费托合成产物的加工利用技术探讨

费托合成反应是CO加氢和碳链增长的反应。费托合成产物是以烃类为主的混合物,经分离得到费托合成油、尾气和反应水。将费托合成产物进行不同工艺条件的加工处理,可以得到高附加值的化学品。     

高温气相色谱法测定费-托合成蜡的碳数分布

首次采用柱上进样技术,使用DB-HT-SimDis色谱柱,通过高温气相色谱-火焰离子化检测法,对含高碳数产物的费托合成蜡的碳数分布进行了快速准确的测定。对载气流量、柱箱升温程序、进样量、进样浓度等实验参数进行了全面的考察。在最佳实验条件下,可在60 min内准确测定费托合成蜡C21~C101的碳数分布,所得C21~C74相邻碳数化合物分离度高于1.5,C74~C101之间相邻碳数化合物分离度高于1.2。从C57至C101,Ln(W/n)与对应碳数的线性关系良好,相关系数为0.999 3,可计算得到实验用费托合成产物的链增长因子α值为0.928。所建方法操作简便、分离效率高、测定结果准确,对各种蜡产物的品质分析有重要的意义。     

脂肪醇合成新方法

简要回顾了现有天然脂肪醇和合成脂肪醇的工业制备方法,介绍了脂肪醇合成新方法——改性费托合成;重点介绍了溶液相费托合成中水相费托合成、阴离子助剂改性费托合成和乙二醇相费托合成3种方法合成脂肪醇的情况,并探讨了这些方法在实际脂肪醇生产中的应用前景。     

煤基费托合成尾气流向变换自热式转化制合成气

提出了一种将热交换与反应相结合的流向变换自热反应器用于煤基费托合成尾气转化制合成气。反应器的进料分中间和旁路两处,采用蓄热式换热法回收高温重整气显热用于预热旁路进料。Aspen Plus拟稳态模拟结果表明:调整氧气与费托合成尾气流量比可以得到最大合成气收率,水蒸气从旁路加入能提高甲烷转化率与合成气收率;相比传统的自热重整反应器,它可以使氧耗降低约26%,同时合成气收率增加约9%。有效能分析发现该反应器可以减少反应过程的化学有效能损失。     

费托合成油中含氧化合物脱除方法的研究进展

综述了费托合成油中含氧化合物脱除方法方面所取得的进展,包括精馏法、物理吸附法和化学脱除法等,指出了每种脱除方法的局限性和存在的主要问题,为费托合成油中含氧化合物脱除及费托合成油的进一步工业应用提供参考。     

费托合成详细产物分析方法及产物分布自动生成策略

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(C₃₁～C₁₀₀)组分,以及理论外推了C₁₀₀₊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(H₂):n(CO)=1)下,该方法可确定的产物的最高碳数达164。     

费-托合成催化剂颗粒的扩散与反应模型

假定费托合成铁基催化剂颗粒孔隙内充满着液体蜡,在费托合成反应条件下研究了催化剂颗粒内的扩散和反应行为。认为反应物从气流主体扩散到催化剂颗粒外表面,再从外表面向催化剂的孔道内部扩散,然后在催化剂内部孔道所组成的内表面上进行催化反应;基于费托合成反应动力学模型和双α-ASF产物分布模型,建立了催化剂颗粒内的扩散与反应数学模型;考察了催化剂颗粒内的扩散反应行为以及反应温度、反应压力与颗粒尺寸对费托合成反应结果的影响;同时讨论了球形催化剂颗粒的内扩散有效因子与Thiele模数的相互关系。结果表明：反应温度与颗粒尺寸对费托合成反应性能有很大的影响,而反应压力对费托合成反应性能的影响不明显;催化剂颗粒的内扩散有效因子随着Thiele模数的增加而减少。     

费托合成工艺研究进展

针对费托合成反应中的催化剂、传质和传热的关键问题,综述了低温和高温费托合成工艺的研究进展以及应用现状,对固定床、流化床和浆态床3种传统的费托合成工艺进行了分析与比较,并介绍了近年出现的微通道反应器、整体式反应器等新型反应器和超临界流体等新型费托合成工艺。在此基础上,对今后费托合成工艺的研究及发展方向进行了分析和展望,反应器结构、催化剂设计和微反应器是未来的研究热点,将为费托合成工艺的进步发挥重要作用。     

费托合成反应动力学研究的回顾与展望

综述了费托合成反应动力学 /模型的研究概况 ,并根据费托合成反应动力学的最新研究进展和目前煤 /天然气通过费托合成的优化利用途径而逐步走向工程化的需求 ,指出了将来费托合成反应动力学工作开展的重点     

煤基高温费托合成技术进展

煤基高温费托合成工艺是汽油柴油重要的生产工艺,在生产过程中,正确了解工艺特点和工艺路线,对于掌握煤基高温费托合成工艺的应用情况具有重要意义。因此,我们应当根据煤托高温费托合成工艺的特点,对其工艺特性、工艺应用和工艺细节进行分析,为汽油的生产和柴油的生产提供有效的工艺支持,解决费托合成工艺应用过程中存在的各种问题,保证煤基高温费托合成工艺在应用中能够取得积极效果,提高工艺合成效率,满足汽油和柴油的生产需要。     

上海兖矿能源钴/铁基费托合成催化剂通过鉴定

正上海兖矿能源科技公司开发研究的铁剂淤浆床费托合成催化剂与工业应用项目和钴基浆态床费托合成催化剂开发与放大研究两项目,通过中国石油和化学工业联合会在北京主持的科技成果鉴定会。其中,铁基浆态床费托合成催化剂项目实现了铁基浆态床费托合成催化剂实验室制备、放大和工业生产,为大     

费托合成产物谱图计算机辅助识别

费托合成产物包含大量的正构烃、异构烃和含氧化合物,人工识别其产物谱图费时费力,而且容易出错。基于Excel软件平台和其内置的VBA编程语言,针对费托合成产物的特点,开发了一套谱图自动识别程序。该程序采取分段识别的策略,将计算机识别与人工判断有机结合,可快速准确地识别所有产物谱图并给出详细的产物分析结果和产物分布图,显著地提高了产物分析过程的效率和准确性。     

美国通过费托合成生产喷气燃料

美国于2008年9月中旬宣布通过费托合成生产出喷气燃料。Rentech公司从其在科罗拉多州Commerce市的费托合成产品验证装置第一次生产出了喷气燃料。该装置通过天然气蒸汽重整生产由氢气和一氧化碳组成的合成气,再通过费托反应将合成气转化为石蜡,费托反应在     

费托合成钴基催化剂颗粒内的传递反应行为分析

基于费托合成钴基催化剂反应动力学模型,建立了针对费托合成复杂多重反应体系的多组分扩散-反应的颗粒数学模型,以此为基础,考察了费托合成体系中催化剂颗粒尺寸、操作条件及反应物在颗粒内的传递反应行为等对费托合成反应性和产物选择性的影响。结果表明,对于毫米级钴基催化剂,费托合成反应主要发生在催化剂颗粒的外部壳层,0.2R_p～0.3R_p厚度区域(R_p为催化剂半径),低碳烃较易在催化剂颗粒内部产生,重质烃则易在催化剂颗粒表面产生,催化剂内部温升为0.0534℃,不会造成催化剂烧结。升高温度和增大颗粒尺寸抑制烃类产物的链增长,增大压力则有利于产物碳链的增长和重质烃的生成。工业用固定床钴基催化剂颗粒采用圆柱形Φ2×2～Φ4×4 mm(直径×高)最为适宜,CO内扩散有效因子范围为0.15～0.30。     

400×10^4t/a煤炭间接液化项目产品结构调整优化

介绍了神华宁夏煤业集团400×10^4t/a煤炭间接液化项目油品加工装置产品结构及存在的局限。项目费托油品加工装置采用加氢精制、加氢裂化和临氢异构技术相结合工艺,将费托合成中间品转化为LPG、石脑油和柴油组分产品。产品结构单一,主要产品柴油销售面临市场压力。针对存在的问题,本文结合费托合成油品的特点并充分结合现有产品结构,提出了费托合成产品多样化方案,即以生产柴油和低碳烯烃为主线,根据市场变化,尽可能多地生产液体石蜡、基础油和费托蜡等高附加值的产品。     

松辽盆地天然气成因探讨(为庆祝《新疆石油地质》创刊30周年而作)

松辽盆地徐家围子断陷的天然气成因备受争议,焦点是有机成因气还是无机成因气.费托合成烃的反应可以发生如光合作用那样的碳同位素分馏作用,但未必显示碳同位素的反序分布.热液条件下费托反应在自然界更普遍,但其碳氢同位素的动力学分馏特征尚不十分清楚,碳同位素组成用于油气物源示踪识别仍有很大的不确定性.松辽盆地深部地壳特征表明,中地壳有一低速高导层,地幔流体CO2、H2可在此进行费托合成烃的反应,这种超临界的流体的反应可形成烃和烃类化合物.根据这一思路,松辽盆地深部(不仅仅是火山岩,还有花岗岩等基底岩石)有更多的天然气尚待勘探与发现,也可在其他盆地寻找大油气田.     

硅溶胶粒径对沉淀铁催化剂费托合成性能的影响

在相同的制备条件下,采用相同SiO_2浓度、不同粒径的硅溶胶作为硅源制备费托合成沉淀铁Fe/Cu/K/SiO_2催化剂,考察了硅溶胶粒径对沉淀铁催化剂费托合成反应性能的影响。实验结果表明,硅溶胶的粒径在7~18 nm范围内时,硅溶胶粒径的不同会对沉淀铁催化剂的反应性能产生影响;随硅溶胶粒径的增加,催化剂的费托合成反应CO转化率明显下降。采用XRD、N_2吸附-脱附和H_2-TPR等方法表征了硅溶胶粒径对费托合成沉淀铁催化剂的织构和性能。表征结果显示,硅溶胶的粒径越小,催化剂主物相α-Fe_2O_3晶粒和比表面积越大,越有利于催化剂的还原和碳化,因而有利于催化剂CO反应性能的提高。     

埋刮板输送机在费托合成过滤卸渣系统的应用

费托合成反应器蜡是低温费托合成的重要产物,陕西未来能源煤制油分公司100万吨/年费托合成采用兖矿上海能源科技低温铁基浆态床技术。产物反应器蜡通过过滤器预涂和添加助剂等手段过滤出铁基催化剂,得到合格石蜡,过滤器卸渣通过埋刮板输送机输送至运输车辆倒运至指定位置。     

费-托合成蜡加氢提质生产基础油和特种蜡技术的工业应用

采用中国石化石油化工科学研究院开发的费-托合成蜡加氢提质生产基础油和特种蜡工艺技术,以中国石化镇海炼化分公司浆态床费托合成中试装置生产的费托合成蜡为原料,在南阳精蜡厂3 kt/a加氢装置进行了工业应用试验。结果表明,费托合成蜡加氢提质技术可以生产出倾点低于-30 ℃、黏度指数大于140的高质量润滑油基础油和滴熔点达到90 ℃以上的特种蜡,验证了该技术的可靠性。     

EGSB生物反应器处理费托合成废水

本研究的主要依据是以EGSB生物反应器为核心的厌氧工艺处理某厂高温费托合成除油有机废水的试验结果。研究的主要目的是提供一种费托合成高浓有机废水的处理方法。该方法主要是通过在EGSB反应器中接种、驯化普通厌氧颗粒污泥来实现,还要结合废水水质特点,确定一种合理的进水水质组合,使厌氧微生物能够高效、稳定地处理除油后的费托合成高浓有机废水。试验结果表明:EGSB反应器容积负荷为20kg CODcr/(m~3·d),反应器内温度维持在35～37℃,费托合成除油有机废水不加碱中和及EGSB反应器回流比为500%等条件下,系统依然能够正常运行,使有机废水中有机物的去除率高达96%以上,有效降低了企业经营成本。