化工工艺学9章煤的化学加工

1、化学工程与工艺专业化学工程与工艺专业l9.1 煤及其转化利用煤及其转化利用lCoal and its conversion and utilizationl9.1.1煤的组成、分类及我国煤炭资源煤的组成、分类及我国煤炭资源 l9.1.1.1 煤的组成和结构煤的组成和结构l煤是由高等植物经生物化学、物理化学和地球化煤是由高等植物经生物化学、物理化学和地球化学作用转变成的固体有机可燃矿物。学作用转变成的固体有机可燃矿物。l煤化序列为：植物煤化序列为：植物泥炭泥炭(腐泥腐泥)褐煤褐煤烟煤烟煤无烟煤。无烟煤。l成煤植物中所有组分都参与了煤的形成过程，其成煤植物中所有组分都参与了煤的形成过程，其中主要是

2、纤维素和木质素。中主要是纤维素和木质素。l煤的主要元素为煤的主要元素为C、H、O,含少量含少量S、N。lC含量随煤化程度增高而增大。褐煤含含量随煤化程度增高而增大。褐煤含C量量70；无烟煤含无烟煤含C92，氧含量则从，氧含量则从20%左右降到左右降到2左右，氢含量由左右，氢含量由8左右降到左右降到4%左右。左右。lN、S含量与煤化度关系不大，分别约含量与煤化度关系不大，分别约0.52%、0.53%。l煤的基本结构单元为缩合芳烃及环烷烃及多种侧煤的基本结构单元为缩合芳烃及环烷烃及多种侧链，杂原子及官能团。链，杂原子及官能团。l侧链往往是联结各基本单元的桥键。侧链往往是联结各基本单元的桥键。l年轻

3、煤缩合芳烃少，侧链长，脂肪烃和含氧官能年轻煤缩合芳烃少，侧链长，脂肪烃和含氧官能团多。团多。l煤大分子之间由交联键形成空间结构。在大分子煤大分子之间由交联键形成空间结构。在大分子空间结构中有许多内表面积大的微孔。大分子中空间结构中有许多内表面积大的微孔。大分子中分散着一些低分子化合物，尤其以年轻煤为多。分散着一些低分子化合物，尤其以年轻煤为多。图图 9.1 褐煤国际分类褐煤国际分类(ISO295174E)是采用水分含是采用水分含量作为区分的指标，按焦油产率量作为区分的指标，按焦油产率(daf)分组，共分组，共有有30个牌号。烟煤的国际分类是按个牌号。烟煤的国际分类是按1956年由年由ECE(E

4、CONOMIC COMMISION for EUROPE)完成的分类。此分类方案是欧美国家煤分类的完成的分类。此分类方案是欧美国家煤分类的产物，采用多指标，包括煤的挥发分、粘结性、产物，采用多指标，包括煤的挥发分、粘结性、结焦性以及发热量等。结焦性以及发热量等。 l中国煤分类指标：中国煤分类指标：l基本指标干燥无灰基挥发分基本指标干燥无灰基挥发分V daf.l烟煤中以粘结指数烟煤中以粘结指数G作为中、强、弱粘结煤分作为中、强、弱粘结煤分类指标。类指标。l无烟煤中以无烟煤中以V daf和干燥无灰基氢含量作为指标。和干燥无灰基氢含量作为指标。l褐煤以投光率为指标划分小类。褐煤以投光率为指标划分小类

5、。l煤的转化利用途径可分为气化、液化和焦化。煤的转化利用途径可分为气化、液化和焦化。l气化是将其变成水煤气或发生炉煤气，然后作燃气化是将其变成水煤气或发生炉煤气，然后作燃料或化工原料。料或化工原料。 l液化是将其变成芳烃、烷烃、脂肪烃等油品。液化是将其变成芳烃、烷烃、脂肪烃等油品。l焦化是炼焦。同时得到焦油、煤气。或称部分液焦化是炼焦。同时得到焦油、煤气。或称部分液化和部分气化。化和部分气化。l煤的转化利用途径概况如图煤的转化利用途径概况如图9.2.9. 9.图图 9.2l9.2.1 概述概述l煤气化是煤与气化剂作用生成气体混合物的反应煤气化是煤与气化剂作用生成气体混合物的反应过程。目的是将煤

6、转化成可燃气体。煤气化过程过程。目的是将煤转化成可燃气体。煤气化过程包含煤的热解、半焦的气化等过程。煤气的主要包含煤的热解、半焦的气化等过程。煤气的主要组成为组成为CO,CO2,H2,CH4,H2O.l1. 煤气分类及用途煤气分类及用途l根据煤气组成不同可分为：发生炉煤气和水煤气、根据煤气组成不同可分为：发生炉煤气和水煤气、合成气和还原气、城市煤气和焦炉煤气、富气和合成气和还原气、城市煤气和焦炉煤气、富气和合成天然气。合成天然气。l交替吹空气和水蒸气到发生炉内产生的煤气称水煤交替吹空气和水蒸气到发生炉内产生的煤气称水煤气。气。l同时吹空气和水蒸气到发生炉内产生的煤气称发生同时吹空气和水蒸气到发

7、生炉内产生的煤气称发生炉煤气。炉煤气。l典型组成典型组成%：l CO2 H2 CO N2 CH4 高热值高热值 MJ/m3l水煤气水煤气 5.0 50.0 40.0 5.0 0 10.512.2l发生炉煤气发生炉煤气 5.5 10.5 29.0 55.0 0 4.45.1l合成气是根据不同用途控制煤气化过程产生的，主合成气是根据不同用途控制煤气化过程产生的，主要用作不同化工产品的加工。如合成氨的合成气对要用作不同化工产品的加工。如合成氨的合成气对H2N2要求很高，合成甲醇用气要求很高，合成甲醇用气CO含量较高等等。含量较高等等。l还原气是指炼铁过程中产生的可燃性气体，要求其还原气是指炼铁过程中

8、产生的可燃性气体，要求其中水蒸气和二氧化碳含量较少，较多时应将其除去。中水蒸气和二氧化碳含量较少，较多时应将其除去。l (3)城市煤气城市煤气l城市煤气要求含氢气和甲烷较多，硫含量少，以提城市煤气要求含氢气和甲烷较多，硫含量少，以提高热值和减少城市空气污染。高热值和减少城市空气污染。l水分：水分：水分较高时只适宜用固定床气化法，因为水分较高时只适宜用固定床气化法，因为这种方法床内温度高。这种方法床内温度高。l灰分和灰熔点：灰分和灰熔点：灰分越低越好，固态排渣炉要求灰分越低越好，固态排渣炉要求灰熔点高，气化温度不能超过灰熔点；而液态排灰熔点高，气化温度不能超过灰熔点；而液态排渣则需要灰熔点低，气

9、化温度必须超过灰熔点。渣则需要灰熔点低，气化温度必须超过灰熔点。l挥发组分：挥发组分：容易挥发组分首先反应或者混入产生容易挥发组分首先反应或者混入产生的煤气中，影响煤气化过程和气化结果。总的来的煤气中，影响煤气化过程和气化结果。总的来说，挥发组分多，固定说，挥发组分多，固定C就低，煤的热值低。就低，煤的热值低。l粘结性：粘结性：粘结性煤在加热到粘结性煤在加热到350450C时就形成时就形成胶质体，发生软化、熔融，有液相产物与煤粘在胶质体，发生软化、熔融，有液相产物与煤粘在一起，析出挥发物固化后形成块状焦炭。这种煤一起，析出挥发物固化后形成块状焦炭。这种煤气化时需要破粘措施。由于有粘结性，所以用

10、它气化时需要破粘措施。由于有粘结性，所以用它作焦化原料特别好，一般不用于气化。作焦化原料特别好，一般不用于气化。l粒度粒度l煤的粒度可分为小于煤的粒度可分为小于6mm的粉煤、小块和中块，的粉煤、小块和中块，机械化采煤粉煤含量高。褐煤易风化裂碎，粉煤机械化采煤粉煤含量高。褐煤易风化裂碎，粉煤量较大。流化床气化可用粒度小于量较大。流化床气化可用粒度小于6mm的煤；的煤；气流床用细粉煤；固定床用块煤。气流床用细粉煤；固定床用块煤。 l1. 煤气化的化学平衡煤气化的化学平衡l主要化学反应有：主要化学反应有：l O2+C CO2 (1) lCO2 + C 2CO (2)lH2O + C CO + H2

11、(3)l2H2 + C CH4 (4)lCO + 3H2 CH4 + H2O (5)CO + H2O CO2+ H2 (6)l反应反应(2)、(3)、(4)、(6)的化学平衡常数及反应热的化学平衡常数及反应热见表见表9.2。l虽然以上几反应中主要为放热反应，理论上温度虽然以上几反应中主要为放热反应，理论上温度低对平衡有利。但要兼顾反应速度，所以必须有低对平衡有利。但要兼顾反应速度，所以必须有较高温度。较高温度。l由热力学平衡关系可以从理论上计算气化气体组由热力学平衡关系可以从理论上计算气化气体组成与平衡温度关系。成与平衡温度关系。反应反应(2)、(3)是吸热反应，是吸热反应，温度高有利生成温度

12、高有利生成CO和和H2。压力高对反应。压力高对反应(4)、(5)有利，所以高压气化可得到甲烷含量高的高热值有利，所以高压气化可得到甲烷含量高的高热值气体。气体。02022pppKCOCOp 00223ppppKOHHCOp 200244HCHppppK OHCOHCOpppppK22260 l煤气化过程：热解煤气化过程：热解半焦半焦液态、气态产品。液态、气态产品。热解是化学反应控制步骤，低温下速度较慢。热解是化学反应控制步骤，低温下速度较慢。若在高温下，热解不成问题，但传质速度能否若在高温下，热解不成问题，但传质速度能否跟上又成了关键。跟上又成了关键。l反应速率公式：反应速率公式：l碳氧化反应

13、碳氧化反应 2OccCkmdtdn RTEAkaexpl还原反应还原反应l由此可以看出，当由此可以看出，当CO2浓度很高时，反应近似为浓度很高时，反应近似为零级反应；当零级反应；当CO2浓度很低时，生成的浓度很低时，生成的CO浓度也浓度也很低，反应近似为一级反应。很低，反应近似为一级反应。l气化过程的水煤气反应的反应速率方程为气化过程的水煤气反应的反应速率方程为 l当当k2CH21时，令时，令k=k1/k2可得可得COCOCOccCKCKCKmdtdn321221 22211HOHCCCkCkmdtdn 22HOHCCCCkmdtdn l由进出物料的相互转化可建立物料平衡，通过物由进出物料的相

14、互转化可建立物料平衡，通过物料平衡以及进出物料温度即可进行热平衡计算。料平衡以及进出物料温度即可进行热平衡计算。图图 9.10l煤气化方法有多种，气化炉也有多种。可分为煤气化方法有多种，气化炉也有多种。可分为固定床、沸腾床、气流床三种形式。几种气化固定床、沸腾床、气流床三种形式。几种气化法和气化炉简图如图法和气化炉简图如图9.3.图图 9.39.3l块状原料煤一般用固定床气化炉。在上部加料，块状原料煤一般用固定床气化炉。在上部加料，随气化过程进行料层慢慢下降，同时气化剂由随气化过程进行料层慢慢下降，同时气化剂由下向上逆流通过。下向上逆流通过。l优点：操作费用低、炉总效率高。优点：操作费用低、炉

15、总效率高。l缺点：热煤气流经煤层时容易将煤加热使其干缺点：热煤气流经煤层时容易将煤加热使其干燥，产生焦油和酚混在煤气中，使净化困难；燥，产生焦油和酚混在煤气中，使净化困难；对于有粘性的煤，还需设置破粘装置；需设置对于有粘性的煤，还需设置破粘装置；需设置转动炉箅；操作周期短、维修费用大。转动炉箅；操作周期短、维修费用大。l细煤粉宜用沸腾床气化。细煤粉宜用沸腾床气化。l优点：连续生产、温度优点：连续生产、温度分布均匀、温度调节快、分布均匀、温度调节快、炉子构造简单、投资少。炉子构造简单、投资少。l缺点：有返混现象、反缺点：有返混现象、反应温度受原料灰熔点限应温度受原料灰熔点限制、不适宜于粘结性煤制

16、、不适宜于粘结性煤和好煤。和好煤。l很细的粉尘煤用气流床气化。很细的粉尘煤用气流床气化。通常煤与气化剂并流进入气通常煤与气化剂并流进入气化炉。化炉。l优点：用粉煤比用块煤价格优点：用粉煤比用块煤价格低、不受煤种限制、无焦油低、不受煤种限制、无焦油酚等副产物、废水少、可以酚等副产物、废水少、可以用加压气化法提高生产能力。用加压气化法提高生产能力。l高压气化缺点：对灰熔点高高压气化缺点：对灰熔点高的原料煤排渣困难、气化效的原料煤排渣困难、气化效率较低。因为必须采用很高率较低。因为必须采用很高温度才能气化。温度才能气化。l1. 常压气化常压气化l用空气和水蒸气作气化剂，生产低热值的发生炉煤用空气和水

17、蒸气作气化剂，生产低热值的发生炉煤气作工业用煤气。用块状煤，固态排渣。气化炉常气作工业用煤气。用块状煤，固态排渣。气化炉常为圆形，下有转动炉箅，燃料从上部加入，气化剂为圆形，下有转动炉箅，燃料从上部加入，气化剂由下向上逆流导出。炉内从上到下分为煤干燥、干由下向上逆流导出。炉内从上到下分为煤干燥、干馏、气化、燃烧层。馏、气化、燃烧层。l2. 鲁奇加压气化鲁奇加压气化l加压气化与常压气化的不同只是操作压力不同，煤加压气化与常压气化的不同只是操作压力不同，煤的适应范围不同，操作过程和炉结构都大同小异。的适应范围不同，操作过程和炉结构都大同小异。图图 9.4图图 9.5l加压气化优点：能耗低、煤气热值

18、高。加压气化优点：能耗低、煤气热值高。l过程：粒度过程：粒度530mm的煤间歇加入炉内，但炉内的煤间歇加入炉内，但炉内布料器上存煤多，煤进入炉膛燃烧区是连续的。布料器上存煤多，煤进入炉膛燃烧区是连续的。炉内设有破粘装置。炉内设有破粘装置。l煤气化压力约煤气化压力约3MPa,水蒸气和氧气由转动炉箅水蒸气和氧气由转动炉箅进入气化炉，生成的煤气由上部引出，灰渣经进入气化炉，生成的煤气由上部引出，灰渣经下部灰箱排出。煤粒在炉内从上到下移动经过下部灰箱排出。煤粒在炉内从上到下移动经过干燥层、热解层、气化层、燃烧层。干燥层、热解层、气化层、燃烧层。l鲁奇加压气化炉如图鲁奇加压气化炉如图9.4.l鲁奇加压气

19、化流程如图鲁奇加压气化流程如图9.5.l气化气化除尘除焦油除尘除焦油变换变换洗涤洗涤l变换目的：发生变换反应调节变换目的：发生变换反应调节CO/H2、提高、提高H2的比例、提高煤气热值。的比例、提高煤气热值。l洗涤目的：除去洗涤目的：除去H2S等有害气体或惰性组分。等有害气体或惰性组分。l脱酚：回收酚。脱酚：回收酚。图图 9.6图图 9.7l一个典型煤反应速率常数与温度关系如一个典型煤反应速率常数与温度关系如9.8.l通常情况下随温度升高反应速率是上升的。但是通常情况下随温度升高反应速率是上升的。但是在在600700C 之间有异常。其加热反应速率大约之间有异常。其加热反应速率大约为恒温为恒温6

20、00C的的3倍，为倍，为700C的的2倍。原因是反应倍。原因是反应温度较高时热解反应剧烈有中间产物和其它副反温度较高时热解反应剧烈有中间产物和其它副反应发生，关系复杂。应发生，关系复杂。图图 9.8l优点：物料逆流操作、氢耗低、优点：物料逆流操作、氢耗低、C含量恒定，含量恒定，动力学条件好，气体作合成气时压缩费用低。动力学条件好，气体作合成气时压缩费用低。l缺点：煤的粒度要求严格，粒度小的煤可使生缺点：煤的粒度要求严格，粒度小的煤可使生产能力下降；需要处理产生的低温干馏气体；产能力下降；需要处理产生的低温干馏气体；水蒸气转化率低，只有水蒸气转化率低，只有3040%.l水蒸气转化率可采取液态排渣

21、措施来提高。水蒸气转化率可采取液态排渣措施来提高。l用出炉粗煤气用出炉粗煤气(含有水蒸气含有水蒸气)与热粗煤气发生变与热粗煤气发生变换反应，可以减少水蒸气的消耗。换反应，可以减少水蒸气的消耗。l鲁奇加压气化法的消耗指标见表鲁奇加压气化法的消耗指标见表9.4.l炉的上部与鲁奇法一样，下部不同。结构图如图炉的上部与鲁奇法一样，下部不同。结构图如图9.9.l特点：蒸汽用量少、气化温度高灰渣为液态。熔特点：蒸汽用量少、气化温度高灰渣为液态。熔渣连续从下部排出后进入急冷室，冷成固体从灰渣连续从下部排出后进入急冷室，冷成固体从灰箱排出。因此产生的废水少、箱排出。因此产生的废水少、COH2可在较宽可在较宽范

22、围内调节，煤气适宜作合成气。范围内调节，煤气适宜作合成气。l物料平衡、热量平衡数据如图物料平衡、热量平衡数据如图9.10.9.9l特点：操作压力更高特点：操作压力更高10MPa.甲烷含量显著增甲烷含量显著增加，氢含量减少。加，氢含量减少。l耗氧量、气化效率与压力的关系如图耗氧量、气化效率与压力的关系如图9.11.9.11l沸腾床气化法也称温克勒沸腾床气化法也称温克勒(Winkler)气化法，分气化法，分为为Winkler、HTW法两种。气化炉如图法两种。气化炉如图9.12.l优点：煤气生产能力弹性大、氧气耗量低、开停优点：煤气生产能力弹性大、氧气耗量低、开停操作简单、运行可靠、原料煤处理费用低

23、、粉煤操作简单、运行可靠、原料煤处理费用低、粉煤可全部利用，即使灰分为可全部利用，即使灰分为40%的煤也能运行。的煤也能运行。l缺点：比高压法成本高，不适宜粘结性煤，气化缺点：比高压法成本高，不适宜粘结性煤，气化温度必须低于灰熔点，灰中含温度必须低于灰熔点，灰中含C量高。量高。l高温法压力提高到高温法压力提高到1MPa，温度提高到，温度提高到1000C，夹带粉粒再循环，可用软褐煤生产合成气。夹带粉粒再循环，可用软褐煤生产合成气。图图 9.12l1. 考伯斯托茨克气化法考伯斯托茨克气化法lKoppers-Totzek法是用氧气和水蒸气作气化剂的法是用氧气和水蒸气作气化剂的常压气化法，用细粉煤与气

24、化剂并流的气流床产常压气化法，用细粉煤与气化剂并流的气流床产生煤气的方法。生煤气的方法。l粉煤粒度小于粉煤粒度小于0.1mm对于不同原料煤可以允许一对于不同原料煤可以允许一定数量的大粒煤。煤的灰分应小于定数量的大粒煤。煤的灰分应小于 40%，褐煤水，褐煤水分应小于分应小于68%，烟煤水分小于，烟煤水分小于12%。煤干燥和。煤干燥和粉碎煤在同一工序进行。煤干燥用燃烧煤的热烟粉碎煤在同一工序进行。煤干燥用燃烧煤的热烟气，烟气把煤粉输送到煤槽，再用旋风分离器将气，烟气把煤粉输送到煤槽，再用旋风分离器将烟气和煤粉分离。烟气除尘最后用电除尘器控制烟气和煤粉分离。烟气除尘最后用电除尘器控制标准。气化炉和流

25、程如图标准。气化炉和流程如图9.13,9.14.图图 9.13图图 9.14l从给料机吹氧气和水蒸气将煤送入反应器，氧气、从给料机吹氧气和水蒸气将煤送入反应器，氧气、泄气与原料煤粉比例由温度确定，大部分灰分以泄气与原料煤粉比例由温度确定，大部分灰分以液态排出。气化温度约液态排出。气化温度约15001600C，C的转化率的转化率高。高。lKT法主要用于生产合成气。有机物全部转化法主要用于生产合成气。有机物全部转化成稳定的物质如成稳定的物质如CO2、CO、H2、H2O等。气化炉等。气化炉中部氧化热量用于产生中部氧化热量用于产生10MPa的高压蒸汽。气化的高压蒸汽。气化炉本身也可用水间接冷却产生低压

26、水蒸气。但煤炉本身也可用水间接冷却产生低压水蒸气。但煤气需经二次水洗后再分离，经电除尘后才到后续气需经二次水洗后再分离，经电除尘后才到后续工序继续加工。工序继续加工。l生产指标及消耗见表生产指标及消耗见表.l德士古气化法是一种粉煤加压液态排渣方法。要德士古气化法是一种粉煤加压液态排渣方法。要求原料煤粒度小于求原料煤粒度小于0.1mm制成水煤浆，煤浓度制成水煤浆，煤浓度70%。用泵将煤浆加入气化炉，在。用泵将煤浆加入气化炉，在1400C和和4.0MPa下与氧气反应，生成熔融灰渣排出。下与氧气反应，生成熔融灰渣排出。l用废热锅炉回收热量产生蒸汽，粗煤气冷却到用废热锅炉回收热量产生蒸汽，粗煤气冷却到

27、200C后冷却并洗涤。流程如图后冷却并洗涤。流程如图9.15.图图 9.15l煤直接燃烧发电污染大，如将煤气化与发电结合，煤直接燃烧发电污染大，如将煤气化与发电结合，用净化煤气发电，可以减少向大气排放硫和氮的用净化煤气发电，可以减少向大气排放硫和氮的氧化物和粉尘等污染物，还可提高发电效率。氧化物和粉尘等污染物，还可提高发电效率。l联合循环发电原理：用一燃气轮机带动一发电机，联合循环发电原理：用一燃气轮机带动一发电机，利用烟气显热产生蒸汽，驱动蒸汽机带动另一个利用烟气显热产生蒸汽，驱动蒸汽机带动另一个与之相连的发电机。其流程如图与之相连的发电机。其流程如图9.16.l优点：排放烟气中不含粉尘，固

28、体残渣易处理，优点：排放烟气中不含粉尘，固体残渣易处理，利用现代技术可回收硫，烟气中硫氧化物和氮氧利用现代技术可回收硫，烟气中硫氧化物和氮氧化物含量低，可以达到排放标准。化物含量低，可以达到排放标准。l图图9.17是采用流化床气化的燃烧联合循环发电流是采用流化床气化的燃烧联合循环发电流程。程。图图 9.16图图 9.17l煤的液化分为直接液化和间接液化。煤加氢液煤的液化分为直接液化和间接液化。煤加氢液化为直接液化。间接液化则是以煤气化产物合化为直接液化。间接液化则是以煤气化产物合成气为原料合成液体燃料或化学品的过程。直成气为原料合成液体燃料或化学品的过程。直接液化的主要产物有轻油柴油等，还副产

29、环烷接液化的主要产物有轻油柴油等，还副产环烷烃和脂肪烃等化工原料和动力燃料。间接液化烃和脂肪烃等化工原料和动力燃料。间接液化产品主要有脂肪烃化合物，适合作燃料。产品主要有脂肪烃化合物，适合作燃料。l直接液化要求的原料煤为低灰、磨细、干燥的直接液化要求的原料煤为低灰、磨细、干燥的褐煤，或高挥发分的长焰煤、不粘煤，煤种限褐煤，或高挥发分的长焰煤、不粘煤，煤种限制严格。本章主要介绍间接液化。制严格。本章主要介绍间接液化。图图SVRTEkPx)/exp()1ln( 图图 9.19l费托合成是强放费托合成是强放热反应，反应器热反应，反应器设计的焦点是如设计的焦点是如何排除大量反应何排除大量反应热以满足最

30、佳反热以满足最佳反应条件。同时使应条件。同时使催化剂寿命长、催化剂寿命长、生产更经济。生产更经济。l几种反应器如图几种反应器如图9.20,9.21,9.22.图图 9.20图图 9.21图图 9.22lSASOL厂采用的两种工艺流程。厂采用的两种工艺流程。l(1) Arge固定床合成液体燃料的工艺流程固定床合成液体燃料的工艺流程l如图如图9.23。原料煤经鲁奇加压气化得到的粗煤气，。原料煤经鲁奇加压气化得到的粗煤气，经过冷却净化，得到经过冷却净化，得到H2/CO为为1.7 的净合成原料气。的净合成原料气。新鲜合成气和循环气以新鲜合成气和循环气以1：2.3比例混合，压缩到比例混合，压缩到2.45

31、MPa送入送入Arge反应器。合成气先在热交换器中反应器。合成气先在热交换器中被加热到被加热到150 180，再进入催化剂床层进行合成，再进入催化剂床层进行合成反应。每个反应器装有反应。每个反应器装有40m3颗粒颗粒(2 5mm)沉淀铁沉淀铁催化剂，其组成为催化剂，其组成为Fe Cu:K2O:SiO2=100:5:5:25。反应管外通过沸腾水产生水蒸气带走反应热。开反应管外通过沸腾水产生水蒸气带走反应热。开始反应温度为始反应温度为220 235，在操作周期末允许最高，在操作周期末允许最高温度为温度为245。 图图 9.23图图 9.24图图 9.25H2/CO烷烷烃烃总总烃烃催化剂运行时间催化

32、剂运行时间/dm3/d反应器反应器蜡蜡冷凝缩物冷凝缩物液化气液化气热凝缩物热凝缩物Rectisol凝缩物凝缩物项项 目目合成方法合成方法F-T法法MFT法法ArgeSynthol12催化剂催化剂 温度温度/压力压力/MPa原料气原料气H2/CO循环比循环比CO转化率转化率/%H2转化率转化率/%产品产率产品产率(质量质量)/%甲烷甲烷乙烯乙烯乙烷乙烷丙烯丙烯丙烷丙烷丁烯丁烯丁烷丁烷汽油汽油(C5 C12)柴油柴油(C13 C18)重油重油(C19 C30)蜡蜡(C31+)注注加碱助剂加碱助剂-Fe催化剂催化剂 沉淀铁沉淀铁220 2552.5 2.61.7 2.51.5 2.56080 5.00.22.42.02.83.02.222.515.023.018.0SASOL厂生产数据厂生产数据加碱助剂加碱助剂-Fe催化剂催化剂 熔铁熔铁320 3402.3 2.42.4 2.82.0 3.07985 4.06.012.02.08.01.039.05.04.02.0 SASOL厂生产数据厂生产数据沉淀铁沉淀铁/ZSM-5