发布机构: 山西省科学技术厅 发布日期: 2012-02-07 15:39:02

新型费托合成技术的催化基础和反应工程研究

项目负责人:李永旺    承担单位:中科院山西煤化所

本项目成功实现了 FeMn催化剂开发和高温浆态床费托合成工艺优化,在高温(270-280℃)操作条件下催化剂产能达到了 1.0kg-油品/小时-kg-cat;实验室稳定运行3000以上,产物选择性保持了低温费托合成的水平,综合能效显著提高,在国际上处于领先水平。与催化剂开发密切相关的催化基础研究揭示了铁催化剂CO加氢反应中一些关键科学问题,如催化剂结构助剂与金属氧化物相互作用;费托合成还原及反应过程中表面碳物种生成变化规律等;首次阐明 CH4生成和 C-C耦合反应等机理,为催化剂设计提供了理论支持。基于机理动力学模型化的研究,创新性地开展了铁催化剂分步反应动力学,详细描述了活性物相转变的动力学规律;揭示了费托合成过程中二次反应及影响产物分部的关键所在,极大地丰富了动力学研究的内容。在费托合成反应工程化研究方面进行了颇具启发性的探索,提出浆态床三相反应的双泡模型等,对费托合成反应进行全流程稳态和非稳态模拟、对煤间接液化过程进行油电、DME等多联产模拟计算以及热力学方程的研究, 为费托合成工艺优化和产品分离提供了重要的能量效率及工程因素比对数据。该项目获2006年国家杰出青年科学基金资助。

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