生产燃料和石油化工原料的绿色费:托合成工艺

**部分 引言
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
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
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
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)
文献参考……………………………………………………………………………(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
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)