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费托合成催化剂


  费托合成反应器

目前,在工业中使用过或接近工业化的费托合成反应器有以下几类:(1)箱式反应器;(2)列管式反应器;(3)循环流化床;(4)固定流化床反应器;(5)密相流化床;(6)浆态床反应器。若按高低温费-托合成技术划分,流化床反应器技术属于高温技术,主要生产低碳烯烃、汽油;固定床反应器技术和新开发的浆态床反应器技术属于低温技术,主要生产长链烃、优质柴油、石蜡。

列管式固定床反应器

列管式固定床反应器由圆筒型壳体和内部竖置的管束组成, 管内填充催化剂, 管外为加压饱和水, 利用水的沸腾蒸发移热。在南非Sasol-I运行的Arge反应器是高气速列管式固定床反应器,用水作传热介质,通常在中压25-30atm250℃。沉淀铁催化剂装填于多组管内,管外有产生蒸汽的高压水,调节蒸汽压以控制反应温度。管内气速在标准状态下达5m/s,在湍流区操作。生产能力的提高可以通过增大单管管径、管长,提高操作压力,增加反应器单管数等手段来实现。为了减小传质阻力,在固定床FT反应器中经常使用小的催化剂颗粒,这常常会导致高的压降,从而增加气体压缩费用。

浆态床反应器

浆态床反应器是一个三相鼓泡塔,在250-280℃下操作,由原料气(气相)在熔融石蜡(液相)和催化剂(固相)中鼓泡。经预热的合成气原料从反应器底部进入反应器,扩散入由生成的液体石蜡和催化剂颗粒组成的淤浆中。在气泡上升的过程中合成气不断地发生费托转化,生成更多的石蜡。反应产生的热由内置式冷却盘管生产蒸汽取出。产品蜡用专利分离技术进行分离。从反应器上部出来的气体冷却后回收轻组分和水。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。

浆态床反应器的最大优势是反应物混合好,可等温操作,从而可用更高的平均操作温度而获得更高的反应速率。另一优势是可在线装卸催化剂,这对固定床反应器是不可能的。压降低,可节省压缩费用,反应器控制更简单,操作成本也降低了。浆态床FT合成的关键问题是蜡和催化剂颗粒的分离,为此,有复杂的分离设备和工艺流程,且产生渣蜡。

  思欣通公司费托合成催化剂

铁催化剂比钴催化剂廉价,且对费托合成具有较高的活性,在合成油工业上最早被使用,并且一直具有相当重要的地位,有许多研究者致力于铁催化剂的研究,以期进一步改进它的性能。

用于费托合成的铁催化剂,可通过沉淀、烧结或熔融法制备。目前研究最多的是沉淀铁和熔铁。不同方法制得的铁催化剂其性质差异很大。沉淀铁催化剂具有高的比表面、大的孔容和高的活性,而烧结催化剂具有低的比表面、小的或者甚至没有孔容和低的活性,熔融催化剂的比表面、孔容及活性则更低。因此沉淀催化剂只能用于低温操作条件,对铁催化剂的性能尤为关键。纳米(超细)铁催化剂(催化剂粒度0.1μm-20nm)较沉淀铁催化剂具有高的活性和时空收率,这归因于高的催化剂比表面积。

催化剂.png

思欣通公司采用了专利催化剂制备技术,开发成功的FT催化剂活性高,选择性好、抗压强度高,可在超低的有效合成气分压下长时间运转,甲烷选择性<3%CO2选择性最低时<9%C3+烃类产物选择性>92.5%,催化剂的预期寿命可大于2-3年,具有先进水平。适合于固定床反应器的使用。











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