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費托合成
煤間接液化技術(shù)
基本信息
| 中文名 | 費托合成 |
| 外文名 | Fischer-tropsch synthesis |
| 流程 | 煤氣化、氣體凈化 |
| 屬于 | 煤間接液化技術(shù) |
| 釋義 | 以合成氣為原料在催化劑和適當條件下合成以液態(tài)的烴或碳氫化合物 |
| 相關(guān)人物 | 弗朗茲·費歇爾、漢斯·托羅普施 |
收起
內容簡(jiǎn)介
反應機制
催化劑
各種催化劑可用于費-托工藝，最常見(jiàn)的是過(guò)渡金屬鈷，鐵和釕。也可以使用鎳，但傾向于有利于甲烷形成（“甲烷化”）。
歷史介紹
早期工作
由一氧化碳和氫氣合成有價(jià)值的產(chǎn)物最早可以追溯到化學(xué)家保羅·薩巴捷(Paul Sabatier) 和 Jean Baptiste Senderens 的工作，早在 1902 年他們就報道了當一氧化碳和氫氣在大氣壓和 200～300°C 條件下經(jīng)由分散的鎳或鈷通過(guò)時(shí)可以生成甲烷。這個(gè)過(guò)程會(huì )增加城市燃氣的熱值，并且除去其中所含的有毒一氧化碳，但由于成本原因未能實(shí)現。因為他在加氫反應成果，薩巴捷被授予1912年諾貝爾化學(xué)獎。
1910年德國化學(xué)家進(jìn)行了這方面的系統性工作。1913年巴斯夫化學(xué)公司首先提出了使用鈷催化劑由一氧化碳在加壓高溫情況下加氫制造醇、醛、酮、酸及烴類(lèi)的專(zhuān)利。當時(shí)的巴斯夫公司的研究重點(diǎn)是一氧化碳氫化生產(chǎn)甲醇。
威廉皇帝煤炭研究所的工作
1920年代在米爾海姆市威廉皇帝煤炭研究所工作的德國化學(xué)家弗朗茲·費歇爾和漢斯·托羅普施對此反應低壓合成的研究使得該技術(shù)得到廣泛的工業(yè)化。因為德國煤炭豐富而石油貧乏，在第二次世界大戰期間德國的費托合成燃料投入大規模生產(chǎn)。在1935至1939年間，德國先后建成了年總產(chǎn)量達70萬(wàn)噸以鈷系催化劑合成烴類(lèi)的九個(gè)工廠(chǎng)，為當時(shí)的德國提供了大量的合成燃料，其中大部分用作發(fā)動(dòng)機燃料。從1944年起，費托產(chǎn)量的40%被用來(lái)作為化工原料，原來(lái)的鈷基催化劑也逐漸被鐵基催化劑所取代。費托產(chǎn)量估計占到德國的9%戰爭生產(chǎn)燃料和25%的汽車(chē)燃料。
美國礦務(wù)局（USBM）于1946年在合成液體燃料法案啟動(dòng)的一項計劃中，聘用七名回紋針行動(dòng)（Operation Paperclip）的合成燃料科學(xué)家在路易斯安那(密蘇里州)市的費-托工廠(chǎng)。
二戰戰后
在第二次世界大戰以后，能源和化學(xué)工業(yè)開(kāi)始轉向以石油為原料，費托合成曾失去了它的經(jīng)濟活力。1962年德國最后一個(gè)費托合成工廠(chǎng)關(guān)閉。但1970年代以來(lái)，由于石油危機以及長(cháng)遠上石油和天然氣貯量的限制，對由煤生產(chǎn)的合成氣通過(guò)費托合成以合成烴類(lèi)及含氧化合物又重新引發(fā)了廣泛興趣。這一階段對費托合成工藝的改善及一氧化碳與氫氣相互作用的機理都有比較深入的研究。
目前，以煤為原料通過(guò)費托合成法制取的輕質(zhì)發(fā)動(dòng)機燃料，在經(jīng)濟上尚不能與石油產(chǎn)品相競爭，但是，對于具有煤炭資源豐富廉價(jià)而石油資源貧缺的國家或地區解決發(fā)動(dòng)機燃料的需要，費托合成法是可行的。
原料轉變
生物燃料作為原料轉變一部分的重點(diǎn)是燃料生產(chǎn)。費托合成再次獲得研究和開(kāi)發(fā)的關(guān)注。雖然在歐洲的第二代生物燃料的生物質(zhì)變液體燃料被特別鼓勵，但是尚未有生物質(zhì)變液體燃料(BTL)的生產(chǎn)投產(chǎn)。個(gè)別試點(diǎn)項目已經(jīng)啟動(dòng)，現已資不抵債科林工業(yè)公司想在薩克森州弗賴(lài)貝格的一個(gè)工廠(chǎng)，生產(chǎn)其指定的SunFuel和SunDiesel生物質(zhì)變液體燃料。
商業(yè)化介紹
費托合成已被應用在大型的天然氣液化和煤炭液化設施中：比如在卡塔爾的拉斯拉凡市的殼牌公司珍珠天然氣制油設施。這種大型設施很容易受到高資本成本，高運行和維護費用，不確定和不穩定原油價(jià)格，以及環(huán)境保護問(wèn)題的影響。
薩索爾公司(SASOL)
最大規模的實(shí)施費托技術(shù)是在南非的薩索爾公司（SASOL）的在一系列的工廠(chǎng)。南非是一個(gè)有豐富煤炭資源和有貧乏石油資源的國家。第一座工廠(chǎng)在1952年開(kāi)啟，位于首都約翰內斯堡以南40英里。薩索爾公司使用煤和現在的天然氣作為原料生產(chǎn)各種合成石油產(chǎn)品，包括該國家的大多數柴油。
薩索爾公司在2012年12月宣布，計劃在路易斯安那州的韋斯特萊克建立一個(gè)日產(chǎn)96,000桶的工廠(chǎng)，從在路易斯安那州和得克薩斯州的緊頁(yè)巖層中的天然氣作為原料。成本估計為$110億和$120億美元之間，有來(lái)自路易斯安那州的$20億美元的稅收減免。計劃中的工廠(chǎng)將包括一個(gè)煉油廠(chǎng)和化工廠(chǎng)。
2017年11月，薩索爾公司取消了在路易斯安那州韋斯特萊克（Westlake）建設GTL工廠(chǎng)的計劃。
南非石油(PetroSA)
南非石油(PetroSA)是一家南非公司，曾榮獲2008年度項目創(chuàng )新石油經(jīng)濟獎，在南非在莫塞爾灣擁有世界上最大的的天然氣合成油設施。該煉油廠(chǎng)是每日生產(chǎn)36,000桶，在2011年已完成的半商業(yè)化示范，開(kāi)始為商業(yè)化生產(chǎn)準備鋪平道路。該技術(shù)可用于將天然氣，生物質(zhì)或煤轉化為合成燃料。
卡塔爾拉斯拉凡
新的天然氣制油費托設施珍珠天然氣制油在2011年開(kāi)始運作，位于卡塔爾的拉斯拉凡市。它采用鈷催化劑在230°C條件下，以140,000桶每日（22,000立方米每日）的速度將天然氣轉化為液體石油，并額外生產(chǎn)120,000桶（19,000立方米）的石油當量的液化天然氣和乙烷。在拉斯拉凡的第一座天然氣制油工廠(chǎng)于2007年投產(chǎn)，被稱(chēng)為Oryx GTL工廠(chǎng)，并有容量34000桶/天。工廠(chǎng)利用薩索爾漿相餾出工藝(Sasol slurry phase distillate process)，它使用鈷催化劑。Oryx GTL工廠(chǎng)是卡塔爾石油公司和薩索爾公司（SASOL）的合資企業(yè)。
2006年10月，芬蘭的造紙和紙漿制造商芬歐匯川(UPM)公司宣布其計劃通過(guò)費托合成工藝生產(chǎn)生物柴油。在其歐洲紙張和紙漿廠(chǎng)，利用從紙張和紙漿制造過(guò)程中的廢棄生物質(zhì)作為原料。
2006年4月，利用中科院山西煤炭化學(xué)研究所自創(chuàng )技術(shù)（費托合成、煤基液體燃料合成漿態(tài)床技術(shù)），由煤化所牽頭聯(lián)合產(chǎn)業(yè)界伙伴內蒙古伊泰集團有限公司、神華集團有限責任公司、山西潞安礦業(yè)（集團）有限責任公司、徐州礦務(wù)集團有限公司等和科研機構共同出資組建成立了中科合成油技術(shù)有限公司。實(shí)現了中國的煤炭間接液化技術(shù)的真正產(chǎn)業(yè)化。
其他
在美國和印度，一些煤炭生產(chǎn)州已經(jīng)投資了費托合成工廠(chǎng)。在賓夕法尼亞州，廢物管理和處理公司（Waste Management and Processors，Inc.）由州政府資助，實(shí)施由殼牌公司（Shell）和薩索爾公司（SASOL）許可的費托技術(shù)，將所謂的廢煤（采礦過(guò)程中的剩余物）轉化為低硫柴油燃料。
工藝效率
使用傳統的費托合成技術(shù)，該工藝的碳效率從25%到50%，熱效率約為50%，對于CTL設備理想化率為60%，GTL設備的效率約為60%理想化到80%的效率。
有關(guān)信息
?孟山都法
?瓦克法
?合成氣(Syngas, or synthesis gas)
?合成燃料
?煤炭氣化
?煤液化
?氫化，一個(gè)對于這種類(lèi)型工藝的通用術(shù)語(yǔ)
?生物氣體
?生物燃料
費托合成相關(guān)的文章
有機化合物一般是指含碳氫鍵的化合物，因此不包括碳氧化物（如一氧化碳、二氧化碳）、碳酸鹽、氰化物、硫氰化物、氰酸鹽、金屬碳化物等物質(zhì)。但是，部分不包含碳氫鍵的化合物，如四氯化碳等全鹵代烴，可以看作氫原子被鹵素取代的產(chǎn)物，仍屬于有機化合物。
腦炎是指腦實(shí)質(zhì)受病原體侵襲導致的炎癥性病變。絕大數的病因是病毒，也可由細菌、霉菌、螺旋體、立克次氏體、寄生蟲(chóng)等感染引起。腦炎的發(fā)病多因機體抵抗力下降，病原菌趁機通過(guò)呼吸道，消化道，性傳播和密切接觸等各種形式，經(jīng)過(guò)血循環(huán)，透過(guò)血-腦屏障進(jìn)入到大腦，或是腦組織鄰近部位感染直接侵犯腦組織，從而引起腦炎的發(fā)
伊瑪姆廣場(chǎng)位于市中心，與林陰道相連，革命前稱(chēng)國王廣場(chǎng)，長(cháng)510米，寬165米，面積80000多平方米，相當于莫斯科紅場(chǎng)的一倍。始建于1612年薩法維王朝的阿巴斯國王時(shí)期，是當時(shí)世界上最大的廣場(chǎng)，許多景點(diǎn)都散布在它周?chē)?/p>
尚可名片
這家伙太懶了，什么都沒(méi)寫(xiě)！
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