费-托合成及其反应条件与催化剂

（一）化学反应

由于费-托合成反应产物的复杂性，适当控制反应条件和H2／CO比，在高选择性催化剂作用下，基本反应方程式主要有：

生成烷烃　

生成烯烃　

变换反应　

此外，还有生成甲烷、甲醇、乙醇以及高碳有机化合物的副反应。

（二）催化剂

工业上用于F-T合成的催化剂主要有铁系和钴系催化剂，对硫化物敏感，易发生催化剂中毒，一般合成气净化要求总硫低于1μg／g。

铁系催化剂价格便宜，用后不能再生，又分为熔铁催化剂和沉淀铁催化剂。熔铁催化剂用于Synthol反应器，操作温度在350℃左右，操作压力为2.5MPa；沉淀铁催化剂用于管式固定床反应器（Arge），操作温度为220～250℃，操作压力为2.5～2.7MPa。

钴系催化剂寿命较长并可再生，用于固定床反应器，操作温度在340℃左右，压力为3～5MPa，主要生产煤炭油和柴油。另外一种是分子筛催化剂，主要用于F-T合成油品加氢提质，改善产品分布等方面。

（三）反应器

合成反应器是间接液化的核心设备，南非SASOL公司合成油厂早期使用固定床（Arge）和循环流化床（Synthol）反应器，20世纪90年代又开发出了浆态床反应器和固定流化床反应器。我国也开发了浆态床反应器和固定床反应器（图7-9至图7-11，表7-6）。(www.xing528.com)

图7-9　F-T合成固定床反应器示意图

（据舒歌平，2003）

图7-10　浆态床反应器示意图

（据舒歌平，2003）

图7-11　循环流化床和固定流化床反应器示意图

（据刘鹏飞，2004）

表7-6　固定床流化床和浆态床反应器的特征据舒歌平2003