天然气化工工艺学第09章天然气制合成油(GTL-FT)详解.ppt

Figure 1-3 shows the route of obtaining liquid fuels from coal and natural gas via Fischer – Tropsch F-T process 9.2 II 煤气化反应过程 5 费-托合成碳迁移内插机理 石油炼制产品： Major oil products Petroleum products are usually grouped into three categories: 1 Light distillates LPG, gasoline, naphtha ; 2 Middle distillates kerosene, diesel ; 3 Heavy distillates and residuum heavy fuel oil, lubricating oils, wax, asphalt, etc. . Liquified petroleum gas LPG 石油液化气 Gasoline also known as petrol 汽油 Naphtha 石脑油 生烯烃的原料） Kerosene jet aircraft fuels 煤油+航空煤油 喷气燃料 Diesel fuel 柴油燃料 Fuel oils 燃料油 Lubricating oils 润滑油基础油（脱蜡） Paraffin wax 石腊 l + s Asphalt and tar 沥青和焦油 Petroleum coke 石油焦（炭） 石油基馏分油近似分类（nC Tb 汽油 Gasoline ：碳原子数约5～12烃类混合物，馏程为：65～205℃ （65～130 ℃） 喷气燃料 航煤 Jet fuel ：碳原子数约10～14烃类混合物 1 宽馏分型 沸点约：60 ～280℃ 2 煤油型 沸点约：150～315℃ 柴油 Diesel ：碳数约10～22的烃类混合物 1 轻柴油（沸点约：180～370℃） 2 重柴油（沸点约：350～410℃） 石腊 Paraffin wax 1 液体蜡 Liquid wax ：碳数约9～16直链烃类 2 固态蜡 Solid wax ：碳数约17～35直链烃类 中间馏分油 Middle distillates ：介于石脑油 或汽油 与燃料油馏分之间的所有馏分油 一般指煤油、粗柴油 （2）Fe基和Co基系列F-T催化剂比较（续） F-T活性金属组分：Ni 甲烷化 , Co 高活性,生成直链烃 , Fe 有水-气变换活性, 产 CO2 , Ru 昂贵 。 反应促进剂：贵金属Pt, Ru 钌 , Pd, Re和Cu，较贵。 活性/选择性促进剂：对Fe基催化剂，K, Cu, Mn, Zr, Re等。其中，添加钾氧化物可增强催化剂的碱性和对CO给电子能力（吸附-活化CO , 减少铁基催化剂加氢活性, 增加直链烃产率，但是钾氧化物促进催化剂表面碳沉积。使用Cu助剂提高FT反应速率和烃产物平均分子量，降低水-气变换反应速率，且有助于铁氧化物还原。MnO助剂提高C2-C4烯烃选择性。Co基催化剂对添加助剂不敏感。 催化剂结构载体：高熔点氧化物，如Al2O3, SiO2, TiO2，具有表面和孔几何效应 。 参考附件 I： FTS catalyst deactivation FTS catalysts can lose activity as a result of conversion of the active metal site to an inactive oxide site, sintering, loss of active area by carbon deposition coke , and chemical poisoning H2S, NH3, NOx, tars and HCN . Some of these mechanisms are unavoidable and others can be prevented or minimized by insuring that the impurity levels in the incident syngas are acceptable for the given process. Sulfur is major catalyst poison, rapidly deactivating both Fe and Co catalysts and Co catalysts are more sensitive to sulfur poisoning than Fe catalysts.