成，主要介绍了南化集团研究院在脱除循环气中CO2的技术进展，可实现“气体的烃损失低”、“溶液稳定性好”，并克服“再生热耗高”的缺点，比常规碳酸钾脱碳工艺再生热耗降低30%以上。关键词：费脱合成；循环气；脱除CO2 中图分类号：TQ 517.2文献标识码：A文章编号：1000–6613（2007）12–1708–04 Progress of carbon dioxide removal from the recycle gas of Fischer-Tropsch synthesis WANG Xiangyun （Research Institute of Nanjing Chemical Industry Group，Nanjing 210048，Jiangsu，China）Abstract：A new technology of carbon dioxide removal from the recycle gas of Fischer-Tropsch synthesis is introduced. It has the advantages of low hydrocarbon loss，stable solution，low heat consumption for solution desorption. The heat consumption for solution desorption is reduced by 30% against the conventional technology. Key words：Fischer-Tropsch synthesis；recyclic gas；carbon dioxide removal 以煤或者天然气为原料间接合成油品，通常采用费托合成（Fischer-Tropsch synthesis）工艺。在费托反应中，H2和CO在催化剂作用下还原解离过程产生水[CO + H2 =（—CH2—）+ H2O]，水又与CO在特别是铁基等催化剂表面进行变换反应（CO + H2O → CO2 + H2）生成大量CO2。对于不同的费托合成工艺，由于其气体组成、催化剂、操作条件等不同，变换反应程度有不同。为了提高油品产率，反应后出塔的尾气需要循环使用，首先把出合成塔物料中的液体产品分离出来，再将尾气中的CO2脱除，最后由循环压缩机送回合成塔。1998年美国Bechtel公司为美国能源部设计用煤间接合成液体燃料的商业基准流程[1]，即是将出合成塔的物料分离液体产品后的尾气脱除CO2、脱水、回收碳氢化合物、回收氢气之后，经自热重整返回费托合成循环使用（见图1）。在当时的原油价格下，出现各种将尾气直接送燃气轮机发电的“一步法”工艺流程报道。然而在今天高油价情况下，将尾气脱碳后循环使用可以比“一步法”多产约40%的汽油、柴油和石化产品（见表1），可比发电得到更大的效益；花费很大代价制得的合成气，用于生产高价值的油品更为合理。所以，优化的“循环气脱碳工艺”将为费托合成提高产油率做出贡献。表l基准流程和联产电力流程的比较[1] 项目基准流程（单纯液体燃料生产）联产电力流程去除CO2 联产电力流程不去除CO2 耗煤量/美吨·d－120 257 20 257 20 257 汽油产量/桶·d－124 000 14 360 13 400 柴油产量/桶·d－124 350 14 570 17 450 液化石油气产量/桶·d－11700 1000 1000 电耗/MW50 －1000 －1000 基本投资/亿美元31.9 32.58 30.95 注：1美吨=0.9072 t 收稿日期 2007–07–27；修改稿日期 2007–09–17。第一作者简介王祥云（1944—），男，教授级高级工程师。E–mail wang65570@https://www.360docs.net/doc/854565153.html,。

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

铁_活性炭催化剂上费托合成反应产物分布的非

收稿日期:2000209212.　第一作者:马文平,男,1970年生,博士后. 联系人:丁云杰.Tel :(0411)46719912638;E 2mail :dyj @https://www.360docs.net/doc/854565153.html,.基金项目:中国石油化工股份有限公司资助项目. 文章编号:025329837(2001)0320279204 铁/活性炭催化剂上费2托合成反应产物分布的非Anderson 2Schulz 2Flory 特性马文平1,2,　丁云杰1,　罗洪原1,　林培滋1,　林励吾1 (1中国科学院大连化学物理研究所,大连116023;2大连大学化学化工系,大连116622) 摘要:在浆态反应釜中研究了铁/活性炭催化剂上费2托合成(Fischer 2Tropsch synthesis ,FTS )反应产物分布和链增长几率(Anderson 2Schulz 2Flory (ASF )链增长几率和本征链增长几率).产物分布通常在C 1处和C 2处偏离ASF 分布,呈现C 1处偏高而C 2处偏低的情况.本征链增长几率的研究结果表明,以活性炭为载体的铁基费2托合成催化剂上存在烯烃的再吸附二次反应,使产物分布偏离ASF 分布.铁/活性炭催化剂上同时伴随水煤气变换(water gas shift ,WGS )反应.XRD 检测到铁/活性炭催化剂上存在Fe x C 和Fe 3O 4两种物相.关键词:费2托合成,铁,活性炭,负载型催化剂,烯烃,再吸附中图分类号:O643 文献标识码:A 宽碳数烃类的复杂产物分布是费2托合成反应的一大特点,因而费2托合成反应产物选择性问题成为实验研究与工程开发的难点.Anderson 2Schulz 2Flory (ASF )产物分布模型通常用来描述费2托合成(F TS )反应产物的分布,但不适于所有的碳数.目前,非ASF 费2托合成反应产物分布的研究已引起人们的极大兴趣.Iglesia 等[1,2]和Kuipers 等[3]分别对钌基催化剂和钴基催化剂进行了实验研究,发现产物分布偏离理想ASF 分布;同时,Iglesia 等用扩散控制的烯烃再吸附理论解释了非ASF 产物分布.大连化学物理研究所开发的活性炭负载的铁催化剂 (Fe/AC )是一种很有特色的费2托合成催化剂,由于活性炭发达的孔结构,产物中汽柴油(烃类碳数少于20)选择性高,收率大,可用一段法生产汽柴油[4].沈俭一[4]曾在固定床中对Fe/AC 催化剂的还原规律进行过重点研究,且对反应规律进行了一些探索.但是,Fe/AC 催化剂上详细的产物分布特点和链增长几率信息,特别是本征链增长几率,尚未进行过定性研究,而这些信息在产物选择性控制及工程放大中是非常重要的.本文在浆态反应器中对活性炭负载的铁催化剂上费2托合成产物的分布和本征链增长几率信息进行了研究,并尝试用产物形成的本征链增长过程对Fe/AC 催化剂上非ASF 产物分布进行解释;同时提出,针对特定费2托合成催化剂,剖析其本征链增长几率是准确描述费2托合成反应产物分布的最合理方法.1　实验部分 1.1　催化剂制备与表征　采用浸渍法制备Fe/AC 催化剂.载体杏核活性炭经洗涤、干燥,根据其吸水量浸入适宜浓度和所需量的硝酸铁、硝酸铜和硝酸钾溶液,自然阴干后,120～130℃干燥8h ,制得活性炭负载的铁基费2托合成催化剂. 为确定Fe/AC 催化剂在反应条件下的活性组分,用日本理学D/max 2rA 型X 射线衍射仪测定不同还原和反应温度下催化剂的物相.Cu K α光源(λ=01154nm ),Ni 滤波,电压40kV ,电流30mA ,扫描速度0103°/min. 1.2　催化剂性能测试　采用浆态反应器(1L )对催化剂性能进行测试,催化剂(粒度大于200目)装量12133g.浆态介质选用江苏三木集团公司生产的分析纯液体石蜡,其馏出温度高于340℃,装量450ml.用纯H 2对催化剂进行还原,还原条件为:温度400℃,压力510MPa ,空速500h -1,转速700r/min ,时间20h.还原结束后,将温度降至200℃,通入V (H 2)/V (CO )=2的合成气,同时将压力调至310～410MPa ;之后,将温度缓慢升至反应温度280 ～340℃,空速调至1000～2000h -1.费2托合成反应产物有气相和液相两种.于冰水浴冷阱中流出的气相产物经湿式气体流量计与皂沫流量计计量后, 第22卷第3期　Vol.22No.3 　催　化　学　报 Chinese Journal of Catalysis 　 2001年5月　 May 2001