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费托合成工艺制乙烯全文共四篇示例，供读者参考第一篇示例：费托合成是一种重要的化学工艺，利用一氧化碳和氢气在催化剂的作用下，合成乙烯这种重要的化学品。
乙烯是一种重要的化工原料，广泛用于制造聚乙烯、乙烯醇等化工产品。
费托合成工艺制备乙烯具有高效、环保等特点，受到广泛关注。
费托合成工艺制备乙烯的基本原理是将一氧化碳和氢气在高温、高压以及铁、铬等金属氧化物为主的催化剂的作用下进行化学反应，生成乙烯。
费托合成工艺的反应过程主要包括以下几个步骤：氢气与一氧化碳在催化剂表面吸附并活化，生成乙酸根离子和水。
乙酸根离子再与氢气继续反应，生成乙醇。
乙醇进一步脱水，生成乙烯。
费托合成工艺制备乙烯的过程需要选择适当的催化剂。
目前，常用的费托合成催化剂主要包括铁、铬、钴等金属氧化物，催化剂的种类和形态对反应产物的选择和产率有重要影响。
反应条件也需要精确控制，包括温度、压力、气流速率等参数。
费托合成工艺制备乙烯的优点之一是可以直接利用资源丰富的一氧化碳和氢气，无需依赖石油等化石能源。
费托合成反应产物的选择性高，产品纯度较高，有利于后续产品的加工制备。
费托合成工艺制备乙烯也存在一些问题。
生产成本较高，需要耗费大量能源和催化剂。
由于反应过程较为复杂，催化剂的寿命较短，需要频繁更换和再生，影响了生产的连续性和稳定性。
为了解决这些问题，研究人员一直致力于提高费托合成工艺制备乙烯的效率和环保性。
近年来，通过改良催化剂的结构和组成，优化反应条件等手段，已经取得了一定的进展。
采用纳米催化剂可以提高反应速率和产品选择性，减少能源消耗和废弃物排放；改进反应工艺，实现高温高压条件下的反应，提高乙烯产率和纯度。
在未来，费托合成工艺制备乙烯将继续成为一个重要的研究领域。
研究人员将不断探索新的催化剂及反应条件，提高乙烯的产率和纯度，降低生产成本，实现资源利用的最大化。
费托合成工艺制备乙烯的发展将为化工行业的绿色生产和可持续发展做出贡献。
【2000字】第二篇示例：费托合成是一种用于制备乙烯的工艺方法，采用催化剂将一些可再生资源转化为有机化合物。
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。
eto合成油
"ETO合成油"是指通过乙烯（C2H4）和气体甲醇（CH3OH）的反应合成的一种人工合成油。
这个过程被称为乙烯/甲醇（ETO）法合成。
在该反应中，乙烯和甲醇在催化剂的作用下发生反应，生成长链烃类化合物，从而形成合成油。
ETO合成油具有许多优点。
首先，它是一种可再生能源，因为乙烯可以从各种来源中获得，包括天然气和生物质。
其次，ETO合成油可以替代传统石油燃料，减少对有限石油资源的依赖。
此外，ETO 合成油的燃烧产生的二氧化碳排放比石油燃料低，对环境更友好。
然而，ETO合成油也存在一些挑战。
首先，该技术需要特殊的催化剂和高温高压条件，这增加了生产成本。
其次，乙烯和甲醇的供应也可能受到限制，从而影响ETO合成油的生产规模。
总的来说，ETO合成油是一种具有潜力的可再生能源，可以在减少对传统石油资源依赖和降低碳排放方面发挥重要作用。
然而，需要进一步的研究和技术创新来解决其生产成本和可持续性方面的挑战。
第48卷第5期 当 代 化 工 Vol.48，No.5 2019年5月 Contemporary Chemical Industry May，2019收稿日期： 2019-03-15 作者简介： 孙国权（1982-），男，河北省抚宁县人，工程师，硕士，研究方向：特种油加氢工艺研究工作。
E-mail：sunguoquan.fshy@。
费托合成轻油加氢生产轻质白油技术孙国权，姚春雷，全辉，刘全杰，韩照明（中国石化大连石油化工研究院，辽宁 大连 116045）摘 要： 介绍了FRIPP 利用费托合成油轻馏分加氢精制工艺生产轻质白油、液体石蜡技术。
试验以费托合成油轻馏分为原料，在小型加氢反应装置采用加氢工艺生产轻质白油和液体石蜡。
试验结果表明，费托合成油轻馏分油的正构烷烃含量高的特点，在适宜的操作条件下，脱除原料中含有的含氧化合物和烯烃，生产优质轻质白油、液体石蜡产品。
关 键 词：费托合成油；加氢精制；液体石蜡；轻质白油中图分类号：TE 624 文献标识码： A 文章编号： 1671-0460（2019）05-0985-04Production Technology of Light White Oil From F-TSynthetic Oil With Hydrofining ProcessSUN Guo-quan, YAO Chun-lei, QUAN Hui, LIU Quan-jie, HAN Zhao-ming（Sinopec Dalian Research Institute of Petroleum and Petrochemicals, Liaoning Dalian 116045, China ）Abstract : The light white oil production technology developed by Dalian Research Institute of Petroleum and Petrochemicals (FRIPP) was introduced. The technology can produce light white oil and liquid paraffin from the light fraction of Fischer-Tropsch synthetic oil with hydrotreating process. The pilot scale production of the light white oil and liquid paraffin was carried out by an experimental hydrotreating device. The test results showed that oxides and olefins in light fraction of F-T synthetic oil were removed, and high quality light white oil and liquid paraffin were produced under appropriate conditions.Key words : Fischer-Tropsch synthetic oil; Hydrofining ；Liquid paraffin ；Light white oil将合成气经催化反应转化为液态烃的方法简称费-托合成[1-5]。
生物质气化费托合成汽柴油1.引言1.1 概述生物质气化费托合成技术是一种将生物质能源转化为高品质汽柴油的可持续能源技术。
随着全球能源危机和环境污染问题的日益严重，生物质气化费托合成技术成为了探索可替代传统化石燃料的重要途径之一。
生物质气化是一种将生物质原料通过高温和缺氧条件下进行热解分解的过程。
在这一过程中，生物质的碳水化合物和有机物质会转化为一氧化碳、氢气和甲烷等可燃气体。
而费托合成技术则是利用这些可燃气体通过催化反应转化为液体燃料，即合成汽柴油。
生物质气化费托合成技术具有多重优势。
首先，它能够将生物质资源转化为高品质的液体燃料，满足汽车和机械等领域对能源的需求。
其次，生物质气化费托合成过程中产生的废水和废气可以进行二次利用和处理，减少了环境污染。
此外，生物质气化费托合成技术还可以利用农业和森林废弃物等生物质资源，实现资源的综合利用和循环经济。
生物质气化费托合成汽柴油技术目前已经取得了一些重要的研究成果，并得到了广泛的应用。
然而，与传统石油燃料相比，生物质气化费托合成技术在成本、效率和可持续性等方面还存在一些挑战和待解决的问题。
因此，进一步的研究和开发仍然是必要的。
总之，生物质气化费托合成技术具有巨大的潜力和发展前景。
通过深入研究和有效应用，我们有望实现对于传统化石燃料的替代，从而推动可持续能源的发展和保护环境的目标。
1.2 文章结构文章结构部分:文章的结构主要分为三个部分，分别是引言、正文和结论。
引言部分概述了文章的主题以及相关背景知识，并介绍了生物质气化费托合成汽柴油的重要性和研究意义。
通过引言部分，读者可以了解到文章的主要内容和目的。
正文部分主要包括了生物质气化技术和费托合成技术的详细介绍。
在生物质气化技术部分，将对生物质气化的原理、方法和过程进行探讨，包括从生物质干馏到产生气体燃料的过程。
而在费托合成技术部分，将介绍费托合成的原理、反应过程和催化剂的选择等方面的内容。
通过对这两个技术的介绍，读者可以了解到生物质气化费托合成汽柴油的基本原理和技术路线。
费托蜡生产工艺费托蜡（Feto Wax），又名石化蜡、加氢蜡或液化石蜡，是一种无色、无味、无毒的有机化合物，常用作包装材料、制造蜡烛、橡胶加工等行业的原料。
费托蜡的生产工艺主要包括以下几个步骤：原料准备、裂解、脱蜡、洗涤、过滤、聚合、脱催化剂、凝固和封装等过程。
首先，原料准备是生产费托蜡的第一步。
生产费托蜡的主要原料是重整蜡油和裂解蜡油。
重整蜡油是从石油裂解过程中产生的含蜡汽油经过分馏而得到的蜡烃混合物，裂解蜡油是通过热裂解过程从石油裂解气体中获得的，两者都是含有大量的蜡烃的液体。
接下来，裂解是将原始的蜡油进行碳链断裂的过程，以得到合适的碳链长度的蜡烃。
裂解一般采用催化裂化或热裂化的方法进行。
催化裂化是在催化剂的作用下将较长碳链的烃类分解为较短碳链的烃类，而热裂化则是通过高温将长链蜡油直接分解为短链蜡烃。
脱蜡是将裂解得到的短链蜡烃从蜡油中分离出来的过程。
脱蜡一般采用低温凝固和过滤的方式进行。
在低温下，蜡烃会凝固形成固体，通过过滤将固体与液体分离。
洗涤是将脱蜡后的蜡烃进行洗涤，去除其中的杂质和不纯物质。
洗涤一般采用溶剂洗涤的方式，将蜡烃与溶剂充分混合并分离，使得溶剂带走其中的杂质。
过滤是将洗涤后的蜡烃进行过滤，去除其中的固体颗粒和悬浮物。
过滤一般采用压滤或真空过滤的方式进行。
聚合是将过滤后的蜡烃进行聚合处理，使得蜡烃分子链更长，从而提高蜡烃的熔点和软化点。
聚合一般采用催化剂的作用，通过控制聚合反应的时间和温度来实现。
脱催化剂是将聚合后的蜡烃进行处理，去除催化剂和其他残留物。
脱催化剂一般采用溶剂脱催化或蒸汽脱催化的方式进行。
凝固是将脱催化剂后的蜡烃进行冷却凝固，形成固态的费托蜡。
凝固一般通过控制冷却速度和温度来实现。
最后，将凝固后的费托蜡进行封装，以便储存和运输。
综上所述，费托蜡的生产工艺主要包括原料准备、裂解、脱蜡、洗涤、过滤、聚合、脱催化剂、凝固和封装等多个步骤。
每个步骤都有其特定的操作和条件要求，通过这些步骤的连续操作，最终得到优质的费托蜡产品。
生物质气化费托合成航空燃油工艺一、背景介绍1.1 生物质能源的重要性随着全球范围内对于可再生能源和环境保护的重视，生物质能源作为一种绿色可再生能源得到了广泛关注。
生物质能源具有广泛的来源，包括木材、农作物秸秆、城市生活垃圾等，不仅能够减少对传统石油资源的依赖，还能有效减少温室气体的排放，对于缓解能源短缺和改善环境质量具有重要意义。
1.2 航空燃油的绿色替代品航空燃油作为航空运输领域的重要能源，直接关系到国家的交通运输和国防安全。
近年来，随着全球变暖和环境污染问题的日益严重，航空公司和相关领域的研究机构对于开发绿色可再生的航空燃油有了更多的兴趣和投入。
而生物质气化费托合成航空燃油工艺正是符合绿色环保要求的一种可行方案。
二、生物质气化费托合成航空燃油工艺概述2.1 生物质气化生物质气化是一种通过在高温和缺氧条件下将生物质转化为合成气的过程。
生物质气化过程中产生的合成气中含有一定的一氧化碳和氢气，这为生产费托合成燃料提供了原料。
2.2 费托合成费托合成是一种通过催化剂将合成气转化为液态燃料的化学反应过程。
在费托合成过程中，一氧化碳和氢气会通过一系列的化学反应转化为燃料。
这种合成燃料可以替代传统石油燃料，具有绿色环保的特点。
2.3 生物质气化费托合成航空燃油工艺生物质气化费托合成航空燃油工艺是将生物质气化和费托合成技术相结合，通过对生物质进行气化处理，生产出合成气，再将合成气经过费托合成反应制得航空燃油。
这一工艺既能够充分利用生物质资源，又能够生产出绿色环保的航空燃油，具有重要的意义和价值。
三、生物质气化费托合成航空燃油工艺的优势3.1 资源广泛生物质作为可再生资源，来源广泛，可在全球范围内进行生产和利用。
3.2 环保减排生物质气化费托合成航空燃油工艺属于绿色环保能源，在生产过程中减少了温室气体的排放，并减少了对传统石油资源的依赖。
3.3 替代燃料生物质气化费托合成航空燃油是一种理想的替代燃料，可以替代传统的航空煤油，降低航空运输对石油资源的需求。
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前言费托合成（F-T合成）是指合成气（H2+CO）在一定的反应温度和压力下经催化转化为烃类产物的反应[1]，是煤、天然气、生物质等含碳资源间接转化为液体燃料的关键步骤。
目前具有工业应用价值的F-T合成催化剂主要有铁基和钴基催化剂，两类催化剂均需经还原预处理才能获得合适的反应活性[2]，而还原后催化剂的物相结构将直接影响催化剂的反应性能和运转寿命[3-5]，因此研究催化剂的还原预处理对F-T合成过程的优化具有重要意义。
对于低温(220～250℃)F-T合成工艺的Fe-Cu系催化剂，Bukur等[4,5]研究了在不同还原气氛(H2、CO和合成气)中催化剂物相结构的变化规律，发现在H2还原过程中主要生成α-Fe/Fe3O4的混合物相，随后在合成气反应状态下进一步转化为铁碳化物相；而在CO或合成气还原气氛中则主要形成铁碳化物或与Fe3O4的混合物相。
郝庆兰等[6,7]详细考察了各种还原条件对Fe-Cu系催化剂的浆态床F-T 合成反应性能的影响，认为在高的CO转化率的反应条件下，反应体系中H2O/H2比例较高时，部分铁碳化物会被氧化生成Fe3O4，形成铁碳化物与Fe3O4的动态平衡。
此外，铁碳化物相又是由多种复杂晶相构成的，如χ-Fe5C2、ε-Fe2C、έ-Fe2.2C、θ-Fe3C、Fe7C3等[8]，目前对铁催化剂还原态物相结构与反应性能的关联尚无明确结论。
Fe-Mn催化剂最早用于固定床工艺的低碳烯烃或轻质液态烃的合成[9]。
近年来，中科院山西煤炭化学研究所提出了采用改性的Fe-Mn催化剂，实现高温(260～280℃)浆态床F-T合成轻质馏分油新工艺概念，杨勇等[10]通过喷雾干燥成型技术研制出适合浆态床F-T合成工艺使用的微球状Fe-Mn-K-SiO2催化剂，该类催化剂在体现高的反应活性的基础上表现出较高的中间馏分段(C8-C22)烃的选择性和较低的重质蜡的选择性。
在该催化剂中，Mn助剂和粘结剂SiO2的同时引入，对Fe-Mn系催化剂的还原和活性相结构均有较大影响，与Fe-Cu系催化剂的还原行为亦有较大差异[10,11]。
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。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。
2人造石油的概念及制备的工艺技术
人造石油是用固体（如油页岩，煤，油砂等可燃矿物），液体（如焦油）或气体（如一氧化碳，氢）燃料加工得到的类似于天然石油的液体燃料。主要成分为各种烃类，并含有氧、氮、硫等非烃化合物。 加工方法主要采用①煤、油页岩或油砂的低温干馏法，②煤间接液化法，③煤直接液化法等。人造石油的性质与天然原油相近破坏加氢法。由煤、煤焦油、石油重质馏分或页岩油在高温、高压和催化剂的作用下与氢起反应而成粗制品，再经加工而制成各种轻质石油产品。可使60%~80%的原料变成汽油。还有合成法：由氢和一氧化碳的混合气体，在适当的温度、压力和催化剂的作用下生成合成石油，含直链烃较多，可分馏为各种液体燃料和石蜡等。 故其进一步加工及利用与天然原油相似。
由于天然原油的大量开采且价格低廉，故人造石油工业的发展只局限在某些国家和地区，如第二次世界大战期间主要在德国。目前，世界上规模最大的人造石油工业在南非。
3费托合成生产人造石油的化学工艺
3.1萨索尔(Sas01)的SSPD工艺 南非萨索尔公司于1955年至今使用F-T合成工艺以煤为原料生产各种油品，公司拥有萨索I、萨索Ⅱ和萨索Ⅲ等三套装置，总建设费用约为60亿美元，大规模生产合成油品和相关产品，目前每年生产出7 100kt油品和相关化学品。2001年销售额为53．99亿美元，营业利润达到14亿美元。Sasol Slurry Phase Distillate技术，简称SSPD工艺，它包括三个阶段，第一步天然气转化为合成气，第二步在悬浮态反应器进行F—T合成获取石蜡烃，第三步中间馏分的分馏。萨索尔公司将其技术转让给南非Mossgas公司，建成l 240kt／a装置，将海洋天然气转化为合成油，是目前世界上利用F__T技术的最大规模的GTL装置。
3.2埃克森(Exxon)的AGC-21工艺 Exxon的Advanced Gas Conversion for the 21st century技术，简称AGC一21技术。Exxon在过去的20多年中花费了3亿美元用于发展AGC一21技术，拥有该技术相关的400个美国专利和1500个国际专利，1990—1993年在Baton Rouge LA炼厂的200桶/d中试装置中，进行3年实验，现号称拥有设计能力50000桶／d以上GTL装置。其工艺过程是天然气、氧气和水蒸气在一个新型的催化部分氧化反应器中反应，生成H2／CO接近2／1的合成气，然后在装有钴基催化剂的浆态反应器内经F-T反应，生成以蜡为主的烃类产物，经固定床加氢异构改质为液态烃产品出售。
3.3 srntroleum工艺 合成油(Syntroleum)公司成立于1984年，建有2桶，d的GTL示范装置。Syntroleum公司的合成气生产采用自有的ATR工艺，采用空气代替氧气自然转化生产含氮合成气，以得到F—T反应接近理想的H2/CO比率。然后将合成气在大空速下无循环回路一次通过流化床反应器，于2．1-3．5MPa和190～232℃条件下，直接合成链长在一定范围的液体烃，避免了N：的聚集，减少了加氢裂解步骤，而且操作压力也较低。Syntroleum：[艺反应器结构简单，开停车容易，投资较小，有助于成本的降低。该技术适合装置能力5 000桶／d，甚至可降至2 500桶，d，投资费用在每天1．2万一2．7万美元／桶。
3.4壳牌(Shell)的SMDS工艺 Shell的Shell Middle Distillate Synthesis技术，简称SMDS工艺。Shell使用SMDS工艺在马来西亚的民都鲁(Bintulu)建设的GTL工厂于1993年5月投产，总投资8．5亿美元，生产能力为12 500桶/d，装置的单位投资为每天6．8万美元／桶。Shell通过大量的生产运行及建设经验，认为大规模GTL装置(50 000桶，d)的单位投资可降至每天2．6万美元／桶。其过程是使用壳牌气化工艺将天然气、氧气和水蒸汽在气化炉中反应，生成的合成气在装有钴基催化剂的列管式固定床反应器内经F-T反应，生成重石蜡，再经加氢裂化、分馏，生产不同液态烃产品出售。
4.反应器选择
4.1流化床反应器 在Sasol Ⅰ工厂中使用循环流化床反应器,该反应器已成功运行30 年。Sasol Ⅱ和Ⅲ对Sasol Ⅰ循环流化床反应器进行了改进,使用高压差和大直径的反应器,使其生产能力提高了3 倍,但是循环流化床操作复杂。例如为了获得高的转化率,在反应区需要有较高的催化剂驻留量,但又不能超过垂直管的压力降;旋风分离器可能被催化剂堵塞,同时有大量催化剂损失,因而滑阀间的压力平衡需要很好的控制;高温操作可能导致积炭和催化剂破裂,使催化剂的耗量增加。
固定流化床与循环流化床的操作相似,气体稳定分布后通往流化床,速度相对较慢,催化剂床层不出现循环流化床那样循环流动,而是保持“静止”状态,其选择性与循环流化床相似,但转化率比后者高;由于消除了催化剂循环,使得生产能力相同的固定流化床比循环流化床建造和操作费用低得多;低的压差又节省了大量的压缩费用,并且更利于除去反应中放出的热;同时由于气体的流速慢,磨损问题基本不予以考虑,这使长期运转成为可能。根据Sasol 公司预计,用固定流化床代替循环流化床,工厂总投资可降低15 %,加上固定流化床有较高的转化率,很有可能代替循环流化床。
4.2浆态床反应器 浆态床反应器是一个三相鼓泡塔,在250 ℃下操作,结构简单易于制造价格便宜,而且易于放大。浆态床反应器的结构如图3 所示;合成气从反应器底部进入,通过气体分布板以气泡形式进入浆液反应器,反应器中是液相的熔融石蜡,反应气通过液相扩散到悬浮的催化剂颗粒表面进行反应,生成烃和水。在反应中重质烃是形成浆态相的一部分,而轻质气态产品和水通过液相扩散到气流分离区。气态产品和未反应的合成气通过床层到达顶端的气体出口,热量从浆相传递到冷却盘管并产生蒸汽,气态轻烃和未转化的反应物被压缩到冷阱中,而重质液态烃与浆相混合,通过专利分离工艺予以分离,从反应器上部出来的气体冷却后回收轻组分和水。反应后获得的烃物流送往下游的产品改质装置,水则送往水回收装置处理。运行中由于浆态相和气泡的剧烈作用,使反应热容易扩散,浆态相接近等温状态,温控更加容易和灵活。由于浆态床反应器的平均温度比管式固定床反应器高得多,从而具有较高的反应速率,而且还能更好地控制产品的选择性。浆态床很容易发生硫中毒,因此在使用浆态床反应器的时候必须进行有效的脱硫处理。浆态床采用Fe2Cu2KO 沉淀铁催化剂,每100 g 铁含0. 3～1. 0 g 铜和0. 3～0. 6 g 的KO。 目前,浆态鼓泡床的基础研究已经取得了一定的进展,国外已经出现了工业化装置,但在国内相关的研究还相对缓慢,大部分项目还处在实验室阶段,规模也比较小,对它的运行规律认识还不够完全,所得的结论很难应用到实际生产中。今后浆态鼓泡炉研究的重点应该放在高温高压、有机溶剂体系等方面,主要包括流体或浆液性质(如有机液体、粘性液体、液体混合物及非牛顿型液体) 的影响、操作条件、分布器设计等。目前,F-T 合成工艺绝大部分采用的是浆液反应器,例如Sasol 公司尽管已在流化床反应器研究工作中积累了丰富的经验,但在90 年代以来还是一直在寻求以浆态床代替的途径。这是因为浆态床F-T 合成反应器具有如下优点: ①关键参数容易控制,操作弹性大,产品灵活性大; ② 反应器热效率高,除热容易,温度控制容易; ③ 催化剂负荷较均匀; ④单程转化率高,C3 + 烃选择性高。此外,采用浆液床技术,反应器不怕催化剂破裂,结构简单、投资省等优点。这些技术特点和技术经济的优越性,已使浆液床技术成为最有希望的F-T 合成反应器。但是,浆床反应器也有其传质阻力较大的局限性,研究表明CO 转化率次序为:气相> 超临界相> 液相,因此当前急需解决的是浆态床中的传质问题。在浆相中,CO 的传递速率比H2 慢,存在着明显的浓度梯度,可能造成催化剂表面CO 浓度较低,不利于链增长形成长链烃。目前,Shell , Exxon ,Synt ro2leum ,Sasol 等公司进行的研究开发,目的都是改善反应器的传质、传热效率等性能。从发展趋势来看,可以认为浆相反应器是F2T 合成的发展方向。
