生产燃料和石油化工原料的绿色费 托合成工艺PDF电子书下载

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第一部分 引言 1

1 费-托概述 1

1.1 燃料和化工生产原料 1

1.2 问题 3

1.3 交通燃油 3

1.4 化工原料 5

1.5 可持续性及可再生能源：化石燃料的替代品 5

1.6 未来方向 6

1.7 XTL和费-托工艺（FTP） 6

1.8 费-托工艺替代方案 9

参考文献 10

第二部分 工业及经济方面 11

2 合成气：费-托合成的原理 11

2.1 作为原料的合成气 11

2.2 合成气的合成路径：XTL 13

2.3 水-气变换反应（WGSR） 20

2.4 合成气清洁 22

2.5 热量和碳效率 25

2.6 GTL气体循环 28

2.7 CO2的生产及CO2作为原料 32

参考文献 35

3 费-托技术 36

3.1 引言 36

3.2 工业应用费-托技术 37

3.3 费-托催化剂 39

3.4 工业催化剂要求 40

3.5 费-托反应器 41

3.6 适宜费-托技术的选择 50

3.7 费-托操作条件的选择 51

3.8 费-托催化剂类型的选择 52

3.9 影响费-托技术选择的其他因素 53

参考文献 54

4 费-托合成产品的应用（处理） 56

4.1 引言 56

4.2 费-托合成油的组成 57

4.3 费-托合成油的回收率 64

4.4 通过费-托合成油制燃料产品 67

4.5 通过费-托合成油制润滑油 70

4.6 通过费-托合成油制石化产品 71

参考文献 73

5 工业案例研究 74

5.1 引言 74

5.2 费-托合成工业的发展简史 75

5.3 FT工业装置 81

5.4 工业化发展前景 87

参考文献 90

6 其他重要的合成气工业化反应器 92

6.1 CO加氢反应概况 92

6.2 合成气制甲醇 93

6.3 合成气制二甲醚（DME） 96

6.4 合成气制乙醇 96

6.5 合成气制乙酸 97

6.6 高级烃和高级含氧化合物 101

6.7 氢甲酰化反应 101

6.8 基于合成气的其他反应 102

参考文献 104

7 费-托合成经济学 105

7.1 引言和背景 105

7.2 市场展望（天然气） 106

7.3 资金成本 111

7.4 运营成本 114

7.5 收入 114

7.6 经济学和敏感性分析 115

参考文献 119

第三部分 基本方面 120

8 铁基FT催化剂的制备 120

8.1 引言 120

8.2 高温费-托（HTFT）催化剂 120

8.3 低温催化剂 122

8.4 个别步骤 123

参考文献 133

9 钴基FT催化剂 135

9.1 引言 135

9.2 德国的早期工作 135

9.3 载体的制备 135

9.4 钴与助剂的添加 142

9.5 锻烧 143

9.6 还原 144

9.7 催化剂转移 144

9.8 催化剂磨损 144

9.9 附录：近期文献综述 145

参考文献 145

10 其他费-托催化剂 147

10.1 引言 147

10.2 镍催化剂 147

10.3 钌催化剂 148

10.4 铑催化剂 153

10.5 其他的催化剂和促进剂 153

参考文献 154

11 费-托合成反应的表面科学技术的研究 156

11.1 引言：催化剂表面和催化循环 156

11.2 表征非均相催化剂 157

11.3 表面物质的检测 159

11.4 理论计算 164

参考文献 165

12 费-托烃合成及其相关过程的机理研究 166

12.1 引言 166

12.2 基本费-托合成反应：解离和缔合路径 168

12.3 一些机理相关的实验研究 171

12.4 目前对于费-托合成机理的见解 176

12.5 现在：达成共识了吗 178

12.6 双费-托合成机理 179

12.7 同源过程：费-托合成中氧化物的形成 181

12.8 双路径机理的总结 182

12.9 催化剂的改进 182

12.10 催化剂活化和失活过程 183

12.11 解吸和位移效应 183

12.12 未来研究的方向 184

12.13 注意事项 185

参考文献 185

第四部分 环境因素 187

13 费-托催化剂的使用寿命 187

13.1 引言 187

13.2 催化剂制备 187

13.3 催化剂消耗 189

13.4 催化剂处理 191

14 费-托合成原油：改进还是升级 195

14.1 引言 195

14.2 蜡油加氢裂化和加氢异构 199

14.3 烯烃二聚和齐聚 210

参考文献 214

15 环境可持续性 217

15.1 引言 217

15.2 FT装置对环境影响 219

15.3 水资源和废水的管理 221

15.4 固体废弃物管理 227

15.5 空气质量管理 228

15.6 炼制过程的能量足迹 231

参考文献 234

第五部分 展望 237

16 新方向，新挑战，新机遇 237

16.1 引言 237

16.2 为什么要沿着费-托路线前进 239

16.3 关于费-托合成的思考 240

16.4 FT装置的改进 241

16.5 基础研究：改进FT过程的关键 245

16.6 未来的挑战 247

16.7 结论 249

参考文献 250

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