催化剂活化压力对费托合成反应的影响 (1).pdf

总第2 1 5期2023年第1 0 期专题讨论摘要：围绕催化剂活化压力对费托合成反应的影响，设计具体试验方案展开研究，旨在为相关领域的技术人员，以及研究人员，提供有效的经验参考。关键词：催化剂；活化压力；费托合成反应；影响作用；研究探讨中图分类号：TQ436文献标识码：A0引言大的比表面积,能够在具体使用过程,以呈现出较高煤炭能源运用的间接液化生产工艺，作为煤炭能水平的费托反应活性 3源开展洁净化利用环节与高效化利用环节的实践路1.3试验装置线，在近些年正在获取到越来越充分的推广运用。催以1 0 L/h浆态床设备费托合成技术工艺流程催化剂相关技术是费托合成生产技术运用过程中涉及化剂评价中试装置(CEU)设置推进开展相关性评估的核心内容。工作，不同活化压力水平条件下处理催化剂物质所引我国学者贾立涛等研究分析了活化环境因素指致产生的费托合成技术因素与影响作用效果也呈现向费托合成催化剂反应技术性能施加的影响作用；学出显著差异 4。技术工艺流程,如图1 所示。者郝庆兰等人详细揭示了活化过程持续时间因素、活尾气放空化温度因素，以及活化空速因素等对费托合成反应技NH术性能施加的影响改变作用。围绕费托催化剂活化压CO新鲜气力因素指向费托合成技术性能影响作用的研究,尤其低分气放空混合罐是中试费托合成技术性能影响效用的研究，目前报道数量相对较少 1-2 。1原料气、催化剂和试验装置1.1原料气本次试验开展过程中,择取由山西省长治市某煤制油公司生产提供的纯度参数在9 9.9%的氢气气体，以及纯度参数数值处在9 9%的一氧化碳气体,按照恰当的数量比例完成调配处理操作过程,继而对与气体催化剂相关联的各类原材料物质，开展基于技术属性特征层面的分析评价工作。1.2催化剂本次试验研究活动开展过程中择取并运用催化剂SFT418-7物质，其内部包含的代表性活性组元化学物质成分为Fe-Co-Cu-K-SiO2,该种化学物质成由我国神华煤制油化工有限公司研究开发，由浙江泰德新材料有限公司生产制造。催化剂SFT418-7物质堆密度参数项目测算值介于0.7 0.9 g/cm,且在催化剂SFT418-7物质内部,约占总数9 0%以上的催化剂物质颗粒尺寸参数值介于30150m，催化剂SFT418-7物质实际具备的堆密度参数项目测算值分布范围，以及粒度分布状态，充分满足浆态床反应器设备对催化剂性能提出的具体要求。与此同时，催化剂SFT418-7物质具备相对较收稿日期:2 0 2 3-0 1-1 1作者简介：刘小庆，男，1 9 9 1 年出生，毕业于辽宁工程技术大学，本科，助理工程师，从事煤化工相关工作。山西化工Shanxi Chemical Industry催化剂活化压力对费托合成反应的影响刘小庆（璐安化工集团煤基清洁能源有限责任公司，山西长治0 46 2 0 0）换热器热高分冷低分轻质油水脱硫罐蜡缓冲罐成型机二合一压缩机脱水罐反应气混合罐1.4催化剂活化及活性评价首先将处在氧化状态条件下的SFT418-7催化剂物质，以及液体石蜡在费托合成反应器设备外调制处理成浆液状，后将其压入费托合成反应器设备内部后，向原有化学物质开展快速升温处理,同时,还要在程序升温环节推进过程中实现指SFT418催化剂的还原活化处理目标 5。在催化剂开展的活化处理结束后,要针对其各种化学物质成分对应的技术性能展开数据监测工作,对其展现的总体稳定度对各项工艺参数项目展开比对，调节并促进各项试验工艺参数呈现出稳定状态。在围绕新鲜合成气、费托反应尾气，以及人塔气开展组成分析环节过程中，择取运用由日本岛津公司生产的型号为GC-2010的气相色谱仪，此处使用的分析条件为：分子筛仪器/三氧化铝色谱柱仪器检测Total 215No.10,2023D0I:10.16525/14-1109/tq.2023.10.030文章编号：1 0 0 4-7 0 50(2 0 2 3)1 0-0 0 6 9-0 2换热器水蒸气去界外冷高分蒸汽包去离子水电加热器热低分去离子水重质油液相产物缓冲罐压缩机出口缓冲罐图1 技术工艺流程剂浆液合成气电加热器浆态床还原/费托合成反应器内循环外循环水泵水泵山西化工第43卷方法、热导池检测器组件(TCD组件)/氢火焰离子化检测器组件(FID组件)检测方法、外标法定量检测方法。催化剂SFT418-7物质的活化与活性评价技术条件,如表1 所示。表1 催化剂SFT418-7物质的活化与活性评价技术条件1-1催化剂SFT418-7物质的活化技术条件试验编号H气体物质流量技术参数项目/（m/h）CO气体物质流量技术参数项目/（m/h）活化系统压力技术参数项目/MPa最终恒温活化温度技术参数项目/最终恒温活化时间技术参数项目/h1-2催化剂SFT418-7物质的活性评价技术条件试验编号H,气体物质流量技术参数项目/（m/h）CO气体物质流量技术参数项目/m/h）反应压力技术参数项目/MPa反应器床层平均温度技术参数项目/尾气循环比技术参数项目1%新鲜气体物质气剂比技术参数项目/NL/(kgh）2结果与讨论处于氧化态条件下的催化剂SFT418-7物质在不同压力强度下经历活化处理后,其实际获取的研究结果，如表2 所示 6 。表2 不同活化压力催化剂物质费托合成反应技术性能试验研究结果分布试验编号试验0 1试验0 2H气体物质单程转化率技术参数项目1%32.09H，气体物质总体转化率技术参数项目/%83.19CO气体物质单程转化率技术参数项目/%50.69CO气体物质总体转化率技术参数项目1%91.19(H,气体物质+CO气体物质)单程转化率技术38.09参数项目/%(H气体物质+CO气体物质)总体转化率技术参数项目/%合成气C+产油率技术参数项目/kg/m）合成气C3+产油率技术参数项目/（kg/m）合成气C5+产油率技术参数项目/（kg/m）CO2气体物质选择性技术参数项目/%CH4气体物质选择性技术参数项目/%C2-C4烯/烷质量比技术参数项目C+时空产率技术参数项目1%C+时空产率技术参数项目1%Cs时空产率技术参数项目/%C+选择性技术参数项目/%Cs+选择性技术参数项目/%催化剂实际具备的活性，事实上就是化学反应过程中需要依赖外界环境提供的能量支持条件，相关科学技术人员研究发现，在所有类型的化学反应过程中,都需要经历活化环节,在此环节利用的能量要素，就是通常所说的活化能 7。现有研究结果证实，对催化剂的恰当合理选择，试验0 1试验0 219.0819.081.901.902.790.49259.99259.9923.9923.99试验0 1试验0 238.9938.9925.9925.992.892.89246.99246.992.542.542.299.992299.9931.0981.7943.2988.6935.1986.2984.490.1770.1810.1600.1700.1410.15421.9919.893.491.991.131.390.370.390.330.370.290.330.880.940.780.84能够有效改善化学反应的总体推进速度 8 。遵照化学反应的动力学方程式可知，化学反应的推进速度,通常受两种因素影响制约,其一是活化能因素,其二是温度因素。催化剂发挥的主要作用,就是改变化学反应过程的实际推进速率,不但能够将化学反应的推进速度显著加快,还能针对化学反应过程施加抑制作用（催化剂参与化学反应过程，主要改变化学反应活化能，但不会改变化学反应产物,其发挥的作用类似于“介质”）。3结论通过工业生产获取的沉淀铁系催化剂，在1 0 L/h浆态床中试装置内部开展不同活化压力条件下的费托合成反应试验研究。经过数据分析得到以下结论：一是SFT418-7催化剂具备较高活性，在低温度环境下，能够实现CO气体9 0%以上的转化率，CH4气体选择性低于2%，同时C3+物质高达0.9 5%；二是沉淀铁系费托合成催化剂活化压力的高低，对其反应性能影响较大，通过增强压力强度，能够使催化剂活性显著提升，与此同时，合成气转化率水平、H2气体转化率及CO气体转化率也有所提升；在降低压力催化剂物质活化处理的情况下，烃类物质的时空产率、合成气产油率有所上升，烃类产物结构中C2-C4烯烷物质的质量比值呈增加趋势。参考文献1高天，韩明珠,赵胜利，等.乙二醇合成催化剂装填及卸出方法对比 J.云南化工,2 0 2 2,49(9):6 7-6 9.2苗鹏杰，陈自娇,李守柱，等.利用废渣制备催化裂化催化剂及其催化性能研究 J.石油炼制与化工，2 0 2 2 53（9）：7 2-7 7.3王明飞，陈鹏，陶雷，等.有机硫水解催化剂研究进展 J.材料导报,2 0 2 2,36(1 7):40-48.4杨进华，魏翔，孙淑玲，等.渣油加氢失活催化剂杂质沉积分布对催化剂级配优化的启示 J.石油炼制与化工，2 0 2 2,53(8)：54-6 1.5王博磊，钟和香，张晶，等.陶瓷基整体式催化剂催化燃烧挥发性有机物的研究进展 J.材料导报，2 0 2 2,36(1 4)：1 2 4-1 32.6谭博军,段秉蕙，任家桐，等.固体推进剂有机含能燃速催化剂的研究进展 J.含能材料，2 0 2 2,30（8）：8 33-8 52.7潘星成，朱建华，郝代军，等.聚丙烯废塑料催化裂解催化剂的研制及性能研究 J.炼油技术与工程,2 0 2 2,52(6)：31-35.8贾燕子，曾双亲，杨清河，等.高性价比渣油加氢降残炭脱硫催化剂的开发 J.石油炼制与化工，2 0 2 2,53(6)：40-45.（英文摘要下转第8 2 页）山西化工第43 卷1)目前,基于加氢法对焦化粗苯产品进行萃取精馏主要存在的问题为产品纯度不高、能耗高。2)基于模拟仿真分析,结合相关要求苯中环已烷和甲基环已烷质量分数低于0.0 40 0%的要求对T1204塔的操作参数进行优化，最终优化结果为：溶剂比为5.2 9,塔顶压力为1 3 5 kPa，回流比为1.2,进料位置为2 3。实践表明，优化后的操作参数每年可直接节约成本3 1.2 万元。Optimization Design of Coking Crude Benzene Distillation Process(Shanxi Coking Coal Shanxi Coking Benzene Refining Plant,Hongtong Shanxi 041600,China)Abstract:In order to solve the problems of insufficient product purity and high energy consumption in the current extraction anddistillation process of coking crude benzene products,a simulation process of the extraction and distillation system was constructed basedon Aspen Plus in practical production,and the accuracy of the simulation process was comprehensively verified.The focus is on optimizingthe operating parameters of T1204 tower,including feed position,solvent,tower top pressure,etc.,ultimately achieving the goal of improvingproduct quality and reducing energy consumption.Key words:coking crude benzene;extraction distllation;feed position;tower top pressure;Aspen Plus(上接第6 8 页）Research on the Production Technology of Ammonia Alkali Method for Pure Soda(Soda Branch,Tangshan Sanyou Chemical Co.,Ltd.,Tangshan Hebei 063305,China)Abstract:In order to further explore the optimization path of ammonia alkali method soda ash production process,in this study,simulationexperiments were conducted to explore several main parameters in the production process,including absorption liquid concentration,absorption liquid temperature,gas inlet time,and gas absorption method,combined with a large amount of experimental analysis.Theoptimal parameters were preliminarily obtained.This study will provide certain reference for the optimization of technical parameters in theproduction process of ammonia alkali soda ash in the future.Key words:ammonia alkali method;soda production;process technology(上接第7 0 页）The Effect of Catalyst Activation Pressure on Fischer-Tropsch Synthesis Reaction(Shanxi Luan Chemical Group Coal Based Clean Energy Co.,Ltd.,Changzhi Shanxi 046200,China)Abstract:This article focuses on the impact of catalyst activation pressure on the Fischer Tropsch synthesis reaction,and designs a specificexperimental plan for research.The aim is to create and provide solid and effective experience reference support for technical and researchworkers in related fields.Key words:catalyst;activation pressure;Fischer Tropsch synthesis reaction;impact effect;research exploration(上接第 7 9 页)Study on the Effect of Titanium Dioxide on the Weathering Resistance of Outdoor PowderAbstract:Currently,the application of outdoor powder coating mainly for protection and decoration is becoming increasingly widespread,and the requirements for the weather resistance of outdoor powder coating are also increasing.The addition of titanium dioxide pigment inoutdoor powder coating determines the weather resistance of the coating,Based on this,starting from the quality and performance oftitanium dioxide,the impact of titanium dioxide type,surface treatment,and characteristics on the weather resistance of outdoor powdercoating is analyzed and studied.Key words:titanium dioxide;powder coating;coating;weather resistance;surface treatment参考文献1关红燕.焦化粗苯加氢精制萃取精馏工艺的改进与模拟 J.中国化工贸易,2 0 1 3,5(1 2):5 2-5 4.2祁新萍.煤矿企业中焦化粗苯精制工艺现状 J.煤炭技术，2 0 1 3,3 2(3):221-223.3李武东，朱志亮.剥离液精馏工艺的模拟计算与优化设计 J.化学工程,2 0 1 6,44(8):1 5-1 9.4马春旭，王俊文，张林香，等.焦化粗苯加氢精制工艺及催化剂研究进展 J.应用化工,2 0 0 8(1 1)：1 3 6 8-1 3 7 1.5曹德彧，张虽栓，张根明.焦化粗苯精制工艺的研究进展 J.应用化工,2 0 1 0(2):2 7 6-2 7 9.Duan JunxingHu YujieLiu XiaoqingCoatingsLi Ruirui,Xu Ran(Longbai Group Co.,Ltd.,Jiaozuo Henan 454006,China)