费托合成装置产物的分布规律简介
费托合成装置的费托合成反应是一种将煤、天然气和生物质等原料经合成气转化成液体燃料和高附加值化学品的过程。该过程原料简单,但反应产物比较复杂,链状烷烃、烯烃以及醇等有机含氧化合物碳数分布较广,产物高碳数甚至达到C 70-C 120(依具体催化剂和反应条件而不同)。
费托合成详细产物选择性及其产物分布规律一直充满争议,了解真实准确的费托合成产物分布规律有诸多重要意义：
1.它是费托合成详细产物分布动力学和相关费托合成装置模拟研究的基础；
2.可为更的可调控产物选择性的费托合成催化剂开发提供的实验数据反馈,例如目前研究热门的双功能甚至多功能费托合成催化剂开发；
3.有助于人们深入理解费托合成反应机理和基元反应步骤推理。
目前费托合成产物收集通常是采用两级甚至多级冷却产生蜡、油、水和尾气,用于费托合成动力学研究或者催化剂评价的管式固定床、搅拌釜或者转篮反应器,均采用此种产物收集和分析方案。
但该方案的缺点明显：
1.多环节收集在实际操作中会引入更多实验误差；
2.多级产物在后续样品分析中也会引入更多误差；
3.冷阱内烃组分碳数较低,产物在由高压低温环境向高温低压环境释放时会有不同程度的潜在闪蒸损失；
4.费托合成产物选择性随反应条件变化较大,热阱温度控制不当容易使相对较重的组分进入冷阱且与水形成乳浊液,在油和水称量时会有较大误差。另外,重组分凝结也会造成管路堵塞。
一种一级冷却收集费托合成产物的新方案,检验了气相和液相产物的分析方法以及该方案的可行性、可靠性和准确性,同时通过软件建模考察了几个潜在因素对费托合成产物分布的影响。一级冷却收集装置简化了产物收集和分析程序,从多方面减少了实验误差的引入,给出了更接近实际情况的工业铁基催化剂费托合成烃类和有机含氧化合物产物分布。通过软件建模分析了气液分离器放样闪蒸损失量对产物分布的影响和液相滞留水量与操作工况的关系,该模拟结果便于费托合成研究人员理解装置操作参数设置对实验结果的影响大小以及影响趋势,从而在合理的操作窗口内获得准确的费托合成实验数据。
