费-托合成催化剂CNFT-1的工业试验

石油炼制与化工 ›› 2021, Vol. 52 ›› Issue (4): 27-32.

费-托合成催化剂CNFT-1的工业试验

杨加义¹,赵用明²,王峰¹,卜亿峰²,门卓武²

1. 国家能源集团宁夏煤业有限公司
2. 北京低碳清洁能源研究院

收稿日期:2020-11-24 修回日期:2020-12-16 出版日期:2021-04-12 发布日期:2021-03-30
通讯作者: 王峰 E-mail:195434074@qq.com
基金资助:
国家重点研发计划资助项目

COMMERCIAL TEST OF FISCHER-TROPSCH SYNTHESIS CATALYST CNFT-1

Received:2020-11-24 Revised:2020-12-16 Online:2021-04-12 Published:2021-03-30

摘要/Abstract

摘要： 费-托合成催化剂CNFT-1的工业试验在4 Mt/a煤制油装置的两个系列费-托合成反应器中分两个阶段进行，第一阶段为逐步替换原有催化剂的工业试验，最终置换率超过了95%，结果表明：催化剂CNFT-1性能满足工业生产要求。第二阶段基于工业替换试验数据，采用浆态床费-托合成反应器模拟软件，对采用100%催化剂CNFT-1运行的工艺条件进行优化，指导工业试验。在最优条件，即新鲜气负荷102.34%、催化剂藏量69.3 t、有效新鲜气空速5112 m³/(h.t)、温度273 ℃、压力2.81 MPa、循环比2.4、脱碳比0.156、新鲜气H₂/CO体积比1.66下，CO总转化率为97.4%，CO₂选择性为18.8%，CH₄选择性为2.0%，有效气耗为5630 m³/t。

关键词: 费托合成, 催化剂, 合成气, 浆态床, 过程优化

Abstract: The commercial test of Fischer-Tropsch (F-T) synthesis catalyst CNFT-1 was carried out in two reactors of a 4 Mt/a coal-to-liquids (CTL) commercial plant. The test was divided into two stages: Firstly, the original catalyst in reactor was gradually replaced by CNFT-1 up to 95%. The results showed that the performance of CNFT-1 could meet the production requirement. Secondly, based on the data of the first stage test, the process conditions with CNFT-1 catalyst 100% loading were simulated and optimized by the F-T slurry reactor simulation software to guide the new test. the optimal conditions were as follows: the fresh syngas load of 102.34%, the catalyst inventory of 69.3 t, the effective fresh syngas space velocity of 5112 m³/(h.t), the reaction temperature of 273 ℃, the pressure of 2.81 MPa, the recycle ratio of 2.4, the decarbonization ratio of 0.156 and the H₂/CO volume ratio of 1.66. Under these conditions, the total CO conversion reached 97.4% with CO₂ selectivity of 18.8%, the CH₄ selectivity of 2.0%, and the effective gas consumption of 5630 m³ per ton of oil.

Key words: Fischer-Tropsch synthesis, catalyst, synthetic gas, slurry reactor, process optimization

杨加义赵用明王峰卜亿峰门卓武. 费-托合成催化剂CNFT-1的工业试验[J]. 石油炼制与化工, 2021, 52(4): 27-32.

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