高溫費托合成煤液化技術分析

王言成 薛蓉

摘 要：從目前煤間接液化的基本過程來看，主要分為低溫費托合成和高溫費托合成兩種工藝過程，其中高溫費托合成工藝在生產(chǎn)中，汽油、柴油、含氧有機化學品和烯烴是其重要的產(chǎn)物。基于高溫費托合成的特殊性，在化學反應中，高溫費托合成工藝是重要的生產(chǎn)工藝，對于汽油和柴油的生產(chǎn)有著重要影響，掌握高溫費托合成煤液化技術，對于提高煤間接液化生產(chǎn)效率和滿足煤液化生產(chǎn)需要具有重要意義。因此我們應當對高溫費托合成工藝的特點和煤液化技術的應用進行全面分析。

關鍵詞：高溫費托合成;煤液化;技術分析

0 引言

基于煤間接液化的工藝特征，在實際反應中低溫費托合成工藝和高溫費托合成工藝是煤間接液化的重要組成部分，其中高溫費托合成應用中，對汽油和柴油的生產(chǎn)具有重要影響。了解高溫費托合成反應的特點，并在煤液化技術中得到有效的應用，對于提高高溫費托合成反應效果和滿足高溫費托合成反應的需要，以及提高汽油和柴油的生產(chǎn)效率具有重要作用。因此，根據(jù)煤間接液化的反應條件，采取有效的應對措施，對于高溫費托合成工藝的應用具有重要作用。

1 高溫費托合成煤間接液化反應過程與工藝流程

1.1 化學反應

目前高溫費托合成煤間接液化反應，在反應過程中，化學反應需要催化劑的參與。在化學反應中主要包含生成醇的反應，生成醛和酮的反應，生成酸的反應。在反應過程中，整個反應過程相對復雜，整個反應可以用分子式的形式展示出來。在催化劑的作用下，含有氫氣和一氧化碳的合成器，在一定溫度和壓力條件下發(fā)生反應。高溫費托合成反應在具體實施中，對于煤間接液化有重要影響，在反應過程中，醇醛酮和酸是重要的副產(chǎn)品。從副產(chǎn)品的類型和反應過程來看，高溫費托合成反應在實施過程中需要催化劑的參與。同時，氫氣和一氧化碳的合成器是重要原料，對整個反應產(chǎn)生了推動作用。了解高溫費托合成煤間接液化反應的特點之后，對于我們分析高溫費托合成反應的特點，和掌握高溫費托合成反應的類型具有重要作用。通過對反應過程的分析，我們能夠總結出高溫費托合成反應在實施中的原料參與催化劑作用，以副產(chǎn)品的情況對高溫費托合成反應的研究具有重要作用。因此，通過對化學反應的了解，我們能夠掌握高溫費托合成反應的特性，對整個高溫費托合成反應的實施和技術特點及其具體形式有全面的了解。在此基礎上，做好高溫費托合成反應的研究，使高溫費托合成反應在實施中能夠達到反應目標，能夠在副產(chǎn)品和助劑產(chǎn)品方面滿足反應要求[1]。

1.2 生產(chǎn)工藝

高溫費托合成工藝在實施過程中，需要氫氣和一氧化碳合成氣體與循環(huán)氣體混合之后，經(jīng)過循環(huán)壓縮機加壓，經(jīng)反應器進入進料預熱器，加熱到一定溫度后進入硫化床合成反應器，在催化劑的作用下轉(zhuǎn)化為氫類物質(zhì)，整個工藝過程為強放熱反應，放出的熱量以產(chǎn)生蒸汽的方式移走反應器的溫度。通過控制反應的壓力進行調(diào)節(jié)，整個反應過程需要用到節(jié)能塔、反應器壓縮機等必備的設備，在整個反應中反應效率較高，生產(chǎn)效率高，能夠滿足生產(chǎn)需要。通過生產(chǎn)工藝的實施以及生產(chǎn)流程的重塑，對于整個高溫費托合成工藝的應用產(chǎn)生了重要影響。在具體反應中，氣體經(jīng)過冷卻后進入高壓分離器，進行油料的液相和氣象的分離，餾向為低溫冷凝物，送入低溫冷凝，用水徑流塔進一步處理，整個工藝需要用到配套設備相對較多，對配套設備的工藝條件和配套設備的應用提出了具體要求。配套工藝的應用需要能夠達到生產(chǎn)要求，特別是在生產(chǎn)的針對性和生產(chǎn)的全面性方面符合要求[2]。因此，多種設備組成的反應器系統(tǒng)，對于整個高溫費托合成工藝的實施產(chǎn)生了重要影響，既提高了生產(chǎn)效率，同時也滿足了生產(chǎn)需要，使整個生產(chǎn)過程在生產(chǎn)效率和化學反應速度以及產(chǎn)品的生產(chǎn)質(zhì)量方面都能夠解決工藝設備不足，以及化學反應針對性不強的問題。所以，了解生產(chǎn)工藝特點，并在生產(chǎn)工藝應用中采取有效措施，保障生產(chǎn)工藝的進行，對于高溫費托合成工藝的應用產(chǎn)生重要的影響[3]。

2 高溫費托合成反應器

基于高溫費托合成反應的需要，應建立高溫費托合成反應器進行合成反應。高溫費托合成反應器可采用循環(huán)硫化床反應器或固定硫化床反應器作為主要的設備。選擇循環(huán)硫化床反應器，要解決的問題在于催化劑提升循環(huán)和分離。由于每一個液化催化劑密度大較難硫化，需要嚴格控制其顆粒大小。催化劑的尺寸分布對設備的生產(chǎn)特點和設備的顆粒處理提出了較高的要求，需要按照催化劑的類型和催化劑的顆粒大小對設備進行優(yōu)化，在設備的優(yōu)化中需要保證催化劑能夠高速循環(huán)，使顆粒對器壁和內(nèi)部換熱能管的磨損降到最低。固定硫化床反應器將催化劑置于反應器內(nèi)，并保持一定量的催化劑，采用比循環(huán)硫化床反應器催化劑更細的顆粒。在具體反應中，整個反應裝置的類型比較特殊，主要采用了底部注入合成器，通過氣體分布器的方式，將氣體注入到密像床層和以熱冷管的反應器中進行化學反應，并通過氣固分離裝置將反應后的氣體排出。這一反應器在整體功能上符合反應要求，能夠提高反應效率，滿足反應需要，對于提高高溫費托合成反應效果和滿足生產(chǎn)需要具有重要作用。因此，結合高溫沸脫合成反應實際，在具體的生成中根據(jù)，反應需要對反應器進行優(yōu)化提高反應器的生產(chǎn)效率，因此掌握高溫沸脫合成反應的特點，并根據(jù)高溫費托合成反應的實際情況采取，

反應器優(yōu)化以及反應器重新設計的方式，提高反應器的工作效率[4]。

圖1? ? 高溫費托合成反應器

3 高溫費托合成催化劑

對于高溫費托合成反應而言，催化劑對整個反應有著重要影響，合理選擇催化劑不但能夠提高高溫費托合成反應的效果，同時還能夠滿足反應的實際需要，在當前費托合成反應的應用中，主要用到了鐵催化劑和鈷催化劑。目前鐵催化劑由于具有突出的優(yōu)勢，在實際應用中能夠滿足高溫費托合成反應的實際需要，能夠提高高溫費托合成反應效率，確保高溫費托合成反應在生產(chǎn)速度和反應效率方面達到反應要求。鐵離子催化劑成為了高溫費托合成反應重要催化劑類型，在實際應用中，鐵催化劑價格較低，在操作溫度上適用于220度至350度之間，在高溫的狀態(tài)下，甲烷的選擇性也能夠保持相對低的數(shù)值，對于產(chǎn)物的選擇有直接的影響。因此，在高溫費托合成反應催化劑的選擇中，我們應當以鐵離子催化劑為主，提高鐵離子催化劑的應用效果，滿足高溫費托合成反應的實際需要，通過高溫費托合成催化劑的有效選擇和優(yōu)化，能夠達到提高高溫費托合成反應質(zhì)量的目的。因此，做好催化劑的選擇，并根據(jù)催化劑的特點，優(yōu)化催化劑的類型，滿足高溫費托反應的實際需要，對于提高高溫費托合成反應的效果和提高生產(chǎn)效率具有重要作用[5]。

4 結論

從當前高溫費托合成反應的實施來看，高溫費托合成反應作為重要的工藝技術手段，對于提高汽油柴油的生產(chǎn)效率和解決生產(chǎn)過程中存在的反應速率問題具有重要作用。同時，高溫費托合成反應也是煤介質(zhì)反應技術的重要手段。掌握高溫費托合成反應的特點，并根據(jù)高溫費托合成反應的實際，優(yōu)化生產(chǎn)工藝流程，對解決高溫費托合成反應的生產(chǎn)過程問題和提高生產(chǎn)效率具有重要作用。因此，我們應當掌握高溫費托合成反應的實際，做好高溫沸脫合成反應生產(chǎn)設備的設計和催化劑的選用，滿足高溫費托合成反應需要，為高溫費托合成反應的應用提供有力支持。

參考文獻：

[1]夏蕓.費托合成油各餾分切割過程的計算機模擬[D].北京：北京化工大學，2015.

[2]劉勇.鈷基催化劑對費托合成產(chǎn)物分布調(diào)控的研究[D].北京：北京化工大學，2015.

[3]董紅文.CO/SiO2催化劑的制備及其費托合成活性研究[D].天津：天津大學，2014.

[4]葛喜慧.費托合成高溫油相產(chǎn)品中正構烴的分離研究[D].天津：天津大學，2014.

[5]顧晟燊.卒取/氣相色譜法對費托合成油的全組成分析[D].上海：華東理工大學，2016.