4月17日,北京京立清潔能源科技有限公司自主開發的低溫固定床JL-GX催化劑費托反應新工藝,在邢臺旭陽化工工業化示范裝置投產。該工藝原料除了天然氣外,還可利用工業廢氣,且自主開發的催化劑能夠多次再生,為煤化工產品升級換代找到了一條新路徑。
該公司董事長楊景才告訴中國化工報記者,這是迄今為止國內第一個完全由民營企業投資研發的一種費托合成新工藝。該工藝以焦爐煤氣為原料,產出多個合格高端精細化學品,所得產品潔凈且附加值較高,并可根據市場需求進行結構比調整。其基本結構是50%的特清潔費托油,可制成費托優質軍用柴油、費托航空汽油、化工溶劑油;50%的液態費托蠟,可制成食品級費托蠟、費托高精蠟、高級潤滑油。
楊景才表示,與一般費托工藝相比,這種費托新工藝的特點是氣體原料來源廣,除了天然氣外,還可以利用工業廢氣(包括焦爐氣、煤層氣、油田伴生氣、沼氣)費托合成化學品。同時,京立能源公司自主研發的JL-GX費托催化劑,可以多次再生,不但降低了生產成本,還大大減少了廢固的排放與處理,環保意義重大。該工藝可以幫助現有以工業合成氣為原料的產能過剩企業進行產品升級或結構調整。
該公司技術總監劉壬川告訴記者,中試試驗過程中,在常規生產工況條件下,裝置原料氣總轉化率可達93%,CH4選擇性不超過10%、C5選擇性高于80%(其中費托合成蠟約占50%~60%)。催化劑的活性、原料氣的轉化率、產品的選擇性、反應器的傳熱效果等關鍵參數,均與模型預測高度一致,原料利用率、產品選擇性和時空收率等關鍵指標均達到或超過國際先進水平。
該工藝生產的燃油無色透明、無毒,基本不含硫(<1ppm), 十六烷值高,比普通柴油可減少59%未燃烴類,減少33%碳排放,減少21%顆粒物排放,可直接進入常規內燃發動機,屬清潔能源,在國際市場比普通燃油的價格每升高0.2美元;生產的高精蠟產品,質量穩定,可以替代進口。
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費托合成是指將一氧化碳和氫氣,在一定壓力下,加入獨特的催化劑合成烷烴的一種生產過程。根據下游產品(如燃料、潤滑油、蠟)的要求,費托合成工藝可以合成不同鏈長度的烷烴,并采取蒸餾的辦法分離烷烴。費托合成已有超過80年的歷史,無論是催化劑的可靠性還是反應器及工藝的成熟性,都被證明是可商業化應用的技術。
該工藝國際上主要有兩大體系,以荷蘭殼牌為代表的鈷基固定床技術和以南非薩索爾為代表的鐵基漿態床技術。然而,目前擁有該技術的國際能源巨頭對外轉讓條件都較為苛刻,而且這兩個技術主要是用于替代石油作為燃油的大規模生產,經濟性起點均在百萬噸或更大規模,對于幾萬噸至幾十萬噸的規模則沒有太大的經濟效益。適合中小型規模的、工業級別的費托合成技術在中國較為適用。
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