费托合成课件.ppt

费托合成生产人造石油的化学工艺,流化床反应器,1,费托合成(FTS)简介,费托合成：CO 在固体催化剂作用下非均相氢化生成不同链长的烃类混合物和含氧化合物的反应以煤为原料，经过气化生成合成气，然后经FTS制取液体产品，被称为煤的“间接液化法”FTS反应作为煤炭间接液化过程中的重要反应，近半个世纪来受到各国学者的广泛重视目前FTS已成为煤间接液化制取各种烃类及含氧化合物的重要方法之一,2,FTS历史背景,3,FTS历史背景,4,FTS历史背景,5,FTS技术现状,南非Sasol公司的低温铁系催化剂固定床、低温铁系催化剂浆态床、高温铁系催化剂循环流化床、高温铁系催化剂固定流化床和低温钴系催化剂浆态床费托合成技术。荷兰Shell公司的钴系催化剂固定床费托合成技术。美国Rentech公司的低温铁系催化剂浆态床费托合成技术。美国Syntroleum公司的的自热重整(ATR)工艺和钴系催化剂浆态床费托合成技术。,6,FTS技术现状,中国中科合成油公司的铁基浆态床费托合成技术。中国山东兖州矿业集团的低温铁系催化剂浆态床和高温铁系催化剂固定流化床费托合成技术。中国神华集团的煤基浆态床和低温浆态床费托合成技术。,7,FTS反应机理,8,FTS产品分布,典型FTS合成产品的组成与分布,9,人造石油,人造石油是指由煤、煤焦油、石油重质馏分或页岩油在高温、高压和催化剂的作用下与氢起反应而成粗制品，再经加工而制成各种轻质石油产品。制备工艺： 煤、油页岩或油砂的低温干馏法， 煤间接液化法， 煤直接液化法等。,10,FTS生产人造石油的化学工艺,反应器： 固定床反应器 浆态床反应器 流化床反应器FTS反应的特点表明: FTS反应器选择必需满足散热性能好原料气分布均匀易制造维护等要求,11,流化床反应器,循环流化床(CFB),循环流化床(CFB)反应器由4部分组成：反应器、沉降漏斗、旋风分离器和多孔金属过滤器,12,流化床反应器,原料气从反应器底部进入，与立管中经滑阀下降的热催化剂流混合，将气体预热到反应温度，进入反应区。大部分反应热由反应器内的两组换热器带出，其余部分被原料气和产品气吸收。催化剂在较宽的沉降漏斗中，经旋风分离器与气体分离，由立管向下流动而继续使用。循环流化床反应器特点 初级产物烯烃含量高 相对固定床反应器产量高 在线装卸催化剂容易装置运转时间长 热效率高压降低反应器径向温差低,13,流化床反应器,固定流化床(FFB),固定流化床反应器是一个带有气体分配器的塔，流化床为催化剂，床层内置冷却盘管，配有从气相产品物流中分离催化剂的设备,14,流化床反应器,FFB反应器上方提供了足够的自由空间以分离出大部分催化剂，剩余的部分催化剂则通过反应器顶部的多孔金属过滤器被全部分离出并返回床层由于催化剂颗粒被控制在反应器内，因而催化剂回收系统可取消，除节省投资外，冷却更有效，也增加了总的热效率由于FFB反应器的直径可远大于CFB反应器，安装冷却盘管的空间增加了50%以上，这使得转化率更高，产能也得到提高,15,流化床反应器,FFB与CFB的相对投资费用和能量效率,16,循环流化床FTS工艺,17,循环流化床FTS工艺,Syntroleum 公司工艺美国Syntroleum公司开发的GTL工艺使用含N2稀释合成气为原料，采用循环流化床反应器及专利钴基催化剂，在190232和2.13.5MPa下合成气在大空速下无循环回路一次通过，避免了N2的聚集，减少了加氢裂解步骤，而且操作压力也较低该工艺设备简单，操作容易，建造费用较低，装置规模不大就可产生效益，目前已完成中试,18,反应器对比,19,Thank You !,20,