摘要：介绍了建立神经网络模型一般要涉及三大要素:训练样本、学习算法和网络结构。论述了如何利用人工神经网络建立了工艺参数(空塔气速,浆液固体颗粒浓度和系统压力)对浆态床反应器的气含率及体积气液传质系数影响的模型。实验中进行了网络模型最优化,并由神经网络模型给出了预测样本三维立体图,图形连续光滑,较好的反映了工艺参数与气含率及体积气液传质系数的关系。

摘要：在前文的基础上进一步分析了主要操作参数对甲醇合成过程的影响 .结果表明 ,温度对合成过程的影响较为复杂 ,它除了影响反应动力学外 ,还会对各组分在液相中的溶解度 ,特别是氢碳比产生影响 ,此外 ,温度的作用规律还与合成压力有关 .压力及质量空速对合成过程的作用遵循液相反应过程的一般规律 .文中还分析了浆态床反应器的设计要素 。

摘要：模型化研究可为费托合成浆态床反应器的放大和设计提供理论支持,文中总结了现有的费托合成浆态床反应器模型,认为双泡模型比单泡模型增加了更多的物理背景且更加合理地预测反应物和产物及温度的变化等,但通过不同实验方法获得的经验关联式使用范围较窄,因此建立从机理角度出发的模型是必要的;计算流体力学(CFD)可以预测速度和浓度的分布以及内构件周围的流场,但大型反应器需要大量的网格,造成计算时间增加,建立考虑介尺度或者细网格结构关联粗网格的多尺度曳力和湍流黏度模型进行粗网格模拟是必要的;鉴于二者的优缺点提出了二者协调的模型框架。

摘要：通过对低温浆态床费托合成反应工艺特性和反应器性能要求的分析,为有利于蜡抽出系统的设计和维护、催化剂和反应温度在反应器床层的均匀分布,提出了浆液自行外循环固液分离浆态床反应器设想。通过气速对催化剂颗粒沉降、携带的影响,气体分布器对气含率的影响,浆液自行外循环推动力等因素分析,采用流体动力学、传热模型和宏观费托合成反应动力学模拟计算,确定了浆态床反应器的尺寸,以及进料分布器、内取热列管等内构件结构以及气固分离设备的结构,开发出了应用于低温费托合成外循环浆态反应器。

摘要：世界上规模最大的400万t/a煤基费托合成装置,于2016年11月首次试车运行,该装置采用中科合成油的中温费托合成技术建设,核心单元由8个年产50万t费托合成中间产物的浆态床反应器组成,具有设备系列多、规模大、配置复杂的特点。装置运行过程中暴露出高温油气分离效果差、产物汽提塔设计不合理、费托合成反应器与脱碳单元难匹配等突出问题。通过近2 a的技术攻关和优化改造,解决了大部分问题,实现了装置安全稳定运行。通过增加旋风分离器数量,减小其尺寸,提高入口油气气速,显著降低了高温油气中夹带的催化剂颗粒量,避免了换热分离器的堵塞,实现了重油、轻油和和合成水的有效分离;从控制换热分离器中重油温度和提高汽提塔重油进料温度两个方面进行优化操作。将换热分离器中水的平衡分压控制在0.26~0.32 MPa时,确保合成水不凝结,且轻质油中不含重油。同时将换热分离器底部重油温度控制在128~135℃。另一方面,确保重油进入汽提塔的温度不小于170℃,实现了汽提塔热量再平衡,塔底釜温维持在200℃以上,确保了汽提塔运行的安全性;将各费托合成反应器出口压力控制在2.3 MPa,并控制各循环气压缩机一段进气量,和提高压缩机二段进气量实现操作调控送入脱碳装置的合成尾气量,提高了费托合成反应器与脱碳单元匹配性,提高了系统运行的稳定性。装置运行标定结果为:CH4选择性为2.90%,C^+3选择性平均值为96.1%,C^+5选择性达到92.8%,吨油消耗合成气5686 m^3(标准状态),吨产物副产4.5 t中压蒸汽和1.1 t合成水,基本达到设计指标。

摘要：浆态床铁基中温费托(MTFT:260~290℃)合成技术首次在国内大规模工业应用,建成400万t/a煤炭间接液化装置,其核心单元费托(F-T)合成装置具有浆态床反应器系列多、规模大、配置复杂的特点,导致装置操作难度大,反应器之间、反应器和下游装置间相互影响、相互干扰较大,降低了系统运行稳定性。工业运行结果表明:MTFT合成中间产品结构发生显著变化。与设计值相比较,蜡减少105.88万t/a,而重油和轻油分别增加了53.16万t/a和27.82万t/a。与低温费托(LTFT)产物相比,MTFT合成中间产物具有α-烯烃质量分数高和C^+5收率高的优点,C^+5收率达到92.82%,且主要由α-烯烃和正构烷烃组成。轻油中α-烯烃质量分数达到66.34%,其中1-己烯占C6组分总量的62.47%,1-辛烯占C8组分总量70.43%;重油中α-烯烃和正构烷烃组成合计约89.63%,且随着碳数增加,α-烯烃质量分数降低。合成的蜡蒸馏出90%,达到720℃。MTFT合成(C^+22)的选择性较高,选择性达到59.79%,与LTFT合成蜡选择性相当,但烯烃质量分数高。经过加氢精制和加氢裂化处理,生产的MTFT合成柴油主要由链烷烃组成,具有较高的十六烷值(不小于60),是高品质的洁净燃料,但密度偏低,最高仅为780 kg/m^3,达不到车用柴油(GB 19147—2013)规定标准。MTFT石脑油不含环烷烃和芳烃,因此其辛烷值很低(小于50),不能作为汽油调和组分,但可以作为蒸汽裂解生产乙烯和丙烯的优质原料,乙烯的收率可到37.56%,丙烯收率20.16%,三烯总收率>61.82%。针对项目产品结构单一的局限,提出以生产柴油组分为主,联产α-烯烃、液体石蜡、F-T蜡、润滑油基础油等高附加值化工品的技术路线,并逐步实施,取得显著的经济效益。

摘要：中国需要自主发展煤炭间接液化工业化技术,以缓解油品供应的紧张局面,保障经济的可持续发展.近年来中国成功地进行了煤炭间接液化示范厂的运行,掌握了成熟可靠的费托合成催化剂技术和大型合成反应器技术,正在设计和建设百万吨级合成油商业厂.本文简要介绍了国内外煤炭间接液化技术发展状态,评述了我国煤炭间接液化技术在费托合成反应机理、催化剂研制、反应动力学、反应器设计、系统工艺集成、油品加工等方面从基础到工程技术的研究进展,分析了我国建设百万吨级煤炭间接液化商业厂需要解决的关键基础和工程技术问题,并对我国未来煤制油产业化发展的前景以及所面临的挑战与对策进行了展望.

摘要：针对重质油浆态床铁基催化剂活性低,反应压力较高的问题。设计了沉淀沉积的溶胶-凝胶法制备催化剂前驱体,经预硫化处理得到SiO_(2)担载的高分散硫化铁催化剂。考察了催化剂在较低压力下(5 MPa)对模型化合物萘、Merey减压渣油的催化性能,以氮气吸附-脱附、ICP、XRD、M9ssbauer(MES)、SEM-EDS和TEM等手段对催化剂及前驱体进行了表征。在催化剂较低的w(铁)[w(Fe_(2)O_(3))/w(SiO_(2))中Fe_(2)O_(3)为20%]下,减压渣油转化反应的轻质油产率可达54.9%,焦炭产率低至1.6%。催化剂的优越性能归因于催化剂前驱体中Fe_(2)O_(3)及催化剂中硫化铁的高分散与平均孔径约为20 nm的大孔径。催化剂通过简单易行的方法制备:通过调节溶胶的pH值,使得氢氧化铁胶粒带正电,氧化硅微粒带负电;利用静电吸引实现氢氧化铁的高分散和“限域”(以抑制其团聚),由颗粒堆积获得大孔径。

摘要：二氧化碳(CO_(2))是主要的温室气体之一,其过度排放对全球气候和环境造成了严重影响。N,N-二甲基甲酰胺(DMF)是一种良好的溶剂以及重要的化工中间体,目前年产量可达百万吨级。利用催化技术将CO_(2)与二甲胺(NH(CH_(3))_(2))反应制备成高附加值的DMF可以实现CO_(2)减排,对社会的可持续发展具有重要意义。反应器在实现上述反应的高效催化过程中起着重要的作用。介绍了在CO_(2)催化加氢制DMF中常用的三种反应器(高压反应釜、固定床反应器与浆态床反应器)及其目前的应用情况。高压反应釜由于具有不锈钢外壳以及耐高温、抗腐蚀内胆的结构设计,可适用于含有胺类原料以及需要高压条件的CO_(2)加氢制酰胺反应;固定床反应器可以连续化反应,但易出现热点导致催化剂烧结,且传质不具有优势;浆态床反应器既拥有高压反应釜的高传质、传热能力,也能长时间连续反应。由于高压反应釜操作简单、订购成本较低以及应用范围广泛等特点,目前CO_(2)加氢制备DMF的反应器依然以高压反应釜为主。随着工业化逐渐提上日程,使用连续化的评价装置(固定床反应器和浆态床反应器)可能会是未来的发展趋势。