合成气制合成油技术进展

合集下载

天然气制合成油技术

天然气制合成油技术

天然气制合成油技术
钱伯章
【期刊名称】《石油知识》
【年(卷),期】1999()6
【摘要】世界确认天然气储量已从1971年50万亿m^3增长到1997年145万亿m^3,年均增长率4%。

尽管天然气的需求量快速增加,但可供应的天然气的增加量远远超过市场需求,1997年世界天然气生产量约2.3万亿m^3。

从天然气经合成气制取合成油,亦即天然气转化为液体(GTL)技术已成为当今石油、天然气工业界的热门话题。

GTL技术由合成气生产、费—托法合成和产品精制三部分组成。

【总页数】2页(P32-33)
【关键词】天然气;合成油;合成气;液化天然气;GTL
【作者】钱伯章
【作者单位】上海高桥石化公司炼油厂
【正文语种】中文
【中图分类】TE646
【相关文献】
1.天然气转化合成气制油技术获突破 [J], 河南日报
2.天然气合成油技术的现状及发展趋势--预计2006年开始,全球将涌现数量更多、规模更大的商业性天然气合成油项目 [J], 史宇峰
3.天然气制合成油(GTL)技术的工业化进展及发展趋势 [J], 高振;侯建国;王秀林;宋
鹏飞;张瑜
4.天然气制合成油技术进展 [J], 纪汉亮
5.GTL工业史上一次重大的技术突破 BP天然气制合成油技术在示范装置获得成功[J], 庞晓华
因版权原因,仅展示原文概要,查看原文内容请购买。

合成汽油的制备和应用

合成汽油的制备和应用

合成汽油的制备和应用合成汽油是指通过化学反应合成的一种燃料,主要成分为烷烃和芳烃。

在现代工业中,合成汽油已成为重要的能源来源之一。

合成汽油的制备需要用到一些化学方法和技术,而且其制备过程还需要注重环保和能源效率的问题。

本文将对合成汽油的制备和应用进行探讨。

1.合成汽油的制备合成汽油的制备主要分为两种方法,即从煤炭或天然气等碳氢化合物中合成和从生物质中制备。

下面分别介绍两种方法。

1.1 从碳氢化合物中合成合成汽油从煤炭或天然气中合成的方法主要是通过催化转化反应将碳氢化合物转化为合成气,再由合成气制得沥青和合成油。

接着将合成油进行加氢并利用催化剂进行重整反应,使其转化为烃类化合物。

最后再加入一定比例的芳烃类化合物,即可得到合成汽油。

1.2 从生物质中制备从生物质中制备合成汽油是利用生物发酵产生的乙醇或甲醇等单体物质,并采用合成技术制备。

通常生物质是废物,不需要大量投入,而且可以利用农作物秸秆等废弃物品进行合成。

2.合成汽油的应用合成汽油的应用范围非常广泛,主要用于燃油发电和交通运输。

下面分别介绍这两个方面的应用。

2.1 燃油发电现代燃油发电机组主要使用天然气、原油、合成气等燃料,合成气在其中扮演着极为重要的角色。

与其他燃料相比,合成气具有能源密度高、燃烧清洁、强的抗腐蚀能力等的优点,因此在燃油发电行业中得到了广泛的应用。

2.2 交通运输合成汽油被认为是一种优质的燃料,其热值高、散发的热量少、燃烧清洁,不会污染环境,因此受到了交通运输行业的青睐。

目前,许多国家的车辆和航空器都开始使用合成汽油,以取代传统的燃料。

3.合成汽油的发展前景合成汽油一直被人们所关注和研究,其发展前景非常广阔。

首先,合成汽油的热值高,是一种高品质的燃料,特别适合在高效燃烧的设备中使用。

其次,合成汽油的用途非常广泛,既可以用于燃油发电,又可以用于交通运输,还可以作为工业化学原料使用。

最后,国家和地方政府对环保和能源效率的要求越来越高,合成汽油在这个方面具有很大潜力。

天然气合成油发展现状和趋势

天然气合成油发展现状和趋势

( I 估 计 , 洲柴 油 车 销 售 量 将 从 20 A D) 欧 0 3年 约 60 0
万 辆增 加 到 2 0 0 8年 80万 辆 以上 。而 增 长 的 6 % 0 o
将 在法 国 、 奥地 利 等 国。美 国车 用 柴油 市 场不 大 , 柴 油 动力 轻 型车 占美 国汽 车 总 市 场 < % 。从 19 4 9 6~ 20 06年 , 国柴油 需求 年均 增 长 约 5 ,o 7~ 0 7 美 % 2 0 2 1 年 内 , 国对柴 油 的需求 将 继续 增 长 。今后 几 年 内 , 美
的燃 料 , 在贯 穿 上 海 浦 东新 区 的 一条 线 路 行 驶 。参 加试 车 的 巴士 有 1 2辆 , 中 8辆 使 用 混 合 了 3 % 其 0 G L燃 料 的标 准柴 油 , 余 车 辆 将 完 全 使 用 标 准 柴 T 其 油 以作 试车 比照 。试 车期 间 , 对使 用 G L混 合 燃 料 T 的一 组 巴士 的 多项 指 标 进行 测 量 和 比较 , 括 尾 气 包
钱伯章 , 朱建芳
( 上海擎督信息科 技公 司金秋石化科技 传播工作室 , 上海 20 2 ) 0 17
摘 要: 述 了发展 天然 气合 成 油( T ) 评 G L 的优 势 、 然 气合 成 油项 目建 设新 动 向、 产合 成 天 生 气的技 术进展 以及 天然 气合 成 油 生产 的经 济性 分 析 , 出 了我 国天 然 气合 成 油 发 展 前景 。天 提
费 也将 继 续 增 长 。据 S h it 司 汽 车 工 业 数 据 cmd 公
0 8 g L 。 . 5k / )
壳牌 公 司使 用 G L柴 油 用 于 柴 油 车 的行 车 试 T

第09章 天然气制合成油

第09章 天然气制合成油
天然气 2
Syntroleum公司的工艺
水蒸汽
低能值尾气 去能量回收
7 5
3
未处理水
4
6
高压蒸汽 H2
重质石蜡烃 9
8
石脑油 煤油 柴油
石蜡
Syntroleum GTL工艺流程
1-空气压缩机;2-天然气压缩机;3-自热转化器;4-加热器; 5-F-T 反应器;6-热分离器;7-冷分离器; 8-加氢裂化器;9-分馏塔
mn 1 a an1
a rp rp rt
mn- 具有n个碳原子的 烃类产物的摩尔分数
a- 碳链增长概率
rp- 链增长速率 rr- 链终止增长速率
F-T合成烃的ASF分布
9.2.5 费-托合成催化

GTL 最为关键的技术就是F-T催化剂的开发和利用。 从已开发并使用的催化剂来看,大多为铁基或钴基催化剂, 并且钴基催化剂更具发展规律前途 。
浆态床反应器和钴基催 化剂
采用Shell公司茂催化剂, 浆态床反应器或固定床反应器, 由改进型费托工艺合成重 钴基催化剂 质烷烃
炼制过程由分馏、异 构化、烷基化、齐聚、 加氢处理和铂重整组 成.产品为汽油、车用 柴油、煤油、轻、重工 业甲醇和燃料油.
F-T合成热力学分析结论
(1)在正常F-T合成条件下,CO与H2的反应,在热力学上 大多数为强放热反应,温度过高不利于反应的进行。
(2)从热力学上来说,在温度为50~350℃的范围内,F-T 合成反应产物形成的概率按顺序CH4>饱和烃>烯烃>含氧 化合物而降低,即反应更容易生成甲烷和饱和烃。
(3)在正常F-T合成条件下,CO与H2的反应,在热力学 上大多数为强放热反应,温度过高不利于反应的进行。
大量实验已表明,烯烃做为F-T合成中间产 物会重新在催化剂表面吸附,并再次参与F-T合成反 应,可能的二次反应包括:加氢生成烷烃、异构化、 裂解反应、插入反应等。

天然气合成油技术发展现状与展望

天然气合成油技术发展现状与展望
维普资讯
第2 0卷 第 5期
20 0 6年 5月
化工 时刊
Ch m i l n u ty T m e e c d sr i s a I
Vo . 0, I2 No. 5 Ma 5. 0 6 y. 2 0
天 然 气 合 成 油 技 术 发 展 现 状 与展 望
汪 贵 朱 天 阁 诸 林
( 南石油 大学 , J 成 都 60 0 ; 四川石 油管理 局输气 公 司 , J 成都 60 1 ) 西  ̄ l Il 1 50 *.  ̄ l ll 12 3
摘 要 天 然 气 合 成 油 ( 1 ) 艺 是 指 将 天 然 气转 化 为 液 体 燃 料 的工 艺 , 绍 了 国 内外 天 然 气 合 成 油 技 术 的发 展 现 状 GL 工 介 和 正 在 研 究 开 发 的 合成 油工 艺 , 出 了 天 然 气 制 合成 气 工 艺 、 托 合 成 反 应 器 的 开 发 、 托 合 成 催 化 剂 的选 择 及 装 置 指 费 费
收 稿 日期 :0 6— 3— 7 20 0 0 作 者 简 介 : 贵 (92 , , 士 生 。 事天 然气 处 理 和 加 工 等工 作 汪 18 一)男 硕 从
5 2 一 一源自维普资讯 汪 贵 然 合 油 术 展 状 展 等天气成技发现与望


G sTas ro o p yo i u e o u nae et Scu hnd 125 a r p tnC m a f c a P t l m Ma gm n, i a C egu6 0 1 ) no i n S hn re hn
Ab ta t T e c ato y t ei i fo n tr lg st a o c n e tn tr lg no l u d f 1 T e d v lp n f sr c h rf fsn h t ol rm au a a i tt o v r au a a i t i i ue . h e eo me to c s h s q t e cato a olq d a d t etc nq ewe eito u e T e te d o e w y t o v r n tr l a no c mp s a d h rf fg t iui s n h e h iu r nrd c d. h r n ft a o c n e au a s it o o e g a h t g s n te e p ott n o h x li i f卜 ao wee p i td o t r one u . T s n e i e co d h w o c o s 卜 y t ss ra t ra o t h o e h n T s n h ss c tls d te iv siain o eig s ae y t e i aay ta h n etg to fs t c l n n

天然气制合成油技术进展及经济性分析

天然气制合成油技术进展及经济性分析



关键词 : T 天然气 ; G L; 合成 油; 技术经济; 费托合成
中图 分 类 号 : 6 7 TE 6 文献 标 识 码 : A 文 章编 号 :0 9 4 2 (0 6 0 - 0 3 -0 10 - 7 5 20 )6 0 7 5
Pr g e s o a i y t e i i r m t r lg sa t e hno e o m i n l ss o r s fm k ng m n h tc o lf o na u a a nd is tc ~ c no c a a y i
以费托 合成 ( 简称 F —T合成 ) 为核 心技 术 的 天

空分单元; ] +
然 气制 合成 油( L 联 合工 艺 , 去一 直 因为 太 昂 GT ) 过
贵 而无 力 与石 油产品 竞争 。但是 , 近几 年来 , 世界 在
环境要 求 日益严 格 的形 势 下 , 着 近年 原 油 和 天然 随
始于 2 O世 纪 8 O年 代 。但 因太 昂贵 工 业 化 没 有 成
功 。见 表 1 。新 西兰 Mo t' i n u u 的装 置 是先 合 成 甲 n 醇 , 生产 汽 油 , 用 Mo i公 司 的分子 筛 催 化剂 , 再 采 bl
动机 燃料 和高级 润 滑 油等 方 面 的优 势 , 已经 得 到更

tc n lge e eo e ywol smao i c mp ne 。 Ec n mia tmsa o tGTL p oe ticu ig iv sme t e h oo isd v lp d b rd j rol o a is o o c l e b u i rjc n ldn e t n 。 n

天然气制合成油工艺现状及发展前景

天然气制合成油工艺现状及发展前景

天然气制合成油 ( T ) G L 正成为天然气高效利用
的途径 脱 颖而 出 , 近几年 来一直 是业 内广 泛关 注 的热
年世 界 G L年产 量 可达 900万 t 。 T 0 …
点。天然气制合成油属于清洁燃料 , 其优点在于不含 硫 、 镍杂质和芳烃等非理想组分 , 氮、 完全符合现代发 动 机 的严格 要求 和 日益 苛 刻 的 环 境 法 规 , 而 为 生 从
姚 小莉 刘 瑾 李 自强
( 西南 石油 大学化 学化 工学 院 , 四川 成都 6 00 ; 川东北 气矿 , 150 四川 达 州 650 ) 300
摘 要 天然气制合 成油 ( T 正成 为天 然气 高效 利 用的途 径 脱颖而 出 , G L) 近几 年来一 直 是业 内广泛关 注 的热 点。
h s b e d o c r n t e i d s y i e e t e r .G L h sd v lp d i t h e o d g n r t n a e n wi e c n e n i h n u t n r c n a s T a e eo e n o t e s c n e e ai .C mp r d wi r y o o ae t h t e f s G L tc n lg h r t T e h oo y,te i s l t n i v s n n r d c o t o e s c n e e ain h s g i e r a i h n t l i n e t aa o me ta d p o u tc s f t e o d g n r t a a n d a g e t h o b e kh o g .T e a t o u se h sso h r ce i iso T e h o o n s me fr in c mp n e ,w ih h s ra tru h h uh r t mp a i n c a a trs c fG L t c n lg i o o eg o a i s h c a p t y b e n u til e n e n i e e o i g,a d a ay i st e p o p c f y t e i i f m a u a a n ie w e n i d s ai d a d b e d v lp n r z n n n l s e r s e t n t o l o n t r l sa d g v st o z h o s h c r g

中科院科技成果——天然气经合成气制乙醇和醋酸等二碳含氧化合物催化剂及工艺过程

中科院科技成果——天然气经合成气制乙醇和醋酸等二碳含氧化合物催化剂及工艺过程

中科院科技成果——天然气经合成气制乙醇和醋酸等二碳含氧化合物催化剂及工艺过程项目简介
乙醇和醋酸等二碳含氧化合物是大宗的化工原料,乙醇还是提高汽油辛烷值的良好添加剂。

我国乙醇主要由粮食发酵法生产,醋酸主要由乙醇或乙烯氧化法和甲醇羰化法生产。

实验室在系统研究的基础上,与四川垫江天然气化工总厂及中国成达化学工程公司合作开发由天然气经合成气制乙醇和醋酸等二碳含氧化合物的30吨(产品)/年中试于1996年10月成功。

1996年11月通过中国科学院鉴定,技术处于国际先进水平。

技术指标
利用垫江天然气化工总厂含氮12-14%、二氧化碳8-9%,H2/CO=2.3-2.5(体积比)的合成甲醇原料气,在312℃,8.0-8.2MPa 和空速16000h-1条件下,连续稳定运转1026小时而未见催化剂活性和选择性衰减,二碳以上含氧化合物的时空产率达310g/kg/h,选择性达70-75wt%的良好结果。

如把合成产物在线加氢,使其中的醋酸、乙醛和醋酸乙酯转化成乙醇,则主产品乙醇在二碳以上含氧化合物产品中占90%以上。

如把合成的液相粗产品进行酯化蒸馏分离,则主产品为醋酸乙酯,主副产品为乙醇。

如把合成的粗产品进行氧化处理,则醋酸为主产品。

天然气合成油技术

天然气合成油技术

GTL燃料:天然气制油技术以天然气为原料合成油品和化学产品的尝试早已在西方进行,尤以壳牌公司为代表的开发生产的天然气制油(GTL)—一种燃性佳、污染小,洁净、无色的合成燃料而著称。

就目前来说,GTL还是一种特殊的燃油,它不是从传统的石油提炼出来的,而是把天然气转化成清洁且便于运输的燃料,它像矿泉水一般清澈,有股淡淡的石蜡的味道,要是不小心滴到衣服上,它不会损坏衣物的质地,也不会留下什么痕迹。

它没有毒,甚至可以食用,为此它得到了食品药物监督管理部门的资质认可。

当今拟建的天然气炼油厂的合成燃料生产能力为4500万吨/a以上,积极倡导天然气炼油技术的英荷壳牌公司,为此已在阿根廷、澳大利亚、埃及、伊朗、印尼等地投资了超过60亿美元;同时,埃克森美孚、萨索尔、雪佛龙及Syntroleum等大公司也积极着手该技术的开发工作。

预计今明两年,雪佛龙在尼日利亚投资的炼油厂和萨索尔在卡塔尔的炼油厂将相继投产。

壳牌公司的天然气炼油厂已在马来西亚生产运行了,优良的合成油产品的生产能力为56万吨/a,其中高附加值的特殊油和中间馏份油产品各占一半。

壳牌天然气制油技术(GTL)是根据上个世纪20年代形成的煤液化技术进行开发的:将天然气部分氧化,得到氢气和一氧化碳混合物的合成气,再将合成气合成为液体碳氢化合物。

液体碳氢化合物经过进一步处理,就可以生成作为交通燃料和化工原料的各种合成油。

它的一大优势在于,现有的柴油发动机无需作任何改造就可以使用这种燃料。

GTL燃料也可以根据适当的比例与标准柴油混合使用。

由于不含硫,使用GTL燃料可以很大程度上降低尾气排放。

上个世纪70年代出现的石油危机,是促使壳牌进行天然气制油技术(GTL)研究与开发的一个重要契机,从那时起,GTL燃料就成为壳牌未来交通燃料的一个重要组成部分。

理论上天然气炼油工艺技术原理包括合成气生产和费托合成两个过程。

前者分气相部份氧化法(POX)和甲烷蒸汽转化法(SMR)两种,以及将POX 和SMR合成为一个工艺过程进行的已工业应用的自热转化法(ATR),其优点是反应温度低、耗氧量少,H2:CO分子比为2:1,正适合于费托合成。

我国首创合成气制乙醇技术,三套技术方案

我国首创合成气制乙醇技术,三套技术方案

我国首创合成气制乙醇技术,三套技术方案供甲醇企业选择2017.6“目前我们已开发出规模为年产10万吨、20万吨、30万吨、50万吨等多个工程化系列装置,同时还为中小甲醇企业提供了3套技术方案,希望合成气制乙醇这一技术能为乙醇汽油推广和中小甲醇企业发展提供新机遇。

”在上周举行的2017中国(濮阳)石化产业精细化发展大会上,北京石油化工工程公司高工苏炜介绍了非贵金属催化合成气制乙醇技术取得的最新进展。

北京石油化工工程公司此次发布的非贵金属催化合成气制乙醇技术是由中科院大连化物所和延长石油联合研发的一项全球首创技术,工艺包由北京石油化工工程公司和大化所共同编制。

该技术以煤基合成气和甲醇为原料,采用非贵金属催化剂,原料甲醇经合成得到二甲醚,再与合成气中的CO进行羰基化反应得到乙酸甲酯,乙酸甲酯与合成气中的氢气进行加氢得到粗醇,粗醇经分离得到乙醇。

1月11日,全球首套10万吨/年合成气制乙醇工业化装置在延长集团兴化公司产出合格的无水乙醇产品。

该技术不采用贵金属催化剂、“三废”排放少、联合装置占地小,是一条环境友好型新技术路线。

与传统的醋酸法相比,该技术具有流程短、设备少、避免醋酸腐蚀等优势,可以减少装置的投资和运行成本。

“合成气制乙醇技术还具有非常好的经济效益,为当前遭受国外低成本甲醇进口冲击陷入困境的中小甲醇企业脱困提供了新的技术选择。

”苏炜表示,他以4月份市场价格为依据对该技术的经济效益进行了测算。

据测算,该技术的吨乙醇消耗为:合成气(CO∶H2 =1∶2)1460立方米,甲醇(99.5%)0.7吨,蒸汽(4.0/1.0/0.5MPa)3吨,循环水300吨,电(10kV/380V)450千瓦时。

按4月市场价格测算,采用该技术生产1吨无水乙醇的综合成本3324~3744元,而无水乙醇的市场售价约为5700元/吨,具有非常好的经济效益。

此外由于设备少,且材质要求低,因此该技术的投资也较小,10万吨/年装置投资约为6.5亿元,20万吨/年约为9.5亿元,30万吨/年约为12.5亿元。

天然气制合成油技术开发动向

天然气制合成油技术开发动向
唯一 经 营 同类 装 置 的 两 家 公 司 。
工业上较早使用 F e催 化 剂 , 其 缺 点 是 易 发 但
生水 煤 气 变 换 反 应 ( S , 反应 时 间 增 加 , 一 WG ) 随 费 托合 成 与 WG S的 反应 机 率 之 比持 续 下 降 , 影 响 会 产 品 的选 择 性 和 反 应 速 率 。 而 C 催 化 剂 对 WG o S
生 、 一托 合 成 和 合 成 油 加 工 组 成 j 合 成 气 发 费 。
生 工 艺 改 进 的 目的是 节 省投 资 费用 和 提 高 生 成 合
成 气 效 率 ; 费 一托 合 成 方 面 , 主要 集 中 在 催 化 在 则
剂 的 改 进 和 各 公 司新 工 艺及 反 应 器 的 开 发 。
油装 置 的投 资 费 用 和 生 产 成 本 已 大 幅 下 降 , 可 并 能 在 现有 矿 物 油 价 格 下 与 之 竞 争 。 本文 从 催 化 剂 和 反 应 技 术 等 方 面 , 述 了 近 综
料 的 费 一托 反 应 制 合 成 油 的 工 业 化 , 中 南 非 其
Ssl 司采 用 先 进 的 流 化 床 技 术 ( ao A vn e ao 公 Ssl d acd S nh l简 称 S S , 荷 S e 公 司则 采 用 固 定 床 v to, A )英 hl l 为基 础 的 中 间馏 分 油 合 成 技 术 ( MD )l 1 S S 【, 。这 是 2
维普资讯
精 细 石 油 化 工52 进 展 第3卷 第 9期
ADVANCES N FI I NE PET ROCHEMI CALS
天 然 气 制 合 成 油 技 术 开 发 动 向
杨 学 萍

合成气制乙醇的研究进展

合成气制乙醇的研究进展
2 C O 2 ( g )+ 6 H 2 ( g ) 一 C 2 H 5 O H( g )+ 3 H 2 O( g ) 2 C O( g )+ 4 H 2 ( g ) 一 C 2 H5 O H( g )+ H 2 0( g ) 合成气直接催化 加氢制 乙醇 是一个 比较 容易进 行 的反应 ,
能 源是 现代 社会赖以生存和发展 的基础 ,近年来 随着全球 气候 的变化 、化 石燃 料资源的 日趋减少 以及原油 价格 的持续上 涨 ,开发可替代 石油的绿色能源技术 的研 究 已经 变得越 来越重
要 了。
看 , 乙醇 的市 场 价 格 通 常 是 甲醇 的两 倍 以上 J 。
合成气制备 乙醇 的反应方程式如下 :
中 图分类 号 : T Q 2 2 3 . 1
文献 标识 码 :A
文 章编 号 :1 0 0 1 — 9 6 7 7 ( 2 0 1 3 ) 1 3 — 0 0 5 1 — 0 2
Re s e a r c h Pr o g r e s s i n S y n g a s Co n v e r s i o n t o Et h a n o l
( 西北化 工研 究 院 ,陕西
摘 要 :合成气催化合成乙醇工艺是具有较好经济效益的合成路线。本文简要介绍了合成气制乙醇的原理及工艺过程。重
点介绍 了合成气制 乙醇催化剂 的研究进展 。并提 出高效催化 剂的开发和工艺技 术的优化改进 是未来科研工作者 的研究重点 。
关键 词 :合成气;乙醇;铑催化剂
第4 1 卷第 l 3期
2 0 1 3年 7月
广



Vo L 4 1 No . 1 3
Gu a n g z h o u C h e mi c a l I n d u s t r y

【技术】合成气二甲醚制低碳烯烃技术进展

【技术】合成气二甲醚制低碳烯烃技术进展

【技术】合成气二甲醚制低碳烯烃技术进展2014-03-19化化网煤化工为适应绿色低碳的发展潮流,国内外科研机构和炼化企业纷纷合作开发低碳烯烃新技术、新工艺,甲醇制低碳烯烃、二甲醚制低碳烯烃、甲烷氧化偶联制低碳烯烃、合成气制低碳烯烃、二氧化碳制乙烯等技术研发不断取得突破。

二甲醚制低碳烯烃与合成气制甲醇相比,合成气直接合成二甲醚,由于反应协同效应,甲醇一经生成,马上进行脱水反应转化成二甲醚,突破了单纯甲醇合成中的热力学平衡限制,增大了反应推动力,使得一氧化碳转化率较单纯甲醇合成时大幅度提高。

在典型条件下,一氧化碳平衡转化率可从单独甲醇合成时的50%~60%提高至90%以上。

目前二甲醚裂解制低碳烯烃反应,主要采用改性ZSM-5和SAPO硅铝磷酸盐系列分子筛催化剂,其在500~550℃反应时,二甲醚转化率可达90%以上。

但该类分子筛催化剂在二甲醚催化裂化制乙烯的反应中,由于反应温度高,分子筛内扩散效率较低,且分子筛孔笼结构中孔小笼大的特点,使低碳烯烃在笼中易于进一步加链聚合导致深度转化直至积炭。

催化剂的热稳定性成为阻碍二甲醚裂解制低碳烯烃工业化的关键。

近年来,杂多酸及其盐类在催化领域内越来越引起人们关注,在许多酸催化反应,如醇类脱水、羧酸分解、烃类歧化和裂解、甲醇转化等反应中,表现出良好的催化活性。

在二甲醚裂解反应中使用杂多酸作为催化剂,利用其“假液相”性,提高二甲醚的内扩散效率,降低裂解反应温度,可以提高二甲醚裂解催化剂的热稳定性。

壳牌国际研究公司提出一种二甲醚制乙烯、丙烯的新型催化剂及工艺。

该工艺采用单维的10元环分子筛(ZSM-22、ZSM-23)催化剂,可提高乙烯、丙烯的选择性并降低芳烃副产品。

与碳四烯烃不循环工艺相比,其二甲醚转化率和乙烯收率明显提高。

日辉公司与三菱化学公司合作,开始共同开发一种基于各自专有技术的丙烯生产新工艺,即基于三菱化学公司以未有效利用的烯烃和日挥公司以二甲醚作为主原料的丙烯生产技术的丙烯生产新工艺。

合成气经二甲醚-乙酸甲酯制无水乙醇的研究进展

合成气经二甲醚-乙酸甲酯制无水乙醇的研究进展

2016年1月 CIESC Journal ·240·January 2016第67卷 第1期 化 工 学 报 V ol.67 No.1合成气经二甲醚/乙酸甲酯制无水乙醇的研究进展黄守莹,王悦,吕静,赵玉军,王胜平,马新宾(天津大学化工学院,绿色合成与转化教育部重点实验室,天津化学化工协同创新中心,天津 300072) 摘要:乙醇是一种重要的清洁能源,可以作为燃油替代品或者含氧添加剂使用,市场潜力巨大。

由合成气出发,经二甲醚羰基化合成乙酸甲酯、乙酸甲酯加氢制乙醇是近年来备受关注的乙醇合成新工艺。

该工艺选择性高、反应条件温和、催化剂价廉易得,且避免了乙醇-水共沸物的产生,节省了分离的能耗,是典型的绿色化学工艺。

围绕这一工艺的两步核心反应(羰基化和加氢)的研究现状进行了综述,着重介绍了催化剂开发、反应机理方面的进展。

该工艺路线的研究和推广,对促进我国能源多元化、清洁化发展有重要的意义。

关键词:乙醇;合成气;二甲醚;乙酸甲酯;催化剂;多相反应 DOI :10.11949/j.issn.0438-1157.20151294中图分类号:TQ 032.4 文献标志码:A 文章编号:0438—1157(2016)01—0240—08Advances in indirect synthesis of ethanol from syngas via dimethylether/methyl acetateHUANG Shouying, WANG Yue, LÜ Jing, ZHAO Yujun, WANG Shengping, MA Xinbin(School of Chemical Engineering and Technology , Key Laboratory for Green Chemical Technology of Ministry Education ,Collaborative Innovation Center of Chemical Science and Engineering , Tianjin University , Tianjin300072, China )Abstract: Ethanol, as an important clean energy, can be used for fuel alternative or additive, which has a huge market potential. Recently, a novel indirect synthesis route of ethanol from syngas via carbonylation of dimethyl ether followed by hydrogenation of methyl acetate has attracted much attention. The route possesses several advantages such as high selectivity, mild reaction conditions, cheap catalysts as well as no poisonous emission, which accord with the principles of green chemistry. In addition, the absence of ethanol-water binary azeotrope in products significantly reduces the cost of separation. This review focuses on recent advances in the two key step (carbonylation and hydrogenation), especially in development of catalyst and catalysis mechanism. The progress of this route will promote clean and diversified development of energy in China.Key words :ethanol ;syngas ;dimethyl ether ;methyl acetate ;catalyst ;multiphase reaction引 言乙醇作为一种重要的清洁能源,可直接用作液体燃料或同汽油混合使用,以降低汽车尾气中一氧化碳和碳氢化合物的排放,对我国解决大气污染问题,实现可持续发展具有重要意义。

合成气制芳烃研究进展

合成气制芳烃研究进展

合成气制芳烃研究进展张晶;孙显锋;乔婧;拓婷婷;付刚;闵小建【摘要】根据工艺路线不同,对合成气一步法、合成气两段法、合成气联产芳烃3种工艺进行分析.发现合成气一步法采用复合催化剂,由F-T合成催化剂与芳构化催化剂复合而成,或甲醇合成催化剂与芳构化催化剂复合而成,将合成气直接转化为芳烃,芳烃选择性较低,为50%左右;合成气两段法是在2个反应器中,分别采用甲醇脱水催化剂,芳构化催化剂,一段将合成气转化为二甲醚,二段将二甲醚转化为芳烃,芳烃选择性可达80%.合成气联产芳烃是在生产各类油品的同时富产芳烃,是目前较易实现工业化的一条路线.最后对合成气制芳烃发展提出了一些建议.【期刊名称】《洁净煤技术》【年(卷),期】2013(019)005【总页数】4页(P60-62,67)【关键词】合成气;芳烃;催化【作者】张晶;孙显锋;乔婧;拓婷婷;付刚;闵小建【作者单位】陕西煤业化工技术研究院有限责任公司,陕西西安710065;陕西煤业化工技术研究院有限责任公司,陕西西安710065;陕西煤业化工技术研究院有限责任公司,陕西西安710065;陕西煤业化工技术研究院有限责任公司,陕西西安710065;陕西煤业化工技术研究院有限责任公司,陕西西安710065;陕西煤业化工技术研究院有限责任公司,陕西西安710065【正文语种】中文【中图分类】O625.1芳烃作为重要的基础化工原料,需求与日俱增。

目前,工业上芳烃的生产原料主要为石油和煤[1]。

以石油为原料的途径包括炼油厂重整过程制取,乙烯生产厂裂解汽油,甲苯歧化;以煤为原料的途径主要源于煤焦化。

中国的资源特点决定了采用以煤为原料制取芳烃具有重要意义。

煤经气化制合成气,以合成气为原料制芳烃的方法有两类:一类是将合成气转化为甲醇[2-3]、甲烷[4-5]、直链烷烃等,最后通过甲醇芳构化[6]、甲烷芳构化[7]、直链烷烃芳构化[8]制取芳烃;另一类是通过采用合适的催化剂,将合成气直接转化为芳烃。

合成气合成新技术研究

合成气合成新技术研究

合成气合成新技术研究随着人类经济和社会的发展,能源供给成为了人类生存和发展的重要保障。

能源的缺乏已成为全球共同的难题,如何寻找新型能源来满足全球能源需求,成为了各国科学家和能源产业公司的重要研究方向之一。

而合成气(Syngas)合成技术正是近几年来备受瞩目的新型能源生产技术之一,其应用范围已经延伸到化工、石油、天然气、电力等众多领域。

一、合成气简介合成气是由水或天然气通过催化剂等手段,通过高温和高压发生化学反应而得到的一种燃气,主要由一氧化碳和氢气组成。

按摩尔比,一氧化碳和氢气的比例一般在1:2 ~ 2:1之间。

合成气被广泛地应用于热能、动力能源、石化、农业生产等诸多领域,是一个极具潜力的新能源来源。

合成气是一种高品质、高纯度的气体,能够被用于生产合成烃、合成液体燃料、化学品等,还可做为生产一些特殊材料的前体和作为热能源。

与传统燃料相比,合成气可获得更高的氢气含量,可用于制造化学品和液体燃料,同时也可用于电力和城市燃气供应。

二、合成气合成新技术传统的合成气生产技术主要是通过化石燃料进行加热来实现,这种方法虽然生产效率较高却存在一定的污染和能源消耗问题。

近年来,随着生产工艺和技术的不断发展,科学家们开始探讨新的合成气生产技术。

1、微生物工程技术微生物工程技术即利用生物学手段进行工程化改造来制造具有特定能力的微生物。

最近,通过这种技术和遗传学技术来实现合成气的生产已成为一种新的研究热点。

微生物在生物过程中可以利用废弃的生物质来产生一氧化碳和氢气,并能在较低的温度和压强条件下实现合成气的生产。

2、光催化技术光催化技术利用太阳光能来进行化学反应,而非传统的高温和高压方式,由于具有无毒、高效和可持续等特点,因此也逐渐成为合成气合成新技术中的一种。

光催化技术主要是通过选择适当的催化剂来实现合成气的制备,研究人员已经通过多项实验证明利用光催化技术制备合成气的效果已经相当显著。

3、质子交换膜技术质子交换膜技术是将合成气分子转化为质子,利用质子穿过膜来获取氢原子,以实现氢气的提纯。

合成乙醇新技术展望

合成乙醇新技术展望
如下 。 主反 应
CO +2H2= CH 3 OH
在合成气直接合成低碳醇的工艺中,采用不 同催化剂的流程 ,催化工艺和分离工艺的结构也
不 同 ,因此 目前存 在 多种工 艺路 线 。
3 合成气 直 接合成 低碳 醇 的催化 剂
3 1 基 本情 况 .
合成 气制 低碳 混合 醇 的催化 剂最 早沿 用 甲醇
i d sra ia in. n u ti l t z o
Ke o ds:eh n l y g s a ay t n usraiai n;d r c y t e i yW r ta o ;s n a ;c tl s ;i d tilz to ie ts n h ss
近期 ,合 成气 直 接合成 低 碳醇 在 国 内受 到广 泛 的关注 。原 因是 煤化 工 的发 展在选 择 煤化 工产
s n h ssb y g s bti e o l t o y t e i y s n a o a n d n y he lw c r n mi l o l a bo x ac hos,i to u e h e e r h o h aay t o n r d c s t e r s a c f te c tl ss fr d r c t n l y t e i a d r c s wh c h s g o p o p c b t ie teha o s n h ss n p o e s, ih a a o d r s e t u ma h v a o g wa t g b fr y a e ln y o o e o e
很 大 的意义 。
直 接水 合法 ( 工艺 流程见 图 2 的水 合反 应 ) 是 在绝 热式 反应器 中进 行 的。 由于负载 于硅 藻土 上 的磷 酸会 被反应 物 流带走 ,故 在反应 过程 中需
  1. 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
  2. 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
  3. 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。

合成气制合成油的技术进展摘要:在天然气加快开发利用的今天,天然气制合成油(GTL)技术已成为天然气高质利用的一种重要方式。

评述了发展天然气合成油(GTL)的优势、天然气合成油项目建设新动向、生产合成油国内外的技术进展,可为GTL技术的升级提供借鉴。

1前言1.1研究背景全球探明天然气储量为 1.71×1014m3,按油当量计与全球探明的石油储量接近。

但因石油的储采比高于天然气的储采比,预计石油资源可维持约40年,天然气资源可维持约60年。

2005年我国探明的天然气储量约为3×1012m3,我国天然气的人均占有量仅为全球的1/10。

对我国来讲,如何用好宝贵的天然气资源具有重要的意义。

天然气的化工利用主要是通过间接途径,即先将天然气转化为合成气(H2+CO),再将合成气转化为化学品或液态烃。

直接将天然气转化为化学品的方法,在工业上应用的较少,大都还处于实验室研究阶段。

由于石油资源日益短缺和环保要求日趋严格,GTL、天然气制烯烃(GTO)、生产含氧化合物和天然气制氢等特别受到关注,一直是天然气转化利用的活跃领域。

以天然气为原料合成液体燃料是近年来全球石油天然气工业界关注的焦点之一。

由于全球天然气的储采比远大于石油,预计天然气的生产将不断增长。

以天然气为原料合成液体燃料,补充世界石油资源的不足,已成为一种重要的战略选择。

全球已探明的天然气储量中有很大一部分位于边远地区,常规的管输方法不经济。

将天然气转化为液体燃料是一条潜在的解决途径,而且该技术也是油田在开发过程中烧掉的油田伴生气和海上油气田所产的天然气利用的一条途径。

到目前为止,已开发出的由天然气生产合成油的技术路线主要有三条:(1)天然气经甲醇制汽油或柴油工艺,(2)F-T(Fischer-Tropsch)合成工艺,包括高温法和低温法,是目前被广为看好的一条技术路线(3)天然气经合成气制二甲醚作柴油替代燃料。

GTL工艺的发展前景之一是用废弃的天然气资源来生产有价值的液体燃料,此类天然气包括伴生气(含油天然气,现常用处理方法是放向火矩或再注入油层)和偏远的天然气(这些气田的天然气因数量不大而未采用常规方法开釆)。

1.2基本理论天然气制合成油(GTL)技术是将天然气通过化学方法转化为稳定液体燃料的技术。

自1923年由德国的iFshcer和TorsPch发明的F—T合成以来,已发展到1982年,其间出现了多种技术和工艺,但总的来说GTL的工艺过程实质并没有发生变化,如图1所示。

其中虚线部分是随工艺技术的不同有所取舍的部分。

图1 GTL的基本工艺2技术进展以费托合成(简称F—T合成)为核心技术的天然气制合成油(GTL)联合工艺,过去一直因为太昂贵而无力与石油产品竞争。

但是,近几年来,在世界环境要求日益严格的形势下,随着近年原油和天然气价格上涨,GTL工艺在合理利用天然气资源解决世界能源需求和结构状况的矛盾、生产超净液体发动机燃料和高级润滑油等方面的优势,已经得到更为广泛的关注。

天然气制合成油(GTL)过程不同于液化天然气(LNG),液化天然气是使气体温度冷却而成为超冷的液体,并通过这一形式用油轮运送,然后在目的地被再气化。

费托(FT)合成可使分子发生化学转化,经精制后,生产诸如柴油、汽油、航空煤油或石化产品。

2.1日本财团GTL工艺日本GTL财团将使低成本生产合成燃料和化学品的GTL工艺推向商业化,该工艺无需先从原料中去除CO2。

他们于2009年4月16日宣布,已建成GTL新工艺的验证装置,并投入运转,该装置将生产约80kl/d石产品(见图2和图3)。

图2日本GTL新工艺验证装置一瞥图3日本GTL工艺过程日本GTL工艺不同于南非沙索公司和壳牌公司的先进技术,该技术采用CO2为原材料,并且无需为合成气反应提供任何O2。

该GTL工艺在合成气重整反应器和费托合成反应器中使用创新催化剂。

合成气由蒸汽(H2O)/CO2重整产生,而不是用其他工艺所采用的自热重整(ATR)或非催化部分氧化(POX)。

费托合成采用浆液反应器,使用贵金属或非贵金属催化剂,相当于常规工艺过程使用的铜或铁基催化剂。

新的GTL工艺在使用含CO2摩尔分数20%~40%的天然气原料时尤为有效。

原料中绝大多数可用的CO2摩尔分数为30%。

在CO2摩尔分数小于30%的情况下,可从其他来源供应附加的CO2,其他来源如烟气、联产气、提高石油采收率作业的剩余CO2,或者是炼油厂或LNG装置的排气。

2.2美国气体技术公司Gastechno微型天然气制油(Gastechno Mini-GTL)工艺美国气体技术公司(Gas Technologies LLC,GTL)于2011年7月15日宣布,推出其Gastechno醇类和化学品装置,可将天然气转化成液体和化工产品,投资费用低于200万美元。

这种新的Gastechno微型天然气制油(Gastechno Mini -GTL)装置包设置的成本范围为150万~200万美元。

在传统的GTL过程中,天然气经重整成为合成气,再进一步转化成甲醇和其他液体化学品或燃料,这种过程复杂,需要高保养的催化剂和大规模经济性才有利可图。

Gastechno过程无需合成气步骤和相关催化剂,就可将CH4直接转化成甲醇,通过获专利的直接的同质部分氧化过程即可。

Gastechno系统的特点是采用能量中性循环回路,在此,未反应的CH4经洗涤并被循环,直到达到所需的转化率。

过程中的碳和热效率可与合成气基技术相媲美。

由于Gastechno不使用催化剂,对天然气中常见的污染物有高耐受性,而无需昂贵的预处理。

该过程对N2和CO2相对不敏感,并可承受酸性气体,而无大的不利影响。

该Gastechno微型GTL过程将产生的甲醇作为其主要的醇。

该公司业已在评估和开发以下工艺:甲醇制柴油(MTD)、甲醇制汽油(MTG)、甲醇制喷气燃料、甲醇制烯烃(MTO)、乙二醇、胺类、化肥和其他过程。

2.3中国石化开发的GTL技术中国石化集团公司(中国石化)确定“以我为主、加强合作、加快开发,尽快形成具有中国石化自主知识产权GTL技术”的指导方针。

中国石化科技开发部将费托合成技术列为重大科研项目,并于2006年在镇海炼化建设了3000t/a 固定床费托合成中试装置,成立了石油化工科学研究院(以下简称石科院)、宁波工程公司、镇海炼化和中科院大化所为核心单位的技术攻关组。

石科院积极发挥开发成套工业化技术的综合优势,采用多学科综合开发模式,协作攻关,建立完整的实验室催化剂制备、分析、筛选、评价的装置和方法,将知识创新、技术开发和基础研究有机结合起来,开展费托合成及费托合成产物加氢改质的催化材料、催化剂、反应工程、系统工程等方面的研究。

2006年~2008年,攻关组各成员单位共同努力,在中试装置上先后完成了6轮不同催化剂的应用试验。

在这一过程中,他们发现催化剂床层温度控制是固定床费托合成技术工程放大过程的重要技术难点。

研制开发反应性能和传热性能更好的催化剂及相应的平稳开车技术,是攻克技术拦路虎的关键。

为此,石科院经过实验室技术攻关,开发出反应性能及传热性能良好的RFT-2催化剂,并开发了相应的催化剂放大生产工艺技术,在催化剂长岭炼化分公司完成吨级放大和工业化生产;在工艺上对反应放热及热量控制进行了系统研究,开发出可用于工业化实施的固定床费托合成平稳开工技术。

2010年11月3日~5日,在工业装置常规生产工况条件下,他们进行了高空速、高转化率标定工作,这次标定取得了中试装置2006年开工以来的最优标定结果。

11月19日产出合成油。

截至12月2日,装置在高空速、高转化率条件下,已稳定运行1000h,产油总量约180t。

试验标定结果和开工过程表明,RFT-2催化剂主要反应性能指标处于国内领先水平,所开发固定床费托合成平稳开工技术用于工业生产可以大大降低开工风险,提高装置运转平稳性能。

这标志着完全拥有中国石化自主知识产权的固定床费托合成技术已取得重要进展。

中国石化合成油成套技术开发迈出了重要一步。

3结论由于世界天然气储藏的持续发现,国际能源局指出,当前世界已进入天然气利用的黄金时代,甚至美国页岩气资源的大开发也为建设GTL装置提供了发展机遇。

从开发前景看,应将GTL拓展到XTL概念,XTL概念意指“任何含碳物质转化为油”。

它们可采用费托工艺将天然气转化为合成燃料(GTL)、将煤转化为合成燃料(CTL)或将生物质转化为合成燃料(BTL,生物质制油)。

应进一步指出,一些国家和企业正着眼于超越GTL,而寻求生产清洁燃料的其他碳源,由此甚至也可望生产高质量润滑油基础油。

XTL开发缘于油价的高涨,如果油价继续处于高位,则CTL和BTL前程也将看好。

参考文献:[1]杨波. 天然气制合成油的技术经济分析[J]. 石油化工技术经济, 2004, 19(1): 8-14.[2]钱伯章. 天然气制合成油介绍[J]. 天然气工业, 2002, 22(7): 88-92.[3]刘勇, 颊廷路. 天然气经费托法制备合成油的技术及经济[J]. 石油与天然气化工, 2001, 30(2): 62-66.[4]李大尚. 煤制合成天然气竞争力分析[J]. 煤化工, 2007, 133(6): 1-3.[5]迟克彬, 杨兵. 天然气制合成油的技术进展[J]. 精细石油化工进展, 2002, 3(4): 35-43.[6]相宏伟, 钟炳. 天然气制取液体燃料工艺技术进展[J]. 化学进展, 1999, 11(4): 385-393.[7]田霖. 天然气化工利用现状及发展动向[J]. 化工科技, 2006, 14(3): 64-67.[8]钱伯昌. 21 世纪油气工业的一大热点——天然气制合成油技术[J]. 天然气与石油, 2002, 20(1): 16-20.[9]储伟, 盛世善. 催化剂载体对天然气催化氧化制合成气反应的影响[J]. 天然气化工: C1 化学与化工, 1998, 23(3):29-33.[10]蔺华林, 韩生, 吴锡慧, 等. 天然气制合成油的发展前景[J]. 上海化工, 2008, 33(7): 16-19.[11]路勇, 沈师孔. 甲烷催化部分氧化制成合成气研究新进展[J]. 石油与天然气化工, 1997, 26(1): 6-14.。

相关文档
最新文档