费托合成产品分布影响分析
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费托合成产物分布1. 费托合成简介费托合成(Fischer-Tropsch synthesis)是一种通过合成气(合成气主要由一氧化碳和氢气组成)制造液体燃料和化工产品的过程。
费托合成是一种重要的工业化学反应,具有广泛的应用领域。
在费托合成过程中,合成气通过催化剂的作用,发生一系列的化学反应,生成各种有机化合物。
2. 合成气的制备合成气是费托合成的重要原料,通常由煤炭、天然气或生物质通过气化反应制备而成。
气化反应将固体或液体碳源转化为气体燃料,主要产物是一氧化碳和氢气。
3. 费托合成反应机理费托合成反应机理复杂,涉及多个反应步骤。
主要反应包括: - 一氧化碳和氢气的加氢反应生成醇类化合物; - 醇类化合物的脱水反应生成烯烃; - 烯烃的聚合反应生成烷烃。
4. 费托合成产物费托合成反应产物种类繁多,包括液体燃料和化工产品。
主要的产物有: - 烷烃:包括甲烷、乙烷、丙烷等,是费托合成的主要产品之一。
烷烃具有较高的热值和稳定性,可用作燃料和化工原料。
- 醇类化合物:包括甲醇、乙醇、丙醇等,是费托合成的中间产物。
醇类化合物具有较高的溶解性和反应活性,可用于合成其他有机化合物。
- 烯烃:包括乙烯、丙烯、丁烯等,是费托合成的重要产物之一。
烯烃具有较高的反应活性和催化活性,可用于合成聚合物和化工产品。
- 氧化物:包括醛、酮、酸等,是费托合成的副产物。
氧化物具有较高的化学活性,可用于合成其他有机化合物。
5. 费托合成产物分布费托合成产物的分布受多种因素影响,包括反应条件、催化剂选择、反应器设计等。
不同的反应条件和催化剂选择会导致产物分布的差异。
一般来说,低温和高压条件下,费托合成反应产物以烷烃为主。
随着反应温度的升高,烯烃和醇类化合物的产量逐渐增加。
此外,催化剂的选择也会对产物分布产生影响。
铁基催化剂通常偏向于产生烯烃和醇类化合物,而钴基催化剂则更倾向于产生烷烃。
在实际工业生产中,费托合成产物的分布通常通过优化反应条件和催化剂选择来实现。
化学费托合成技术对农产品产量提高的影响随着全球人口的增长和人类对食品需求的不断增加,农业产业对于提高作物产量和提高农业生产效率的需求也不断增加。
其中化学费托合成技术就是一种非常重要的技术手段,可以帮助农民提高作物产量、改善作物品质、提高耐旱性和抗病能力等方面。
在本文中,我们将探讨化学费托合成技术对农产品产量提高的影响。
一、简述化学费托合成技术化学费托合成技术是一种通过利用人工合成的化学肥料来改善作物生长环境的技术。
它主要是通过向土壤中添加化肥、农药、除草剂、杀虫剂等化学品的方式来提高农产品的产量和质量。
这种技术不仅可以改善作物生长环境,还可以改善土壤质地,增强作物对恶劣气候的抵抗能力。
此外,它还可以提高作物对养分和水分的吸收能力,从而提高农产品的品质。
二、化学费托合成技术对农产品产量提高的影响1. 改善土壤质量化学费托合成技术可以通过改善土壤质地来提高作物的产量。
它可以调节土壤酸碱度、提高土壤通透性和水分保持性等方面。
这些改善可以使作物得到更好的生长环境,从而提高产量。
2. 提高耐旱性和抗病能力化学费托合成技术可以提高作物对干旱和病虫害的抵抗能力。
这种技术可以通过调整土壤中的肥力和水分含量来提高作物的耐旱性和抗病能力。
此外,它还可以增强作物的免疫力,从而提高作物的抗病能力。
3. 提高养分吸收能力化学费托合成技术可以通过增加土壤中的养分含量来提高作物的养分吸收能力。
它可以向土壤中添加适量的化肥,从而为作物提供足够的营养物质。
这些营养物质可以通过根系被吸收,从而提高作物的生长速度和产量。
4. 提高作物品质化学费托合成技术可以提高作物的品质。
它可以通过调整土壤酸碱度和肥力含量来改善作物品质。
这些改善可以使作物产生更多的营养物质,使作物更加健康和美味。
三、化学费托合成技术在实践中的应用化学费托合成技术在现代农业生产中广泛应用。
许多农民已经意识到这种技术的重要性,开始将它应用到自己的农业生产中。
在实践中,化学费托合成技术已经收到了很好的效果。
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+1)H2==H H H2H+2+HH2H(1)(n+1)H2+2HHH==H H H2H+2+HHH2(2)生成烯烃:nCO+2n H2==H H H2H+HH2H(3)n H2+2HHH==H H H2H+HHH2(4)副反应生成含氧有机物:nCO+2n H2==H H H2H+HH2H(5)nCO+(2n−2)H2=H H H2H H2+(H−2)H2H(6)(n+1)CO+(2n+1)H2==H H H2H+1HHH+HH2H(7)生成甲烷:CO+3H2==HH4+H2H(8)积碳反应:CO+H2==H+H2H(9)歧化反应:2CO==C+C H2(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。
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(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。
煤基费托合成反应影响因素分析作者:徐强来源:《中国化工贸易·上旬刊》2020年第02期摘要:煤炭清洁化利用是我国重要能源发展战略,费托合成作为煤炭间接液化的重要反应,将合成气转化为多种多样的烃类和燃料,对于我国抵抗石油危机和降低石油对外依存度有重要战略意义。
本文首先对费托合成反应进行详细介绍,同时对影响合成反应的众多因素进行详细分析,其中包括反应温度、催化剂、操作压力、合成气混合比例、循环比以及空速等因素。
结果表明,催化剂使用量小于70t左右时,替换周期为4天左右,可以在保证转化率基础上保证催化剂成本最优。
反应温度可以影响费托合成转化率和产品分布,温度为260~280℃时对转化率影响较明显。
操作压力和循环比对转化率影响较小。
关键词:费托合成;反应因素;分析0 引言能源与人类日常活动、政治、军事等息息相关,随着我国经济快速发展,对能源的需求与日俱增。
根据《世界能源统计年鉴2019》,我国是全球石油消费量增长的最大贡献者。
但是煤炭仍然是我国能源产业的主要支柱,在一次能源生产结构中占比达到70%,至今没有一种能源可以取代煤炭在能源结构中地位,现阶段已经勘测到我国煤炭资源总量为1.42万亿t,占据资源总量94%,价格低廉、储量丰富、石油和天然气对外依存度增加和短时间内新能源以及可再生能源比例大幅度增加可能性较低等因素使煤炭清洁化利用越来越受到国家重视[1]。
煤炭也是化工原料的重要来源,煤焦油提供大部分的芳香烃和杂环化合物用作化学试剂和化工原料,煤焦油更是提供了绝大多数的BTX(苯、甲苯和二甲苯)、稠环芳香烃等,并且煤直接燃烧产生大量有害物质污染环境,煤炭的清洁化高效利用迫在眉睫。
1 费托合成介绍费托合成是由德国科学家提出来的反应概念,又称F-T合成,用合成气(一氧化碳和氢气混合气)作为反应原料,使用催化剂在适当反应条件下合成液态烃类和碳氢化合物。
费托合成初衷是为煤炭资源丰富而石油资源匮乏的德国提供发动机燃料,第二次世界大战后能源研究中心转向石油和天然气,因此费托合成失去了发展前景。
费托合成油生产技术及经济评价白尔铮(中石化上海石油化工研究院 201208)由天然气制液体燃料的气转液(GTL)技术是当前C1化工的重要发展方向。
合成油作为21世纪GTL的3种燃料(合成油、二甲醚、甲醇)之一,则成为发展热点。
费托法生产合成油的历史大约可追溯到20世纪20年代。
1923年德国科学家F.Fischer和H.Tropsch 发明了由合成气制液态烃技术,简称FT合成。
1936年德国首先工业化,到1946年德、法、日、中、美共建16套以煤为基础的装置,总生产能力达136万t/a。
之后,由于石油工业的兴起和发展,致使大部分FT合成装置关闭停运。
目前世界上掌握合成油技术的生产商主要有两家,其中一家是南非的Sasol公司,另一家是英荷Shell公司。
Sasol公司40多年来已不断完善煤基合成油的技术,并在此基础上开发出用天然气制合成油的技术。
1991年Sasol开发的先进循环流化床合成工艺(Sasol Advanced synthol,简称SAS),由于SAS反应器改善了气体分布状况,使催化剂消耗量减少40%。
Sasol用该技术在西开普省的Mossel湾建成南非第一个天然气制合成油工厂。
该厂装备了3座SAS反应炉,设备总投资约12亿美元,日产合成油3万桶。
与此同时,Sasol公司还开发了浆态床馏分油合成工艺(Slurry Phase Distillate,简称SPD)。
现Sasol公司已成为世界最大的以煤为原料生产合成油及化工产品的煤化工基地。
如今每年消耗4590万t低质煤,生产458万t燃油(15万桶/d)和310万t化工产品。
合成油占南非总燃油市场的40%。
英荷Shell公司经多年开发,已拥有世界先进的天然气制合成油技术,即中间馏分油合成技术(Shell Middle Distillate Synthesis,简称SMDS)。
该工艺将传统FT技术和分子筛裂化或加氢裂化相结合生产高辛烷值汽油或优质柴油。
极性溶剂相费托合成的产物分布特征分析摘要:随着社会经济的迅速发展,我国工业也在原有的基础上取得进步。
费托合成溶剂的应用,是将煤、天然气和生物质等物质经合成气催化转化为烷烃、烯烃和含氧化合物等液体燃料及化学品的过程,被认为是未来替代石油衍生品的重要途径之一,在我国社会的发展中有着极其重要的作用。
在此,本文针对极性溶剂相费托合成的产物分布特征这一问题,做以下论述。
关键词:极性溶剂费托合成产物分布特征分析在当前的化学反应中,费托合成作为一种连续反应过程,其反应的产物在不同时期呈现的状态也不同。
在整个初级极端,其产物主要以直链的a-烯烃及少量的正构烷烃为主,这些物质能够通过自身的性质,第二次发生加氢或异构化反应,使其在现有的基础上生成对应的烷烃或异构烃,同时在条件允许的状况下,发生加氢裂解反应。
在整个反应过程中,要想从根本上控制费托合成的初级反应与二次反应,除了在操作技术上加强要求外,还应结合着目标产物的相关要求,对二次反应进行相应的促进或抑制。
在此,本文从以下两个方面出发,针对极性溶剂相费托合成的产物分布特征,做以下简要分析:一、极性溶剂相费托合成产物实验1.催化剂还原实验人员在进行该实验的过程中,所使用的催化剂为铁基催化剂,实验对催化剂的粒径也有严格的要求,其粒径必须小于100um;且在投入使用时,不能直接加入,应先在离线的石英管反应器中还原后,才能转入高压釜中进行费托反应。
在当前实验所使用的溶剂中,主要包括PEG、1,4丁二醇、乙二醇和正辛烷,在开始实验前,并没有经过任何特殊处理。
2.实验过程在实验实施中,实验操作人员可以先使用50g溶剂,将新鲜还原的催化剂转移到100ml不锈钢的高压釜中,在经过相应的时间反应后,将合成气分别经脱硫、脱氧、脱碳、脱水等程序后,将其产物放置到反应釜中,在常压下,使其处于通气状态,通气时间一般控制在3~5min,置换反应器中的空气置换彻底后,将反应器的出口阀门关闭,同时将反应器中的压力升到3.0MPa,对于中间出现的间歇反应,操作人员应及时的关闭进气阀门,升高其温度,同时以800r/min的搅拌速率对反应器中的物质进行搅拌,并在24小时后对其进行下一步观察。
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。
载体钌催化剂的应用领域(三):费-托(F-T)合成反应2016-06-11 12:21来源:内江洛伯尔材料科技有限公司作者:研发部钌催化剂实现水介质中费托合成F-T合成是合成气转化为碳氢化合物的反应过程。
F-T合成催化剂的活性组分主要以Fe, Co 和Ru为主, 其活性高低顺序为Ru>Co>Fe, 链增长几率顺序大致为Ru>Co≈Fe。
早期,有关负载型Ru基催化剂用于F-T合成反应的报道较多, 但其昂贵的价格限制了Ru催化剂的工业化应用。
当前, 负载型Ru基F-T催化剂的研究主要基于机理探索、新催化剂设计和新过程开发等角度展开的。
研究表明, Ru基催化剂可在较高的水分压和含氧化合物气氛中维持较高的活性,因而有可能用于生物质合成气转化反应中。
Xiong等研究了具有不同孔径和不同Ru粒径的 SBA-15分子筛孔道的限域Ru催化剂, 与Ru粒子尺寸等因素相比,SBA-15分子筛孔道的限域作用对F-T合成产物分布的影响更大, 适当的孔径可获得最佳的C5+烃选择性。
在催化剂设计方面, Okabe课题组采用醇盐法制备了孔径分布为4.0~8.0 nm的10%Ru/SiO2催化剂。
发现C5+烃的选择性随着孔径的增大而升高, 相应的CH4选择性则会降低;在孔径为8.4 nm的催化剂上, C5+烃选择性可达88.2%. 在新过程开发方面,Kang等通过耦合Ru基催化剂的高碳链增长效应和酸处理的CNT, 研制出具有高C10-20选择性的Ru/CNT催化剂。
在适宜的酸性和Ru粒径下, C10-20烃选择性达65%。
最近, 王野课题组设计出新型可控且具有高C5-11选择性的Ru/meso-ZSM5费-托合成催化剂, 并阐述了影响产物选择性的两个关键因素, 即载体孔结构和酸性质。
在此理论指导下, 成康等通过调节NaOH浓度, 得到了一种酸性和孔结构都呈现规律性变化的多孔级beta分子筛。
在相应的3%Ru/meso-beta催化剂上F-T合成反应的C5-11的选择性可达77.2%。
横向委托-费托合成产物组成分析及应用方案
横向委托,研究起始时间:2015年
费托合成产物组成分析及应用方案
摘要
Fe基费托合成液相产物主要由碳数为C5-C24的α-烯烃、正构烷烃以及少量的异构烷烯烃组成,其中α-烯烃的含量为66.4%。
并针对其组成特点给出了深加工方案和建议;Co基费托合成产品的主要组分为正构烷烃含量在91%-98%之间,另外含有少量的烯烃,主要为内烯烃和α-烯烃;
目前钴基费托合成的生产装置上将产物切割为轻油、重油、软蜡和硬蜡四个产品,轻油组分主要为C5-C10烷烃,适合作为烯烃裂解原料;重油组分可作为柴油销售;而软蜡主要组成为C16-C20,组分偏轻,并不适合作为润滑油加氢异构装置的原料;硬蜡组分由于含有较多的C20左右组分,造成其熔点偏低,需要进一步加工才能加以精细化应用;钴基费托合成的产品以正构烷烃为主,且不含硫氮等杂元素,具有清净性高的特点,非常适合进行区别化、精细化的开发利用,如作为乙烯裂解料、食品级溶剂油、柴油十六烷值改进剂、高品质润滑油基础油的加工原料、食品/化妆品添加剂等等。
费托合成产物分布的实验研究林金芝;周利平;郝栩;杨勇;相宏伟;李永旺;靳海波【摘要】The traditional multiple-step collection of Fischer-Tropsch products was replaced by an one-step cooling method. The products (C1-C30 hydrocarbons and alcohols) in the gas phase were analyzed by the on-line GCs with high-temperature heating, while the liquids (C10-C70 hydrocarbons) were analyzed by the off-line GCs. The gases and the liquids were accurately measured by using internal standards, respectively. The work checked the accuracy and the stability of the high-temperature on-line analysis of the gas components. Some more reliable experimental results, e.g. the paraffins, olefins and alcohols formations catalyzed by an industrial iron-based catalyst, were given by this high-efficiency equipment.A correlation between the carbon number and the detailed products was developed. Furthermore, the work estimated the flash loss in product collecting and also the water condensation in the separator with the varied operating conditions by Aspen Plus modeling. It showed that the flash loss is negligible, and the water condensed in the separator, which will be mixed with the liquid wax, could enlarge the yields of the components inC10-C20 region. The separator running at higher temperature and lower pressure would be necessary to avoid the water condensation in the liquid wax.%将费托合成传统的多级冷却产物收集改进为一级冷却收集,气相产物(C1~C30烃和醇等)经高温管路直接在线分析,液相蜡(C10~C70烃类)离线分析,气相和液相产物均通过内标法精确计量。
费托合成产品分布影响分析摘要:现行费托合成技术主要是依靠煤炭和天然气蒸汽混合进行深度脱硫技术而得到的不同的液体燃料的一种先进技术,费托合成技术获得燃料油具有高效清洁的作用。
费托合成反应的进行,催化剂的影响较显著,对于生成的烯烃、烷烃、副产物甲烷和乙醇等等,其组成成分服从ASF分布规律,对于不同的反应条件,使得系统的反应呈现不同的趋势,该文采用壳牌气化炉技术,将粗煤气后经一氧化碳变换器变换,由低温甲醇洗脱除二氧化碳,得到适当H2/CO比的合成气,经由费托合成反应生成目标产品,本文针对费托合成技术对产品分布影响分析,全面而系统的阐述费托合成技术中反应温度、反应压力、反应时间、H2/CO比例、合成气空速等对合成产物的影响等,并根据生产实际进行标定存在的问题并提出相应建议,以满足生产实际。
关键词:费-托合成煤炭和天然气操作条件催化剂产物生产实际早在20世纪初,费托合成技术开始走进人们视野,费托合成主要是依靠煤炭和天然气蒸汽混合进行深度脱硫技术而得到不同液体燃料一种先进技术。
20世纪早期,Sabatier和Senderens将一氧化碳转化为气态轻质烃类物质;1922年左右,德国Franz Fischer和Hans Tropsch对该技术进行进一步研究发展,随后的1925年,德国开始探索费托合成技术,并于1934年成功兴建世界上第一个F-T合成油厂,在短短的10年时间内,德国相继建立多家炼油厂。
1955年,南非Sasol 公司兴建第一家采用费托合成技术的炼油厂Sasolburg。
进入21世纪,美国、俄国、中国、日本、尼日尼亚等国家均相继开始建立费托合成技术炼燃料油厂;2006年我国神华集团与南非的Sasol 公司合资在内蒙古建立万吨燃料油炼油厂,同年2月,山西潞安矿物局煤基合成油示范厂完工,旨在计划年产16万t燃料油,费托合成技术把CO 和氢气转化为我们所用的燃料油是世界用油的必然趋势。
费托合成技术获得燃料油,具有高效清洁的作用。
《高温与低温费托合成联产系统过程分析及产品设计》篇一一、引言随着全球能源需求的不断增长和环境保护意识的提升,新型能源技术的研究与开发显得尤为重要。
费托合成技术作为生产清洁能源的有效手段,已引起国内外众多研究机构的广泛关注。
本文着重对高温与低温费托合成联产系统进行过程分析,并提出系统的产品设计思路,为进一步优化费托合成技术和提升能效提供参考。
二、高温与低温费托合成系统概述费托合成是一种通过模拟天然油气的生成过程来生产清洁燃料的合成技术。
该技术可以在不同温度下进行,而高温与低温费托合成系统则是将两者相结合,实现能量的高效利用和产物的多样化。
其中,高温费托合成侧重于在较高温度下进行反应,有利于快速反应和高效能量转化;而低温费托合成则更注重产物的纯度和质量。
三、联产系统过程分析1. 原料选择与预处理:联产系统主要使用天然气或生物质等作为原料,通过预处理过程如净化、压缩等,为后续反应提供合格的原料。
2. 高温费托合成反应:在高温条件下,原料在催化剂的作用下进行费托合成反应,生成液态烃类物质。
这一过程需要高效的热能管理和催化剂选择,以实现快速反应和高能效。
3. 低温费托合成反应:在低温条件下,利用前述过程中未反应的剩余气体继续进行费托合成,进一步提纯产品并增加其种类和品质。
此环节强调产物的精炼和选择性控制。
4. 系统热量管理与能量回收:整个过程中产生的热量需进行合理管理,通过热交换器、余热回收装置等设备实现热能的回收和再利用,提高整体能效。
四、产品设计思路1. 工艺流程设计:在保证反应效率和产物质量的前提下,优化工艺流程,减少能量损失和资源浪费。
设计合理的反应器、换热器等关键设备布局,实现流程的紧凑和高效。
2. 催化剂选择与优化:针对高温和低温费托合成的特点,选择具有高活性和高选择性的催化剂。
通过实验研究和模拟分析,优化催化剂配方和使用条件,提高催化效率和稳定性。
3. 设备选材与结构优化:根据系统的使用条件和工艺要求,选择耐高温、耐腐蚀的材质。
费托合成详细产物分析方法及产物分布自动生成策略宋昆朋;高扬乐;李莹;周利平;相宏伟【期刊名称】《低碳化学与化工》【年(卷),期】2024(49)4【摘要】费托合成反应具有产物种类复杂、碳数分布广及收集流程长等特点,产物组分的定性、定量分析涉及多步且繁重的谱峰识别和数据处理工作,耗时耗力且极易产生人为误差。
结合最新分析技术,设计并验证了一维色谱分析尾气、水相和油相低碳产物组分,利用二维色谱配置反吹装置分析了油相和蜡相产物(C_(≤30))组分、高温模拟蒸馏分析蜡相产物(C_(31)~C_(100))组分,以及理论外推了C_(100+)产物组分的组合分析方法。
借助Python语言的数据处理功能,提出了费托合成详细产物分析及数据自动处理策略,通过深入剖析产物谱峰数据特征,针对不同产物流股提出相应的定量计算方法,最终形成了高效准确的费托合成全产物分布自动处理方案。
验证了各种操作条件下产物分布计算的准确性,发现在高链增长因子的费托合成反应条件(温度为275℃、压力为3 MPa、合成气空速为35 L/(g·h)及n(H_(2)):n(CO)=1)下,该方法可确定的产物的最高碳数达164。
【总页数】13页(P31-43)【作者】宋昆朋;高扬乐;李莹;周利平;相宏伟【作者单位】中国科学院山西煤炭化学研究所煤炭高效低碳利用全国重点实验室;中国科学院大学;中科合成油技术股份有限公司国家能源煤基清洁燃料研究中心【正文语种】中文【中图分类】TQ413.21【相关文献】1.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2.费托合成产物碳数分布的多中心模型3.极性溶剂相费托合成的产物分布特征分析4.费托合成产物分布研究5.费托合成产物分布偏移影响及措施因版权原因,仅展示原文概要,查看原文内容请购买。