费托合成油驰放气利用方案技术经济分析

费托合成油生产技术及经济评价费托合成油生产技术及经济评价（一）1．概述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的三种燃料（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(1)。

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%(2,3)。

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。

该厂装备了三座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/日)和310万t化工产品。

合成油占南非总燃油市场的40％(2)。

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。

费托合成技术研究开发与工业化应用的实际应用情况1. 应用背景费托合成技术是一种通过催化剂将碳氢化合物转化为合成气（一种含有一定比例的一氧化碳和氢气的混合物）的技术。

合成气在化工、能源等领域有着广泛的应用，包括合成燃料、化学品和润滑剂等。

费托合成技术的研究开发与工业化应用，可以提高能源利用效率，减少对传统石油资源的依赖，促进可再生能源的发展，降低碳排放，并在经济和环境方面带来多重效益。

2. 应用过程费托合成技术的应用过程主要包括原料准备、催化剂选择、反应器设计和产品分离等步骤。

2.1 原料准备费托合成技术的原料主要包括碳氢化合物，如煤、天然气、生物质等。

在煤的转化过程中，需要对煤进行破碎、干燥和热解等处理，以获得合适的反应物。

天然气和生物质等原料则需要进行气体净化和气体调节等处理，以满足合成气的要求。

2.2 催化剂选择催化剂是费托合成技术中关键的组成部分，它能够加速反应速率，提高产物选择性。

常用的费托合成催化剂包括铁基催化剂、铑基催化剂和钴基催化剂等。

不同催化剂具有不同的催化活性、稳定性和选择性，需要根据具体的应用需求选择合适的催化剂。

2.3 反应器设计费托合成反应器的设计对于反应效果和经济效益具有重要影响。

一般而言，费托合成反应器可以分为固定床反应器、流化床反应器和浆床反应器等。

固定床反应器具有结构简单、操作稳定的优点，但存在传质和热力学的限制；流化床反应器具有传质性能好、热力学条件宽松的优点，但需要解决固体循环和颗粒损失等问题；浆床反应器则结合了固定床反应器和流化床反应器的优点，但需要解决液固分离和催化剂损失等问题。

2.4 产品分离费托合成反应生成的产物主要包括石脑油、汽油、柴油和液化石油气等。

这些产物需要通过分离技术进行提纯，以获得高纯度的产品。

常用的分离技术包括蒸馏、吸附、萃取和膜分离等。

蒸馏是最常用的分离技术，通过不同组分的沸点差异实现分离；吸附、萃取和膜分离等技术则可以实现对特定组分的选择性分离。

费托合成工艺学习分析报告本科集团档案编码：[YTTR-YTPT28-YTNTL98-UYTYNN08]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。

费托合成油驰放气利用方案技术经济分析苏会斌1）2）邓蜀平2）蒋云峰2）熊志建3）刘永3）摘要：利用Aspen plus流程模拟软件模拟了300万吨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164～165万元/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。

关键词：驰放气;LNG;LNG-合成氨联产;技术经济我国能源结构呈“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、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，因此，如何经济、合理的利用这部分驰放气，减少环境污染及资源浪费成为费托合成过程必须面对的重要课题之一。

我国天然气需求旺盛，预计2010年我国天然气的需求量将达到1000～1100亿3m，而同期的天然气产量只能达到900～950亿3m，且随着国民经济的发展，供需矛盾会日益突出［1］。

氨是关系国计民生的重要化工原料，在国民经济中占有重要地位。

费托合成在空分阶段产生大量氮气；驰放气中含有不饱和烃类，不能直接进行甲烷水蒸气重整；而LNG-合成氨联产，可以利用一部分N2资源，减少排放量。

因此，本文结合某300万吨费托合成油项目驰放气组成数据，取驰放气排放量为新鲜气的7%，提出了驰放气制LNG、LNG-合成氨联产两种方案。

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。

利用钴基低温费-托合成油生产喷气燃料李强【摘要】介绍了钴基低温费-托合成油的特点及用其生产喷气燃料的工艺流程和加工技术。

为生产符合标准的喷气燃料，需要采用叠合、芳烃烷基化、芳构化、加氢裂化、加氢异构等技术。

叠合将小分子的低碳烃转化为汽油和煤油馏分；芳构化或重整技术将直链烃转变为芳烃；加氢裂化将大分子的烃断链成为汽油和煤油馏分。

利用这些技术，设计了以生产喷气燃料为目标的低温费-托合成油加工方案。

模拟计算结果表明，喷气燃料收率可达65．7％，汽油收率达18．3％。

%Technology selection for refining of syncrude produced by cobalt-based low-temperature Fischer-Tropsch (LTFT)synthesis into jet fuel has been investigated. Upgrading based on hydrocrac-king,aromatization,oligomerization-alkylation,hydrogenation and hydroisomerization technologies can produce high yield jet fuel that can meet Jet A-1 specifications and motor-gasoline that can meet China’s standard Ⅳ specification. The refinery design presented gives a jet fuel yield up to 65.7% and motor-gasoline up to 18.3%.【期刊名称】《石油炼制与化工》【年(卷),期】2015(000)001【总页数】6页(P53-58)【关键词】费-托合成;喷气燃料;叠合;烷基化;加氢裂化;芳构化【作者】李强【作者单位】中国石化石油化工科学研究院，北京 100083【正文语种】中文日益高涨的石油价格以及对能源安全的担忧，促进了利用煤炭、天然气或生物质等资源经由费-托合成生产液体燃料技术的发展。

费托合成油尾气利用方案的技术经济分析摘要：费托合成技术作为尾气排放处理的一项较为先进的技术，在对尾气的处理上发挥着较大的经济效益。

而随着该技术的应用，尾气的处理效果有了大幅的提升，尾气对环境的影响也逐渐减弱。

关键词：费托合成油尾气技术经济费托合成油的应用在尾气的处理领域给许多汽车生产商、环保部门、政府组织带来了福音，因此，本文主要通过对该技术的介绍，进而是更多的企业、部门能够了解该项新技术的使用，再通过对其使用后经济效益的分析，对其在尾气排放上所取得的经济效益予以肯定，最后希望更多的企业加入到该技术的应用行列中，为环境保护作出贡献。

一、费托合成技术费托合成技术广义上而言是一种气制液技术。

该技术通过高温加压的方式，分离出了该原油材料中的有毒有害成分，使得该合成油的纯度提高，含硫、氮和芳烃等成分大幅降低，从而减少尾气排放中的会造成温室效应的气体的成分。

典型的F-T 合成工厂一般由三个部分组成，分别是：造气、F-T 合成和精制。

最为重要的是，费托合成油的杂质含量较低，燃烧后所排放的污染物少，且其排放的温室气体也大幅下降。

费托合成油在成油与天然石油的产品相比有较大的不同，它主要是利用分馏加工的应用途径，采用高温使汽油气化，同时由于该油中含有有较多的低碳烯烃等成分，会使得该油的质量更好。

并且在低温下，由于费托合成的产物主要是碳和蜡，同时还含有少量烯烃等副产品。

由于其中的烷烃含量较高，因此该油并不适合作汽油馏分，但是由于其基本不含硫、氮和芳烃等成分，因而作为优质柴油的调合组成部分或是用于生产清洁柴油，是较好的选择。

二、费托合成油尾气利用方案经济评价的原则综合性：采取定性与定量相结合的方式综合考虑费托合成油尾气现代化的发展水平与程度，综合考虑多种方案。

系统性：既要反映费托合成油尾气现代化与国家现代化的相互关系，也要反映费托合成油尾气布局自身的特点，使其组成比较完整的体系，在区域乃至全国范围内合理布局，既能全面支持当地经济的发展和优化利用当地能源，又要考虑与生态环境、社会、人文等相关因素，平衡各个区域的经济发展。

费托合成油尾气利用方案的技术经济分析朱红江【摘要】利用Aspen plus流程模拟软件可以模拟300万t/a规模的合成油项目驰放气制备LNG,即,液化天然气和LNG-合成氨联产流程,在这样的基础上比较2种方案的技术性经济指标.结果表明,LNG单产的项目室温气体CO2排放量要比LNG-合成氨联产的项目低4.94万t/a,而能源的利用效率要比联产的项目高出22.2％,相对于利润就会减少164万元/a～165万元/a.对CO2的排放量、能源效果和利润进行比较发现,LNG单项项目的技术经济指标优于LNG-合成氨联产项目.【期刊名称】《山西化工》【年(卷),期】2016(036)004【总页数】3页(P29-31)【关键词】费托合成油;尾气利用;技术经济【作者】朱红江【作者单位】山西潞安煤基清洁能源有限责任公司,山西长治046200【正文语种】中文【中图分类】TQ53;F407.2我国现阶段的能源结构主要呈现“富煤、贫油、少气”的现象，而对于煤基合成油能够将固体的燃料转化成为液体的燃料，在一定程度上缓解油品的供需矛盾。

在煤炭的利用过程中，对于CO2以及其他的污染物捕集中利用的优势和能源转化率的提高渐渐地受到我国政府的关注。

基于宏观视域分析，政府鼓励将煤作为天然气和原油的替代品。

费托合成油尾气在新鲜空气中占据的比例约为3%～8%，其中的成分主要为氢气、一氧化碳、氮气以及低碳烃类物质。

若直接燃烧或排放此类气体，不仅会造成资源浪费，还会污染环境。

因此，需要通过对比这两种方式，为合成油驰放气合理利用方案提供有效的依据[1-2]。

1.1 LNG流程模拟表1为某费托合成油项目驰放气组成。

从表1中能够看出，该种费托合成油项目驰放气的组成较为复杂，其中惰性组分为N2以及CH4。

目前，我国根据PSA浓缩氮气中的甲烷仍然局限于理论的实验中，不能够应用于工程的实验阶段。

通过合成油驰放气制备LNG流程较长，直观地能够将流程划分为变换、脱碳、甲烷化和深冷分离等4个重要的模块。

《费托合成反应的催化剂制备和性能研究及其对生态环境的影响》篇一一、引言费托合成反应（Fischer-Tropsch Synthesis, FTS）是一种重要的工业过程，用于将合成气（主要由一氧化碳和氢气组成）转化为液态燃料，如柴油、汽油和蜡等。

在这个转换过程中，催化剂扮演着至关重要的角色。

本文旨在研究费托合成反应的催化剂制备方法以及其性能，同时分析这一过程对生态环境的影响。

二、费托合成反应催化剂的制备费托合成反应催化剂的制备过程主要包括选择合适的催化剂成分、制备方法和后处理步骤。

目前，常用的催化剂成分包括铁、钴、钌等过渡金属。

首先，选择适当的金属前驱体，如铁的化合物。

然后，通过浸渍法、共沉淀法或溶胶-凝胶法等制备方法，将金属前驱体负载在载体上，如氧化铝或碳纳米管。

最后，进行热处理或还原处理，使金属前驱体转化为活性金属状态。

三、催化剂性能研究催化剂的性能主要从活性、选择性、稳定性和抗毒能力等方面进行评价。

活性指的是催化剂在费托合成反应中的催化效率；选择性是指催化剂将合成气转化为特定产物的能力；稳定性则关系到催化剂在长时间运行中的性能保持程度；抗毒能力则是指催化剂在存在杂质或有害物质时的性能表现。

针对这些性能指标，我们可以通过实验手段，如X射线衍射、扫描电子显微镜、程序升温还原等分析技术，对催化剂的物理和化学性质进行深入研究。

同时，结合费托合成反应的实验数据，评估催化剂的各项性能。

四、催化剂对生态环境的影响费托合成反应的催化剂对生态环境的影响主要表现在两个方面：一是对自然资源的利用，二是对环境排放的影响。

在自然资源利用方面，催化剂的制备需要使用一定的原材料，如金属前驱体和载体等。

这些原材料的开采和加工过程可能对自然环境造成影响。

然而，通过优化催化剂制备工艺和选择环保型原材料，可以降低对自然资源的消耗和环境的破坏。

在环境排放方面，费托合成反应过程中可能会产生一些有害物质，如氮氧化物、硫氧化物等。

这些物质的排放可能对大气环境造成影响。

费托合成油作为裂解原料的技术分析许江;杨利斌;程中克;马艳捷;穆珍珍;景媛媛;王小强;张志红;孟宏【期刊名称】《天然气化工》【年(卷),期】2018(043)005【摘要】由物性分析可知,费托合成油中易裂解的链烷烃含量极高(w>98％),环烷烃、芳烃含量较低;结合880～920℃下裂解产物收率对比可知,费托合成油为优质裂解原料,适宜在高温(910℃)下进行裂解,其可作为乙烯企业原料结构的合理补充;与同样链烷烃含量较高的炼厂拔头油裂解相比,费托合成油裂解产物中乙烯收率高约5％,但与炼厂石脑油裂解相比,费托合成油裂解几乎不产生高附加值的裂解液相.费托合成油的单独裂解优于与炼厂石脑油共裂解,若将其掺入炼厂石脑油中进行共裂解时,掺混比例不宜高于20％.【总页数】5页(P74-77,113)【作者】许江;杨利斌;程中克;马艳捷;穆珍珍;景媛媛;王小强;张志红;孟宏【作者单位】中国石油兰州化工研究中心,甘肃兰州 730060;中国石油兰州化工研究中心,甘肃兰州 730060;中国石油兰州化工研究中心,甘肃兰州 730060;中国石油兰州化工研究中心,甘肃兰州 730060;中国石油兰州化工研究中心,甘肃兰州730060;中国石油兰州化工研究中心,甘肃兰州 730060;中国石油兰州化工研究中心,甘肃兰州 730060;中国石油兰州化工研究中心,甘肃兰州 730060;中国石油兰州化工研究中心,甘肃兰州 730060【正文语种】中文【中图分类】TQ203.8【相关文献】1.间接滴定法测定煤基费托合成油品溴值方法的改进 [J], 贺成艳2.梯度冷却尿素络合法分离费-托合成油中正构烷烃 [J], 于婉秋;韩冬云;乔海燕;石薇薇;曹祖宾;于婕3.吸附法脱除费托合成油中含氧化合物的研究进展 [J], 朱楠;石博文;袁华;刘素丽4.费托合成油品提质生产轻质白油产品工业应用 [J], 代铁军;张飞跃;庄壮;康会涛5.费托合成油加氢裂化催化剂活性及选择性分析 [J], 张维;毛渝鹏;李应生因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。