合成氣制合成油技術(shù)是一種將合成氣轉(zhuǎn)化為液態(tài)碳?xì)浠衔锏募夹g(shù)，具有重要的工業(yè)應(yīng)用價(jià)值。以下是其工藝、優(yōu)勢(shì)及前景的相關(guān)介紹：

一、工藝

      合成氣制備：通常將天然氣與氧氣進(jìn)行部分氧化反應(yīng)，制取主要成分為一氧化碳（CO）和氫氣（H?）的合成氣，此步驟投資費(fèi)用較高。也可以通過煤炭氣化等方式獲得合成氣。

       費(fèi)托合成：這是關(guān)鍵步驟。合成氣經(jīng)過含有鈷基等催化劑的固定床或漿態(tài)懸浮床反應(yīng)器，發(fā)生費(fèi)托合成反應(yīng)，轉(zhuǎn)變?yōu)楦鞣N黏度級(jí)別的液態(tài)碳?xì)浠衔?，即合成油。不同公司的工藝有所差異，如殼牌公司?SMDS 工藝，第一步采用專用氣化技術(shù)生產(chǎn)合成氣，第二步 FT 合成在列管式固定床反應(yīng)器中進(jìn)行，后續(xù)還有石蠟加氫、蒸餾及產(chǎn)品分離等步驟；埃克森美孚公司的 AGC - 21 工藝，合成氣發(fā)生是在單獨(dú)流化床反應(yīng)器內(nèi)同時(shí)進(jìn)行部分氧化和蒸汽轉(zhuǎn)換反應(yīng)，F(xiàn)T 合成基于多相漿床反應(yīng)器，采用特定鈷基催化劑，最后進(jìn)行石蠟烴類的加氫異構(gòu)化。

二、優(yōu)勢(shì)

      原料優(yōu)勢(shì)：世界天然氣剩余探明儲(chǔ)量豐富，該技術(shù)能將大量因遠(yuǎn)離消費(fèi)者、運(yùn)輸困難而被擱置的天然氣資源轉(zhuǎn)化為可利用的合成油，避免伴生天然氣資源的放空燃燒，提高資源利用率。

      產(chǎn)品性能優(yōu)勢(shì)：合成油產(chǎn)品質(zhì)量高，飽和烴含量高，基本不含氮和硫，無芳烴，100% 為異構(gòu)烷烴。具有氧化安定性、低溫性能優(yōu)異，揮發(fā)性低，粘度指數(shù)高等特點(diǎn)，可用于調(diào)合高檔內(nèi)燃機(jī)油、自動(dòng)傳動(dòng)液等，滿足高標(biāo)準(zhǔn)潤(rùn)滑油產(chǎn)品需要，且合成的汽油、柴油等燃料屬于清潔型燃料，符合現(xiàn)代發(fā)動(dòng)機(jī)高標(biāo)準(zhǔn)要求和環(huán)保排放規(guī)范。

       生產(chǎn)過程優(yōu)勢(shì)：相比一些其他化工生產(chǎn)過程，在氣體處理方面具有優(yōu)勢(shì)，能降低風(fēng)險(xiǎn)，減少危險(xiǎn)氣體使用，避免相關(guān)許可、特殊 permits 和審計(jì)要求，提高生產(chǎn)過程安全性和效率，還能節(jié)省空間和時(shí)間，降低維護(hù)成本。

三、前景

      催化劑改進(jìn)與創(chuàng)新：不斷研發(fā)高性能催化劑，探索新型催化劑材料和配方，提高催化劑活性、選擇性和穩(wěn)定性，開發(fā)抗積碳和抗中毒性能更好的催化劑。同時(shí)，由于貴金屬催化劑成本高，非貴金屬催化劑如鐵基、鈷基等的應(yīng)用研究將不斷深入，通過改進(jìn)制備工藝和添加助劑等提升其性能，降低成本。

      工藝優(yōu)化與集成：深入研究反應(yīng)機(jī)理，精確控制反應(yīng)溫度、壓力等參數(shù)，優(yōu)化反應(yīng)條件，提高合成氣轉(zhuǎn)化率和合成油選擇性。改進(jìn)反應(yīng)器設(shè)計(jì)，采用微通道反應(yīng)器等提高傳質(zhì)、傳熱效率。此外，還會(huì)將該技術(shù)與二氧化碳捕集與利用技術(shù)、新能源技術(shù)等集成，實(shí)現(xiàn)綠色、低碳生產(chǎn)。

      裝置大型化：建設(shè)大型化裝置，通過規(guī)模效應(yīng)降低單位產(chǎn)品投資成本和運(yùn)營成本，提高生產(chǎn)效率，減少設(shè)備相對(duì)占地面積和人力成本等。

      產(chǎn)品結(jié)構(gòu)調(diào)整：根據(jù)市場(chǎng)需求，生產(chǎn)更多高附加值產(chǎn)品，如優(yōu)質(zhì)潤(rùn)滑油基礎(chǔ)油、特種蠟、航空煤油等，提高這些產(chǎn)品的選擇性和質(zhì)量，滿足不同行業(yè)對(duì)油品的需求。

      清潔燃料生產(chǎn)強(qiáng)化：隨著環(huán)保要求日益嚴(yán)格，進(jìn)一步優(yōu)化工藝，降低合成燃料中的雜質(zhì)含量，提高燃燒效率和環(huán)保性能，生產(chǎn)更清潔、低碳的合成燃料，以更好地滿足環(huán)保標(biāo)準(zhǔn)和市場(chǎng)需求。

產(chǎn)品展示

      合成氣制合成油又稱為費(fèi)托合成，其以煤、天然氣、生物質(zhì)等生產(chǎn)的合成氣(CO和H2的混合物)為原料，在催化劑的作用下生成以液態(tài)烴為目標(biāo)產(chǎn)物的反應(yīng)。費(fèi)托合成顯著的特征是產(chǎn)物分布寬(C1~C200不同烷、烯的混合物及含氧化合物等)，且烴類的碳數(shù)分布服從Anderson-Schulz- Flory 分布，除高分子蠟和甲烷有較高的選擇性外，其余餾分的選擇性都有極限：汽油48%、柴油25%、C2為30%左右。合成油產(chǎn)品以直鏈烴為主具有無硫、無氮、無芳烴及重金屬等優(yōu)點(diǎn)，是清潔的液體燃料，但單一產(chǎn)物的選擇性低。 

1)    SSC-TRC500-4多通道合成氣制合成油裝置是為了教學(xué)和探索石化能源之間的相互轉(zhuǎn)化的原理。了解催化劑、工藝參數(shù)對(duì)合成氣轉(zhuǎn)化制合成油反應(yīng)性能和產(chǎn)物分布的影響；學(xué)習(xí)氣相色譜分析方法，掌握基本的實(shí)驗(yàn)方法和操作技能，培養(yǎng)學(xué)生具有進(jìn)行科學(xué)實(shí)驗(yàn)的能力。

2)   裝置為4通道反應(yīng)器，每個(gè)通道需要連接一氧化碳+氫氣+氮?dú)?、氫氣兩路氣體，量程0~100 mL/min，4個(gè)通道可同時(shí)進(jìn)行不同氣體流速、壓力的實(shí)驗(yàn)。

3)   反應(yīng)器恒溫區(qū)不少于20cm，催化劑裝填量5 mL。

4)   反應(yīng)壓力：高壓6 MPa，反應(yīng)溫度600℃，可多段程序升溫控制，反應(yīng)器之后熱分、冷分，產(chǎn)物經(jīng)過的背壓閥也需要進(jìn)行保溫（100℃），反應(yīng)器后續(xù)所有的管路加熱帶保溫（100℃）。

5)   控制系統(tǒng)：自動(dòng)和手動(dòng)雙系統(tǒng)。通過軟件自動(dòng)控制氣體進(jìn)料開和關(guān)、速率，并能夠彈窗、聲光、語音報(bào)警及聯(lián)動(dòng)制動(dòng)保護(hù)。每通均道配備21吋全觸摸屏幕。

6)   智能學(xué)習(xí)系統(tǒng)：軟件設(shè)計(jì)有智能引導(dǎo)學(xué)習(xí)模式，包含與實(shí)驗(yàn)裝置相配套的理論教學(xué)視頻，視頻包括實(shí)驗(yàn)?zāi)康?、原理、要點(diǎn)、裝置流程、操作步驟、注意事項(xiàng)等內(nèi)容；提供操作評(píng)價(jià)系統(tǒng)，對(duì)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)操作過程進(jìn)行實(shí)時(shí)評(píng)分。 

7)   裝置配備色譜，配置FID檢測(cè)器和TCD檢測(cè)器，要求FID能夠分析C1~C6的總包有機(jī)烴；TCD色譜檢測(cè)器能夠分離CO2、CH4、CO和N2的色譜柱。色譜可實(shí)現(xiàn)在線自動(dòng)取樣功能。