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費(fèi)托合成Fischer-Tropsch synthesis

時間：2020-03-01 來源：網(wǎng)絡(luò) 瀏覽：
煤間接液化技術(shù)之一。以合成氣為原料在催化劑(主要是鐵系) 和適當(dāng)反應(yīng)條件下合成以石蠟烴為主的液體燃料的工藝過程。1923年由德國化學(xué)家F.費(fèi)歇爾和H.托羅普施開發(fā)，第二次世界大戰(zhàn)期間投入大規(guī)模生產(chǎn)。其反應(yīng)過程可以用下式表示：
　　　　　　

nCO+2nH2─→[－CH2－]n+nH2O

　　傳統(tǒng)費(fèi)托合成法是以鈷為催化劑（見金屬催化劑），所得產(chǎn)品組成復(fù)雜，選擇性差，輕質(zhì)液體烴少，重質(zhì)石蠟烴較多。其主要成分是直鏈烷烴、烯烴、少量芳烴及副產(chǎn)水和二氧化碳。
　　50年代，中國曾開展費(fèi)托合成技術(shù)的改進(jìn)工作，進(jìn)行了氮化熔鐵催化劑流化床反應(yīng)器的研究開發(fā)，完成了半工業(yè)性放大試驗并取得工業(yè)放大所需的設(shè)計參數(shù)。南非薩索爾公司在1955年建成SASOL－I小型費(fèi)托合成油工廠，1977年開發(fā)成功大型流化床 Synthol反應(yīng)器，并于1980年和1982年相繼建成兩座年產(chǎn) 1.6Mt的費(fèi)托合成油工廠（SASOL-Ⅱ、SASOL-Ⅲ）。此兩套裝置皆采用氮化熔鐵催化劑和流化床反應(yīng)器。反應(yīng)溫度320～340℃，壓力2.0～2.2MPa。產(chǎn)品組成為甲烷11％、C2～C4烴33％、C5～C8烴44％、C9以上烴6％、以及含氧化合物6％。產(chǎn)品組成中輕質(zhì)烴較多，適宜于生產(chǎn)汽油、煤油和柴油等發(fā)動機(jī)燃料，并可得到醇、酮類等化學(xué)品。
　　費(fèi)托合成總的工藝流程主要包括煤氣化、氣體凈化、變換和重整、合成和產(chǎn)品精制改質(zhì)等部分。合成氣中的氫氣與一氧化碳的摩爾比要求在2～2.5。反應(yīng)器采用固定床或流化床兩種形式。如以生產(chǎn)柴油為主，宜采用固定床反應(yīng)器；如以生產(chǎn)汽油為主，則用流化床反應(yīng)器較好。此外，近年來正在開發(fā)的漿態(tài)反應(yīng)器，則適宜于直接利用德士古煤氣化爐或魯奇熔渣氣化爐生產(chǎn)的氫氣與一氧化碳之摩爾比為 0.58～0.7的合成氣。鐵系化合物是費(fèi)托合成催化劑較好的活性組分。
　　目前，以煤為原料通過費(fèi)托合成法制取的輕質(zhì)發(fā)動機(jī)燃料，在經(jīng)濟(jì)上尚不能與石油產(chǎn)品相競爭，但對具有豐富廉價煤炭，而石油資源貧缺的國家或地區(qū)解決發(fā)動機(jī)燃料的需要，費(fèi)托合成法也是可行的。  
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