費托合成裝置的費托合成反應(yīng)是一種將煤、天然氣和生物質(zhì)等原料經(jīng)合成氣轉(zhuǎn)化成液體燃料和高附加值化學(xué)品的過程。該過程原料簡單,但反應(yīng)產(chǎn)物比較復(fù)雜,鏈狀烷烴、烯烴以及醇等有機含氧化合物碳數(shù)分布較廣,產(chǎn)物高碳數(shù)甚至達(dá)到C 70-C 120(依具體催化劑和反應(yīng)條件而不同)。

　　費托合成詳細(xì)產(chǎn)物選擇性及其產(chǎn)物分布規(guī)律一直充滿爭議,了解真實準(zhǔn)確的費托合成產(chǎn)物分布規(guī)律有諸多重要意義：

　　1.它是費托合成詳細(xì)產(chǎn)物分布動力學(xué)和相關(guān)費托合成裝置模擬研究的基礎(chǔ)；

　　2.可為更的可調(diào)控產(chǎn)物選擇性的費托合成催化劑開發(fā)提供的實驗數(shù)據(jù)反饋,例如目前研究熱門的雙功能甚至多功能費托合成催化劑開發(fā)；

　　3.有助于人們深入理解費托合成反應(yīng)機理和基元反應(yīng)步驟推理。

　　目前費托合成產(chǎn)物收集通常是采用兩級甚至多級冷卻產(chǎn)生蠟、油、水和尾氣,用于費托合成動力學(xué)研究或者催化劑評價的管式固定床、攪拌釜或者轉(zhuǎn)籃反應(yīng)器,均采用此種產(chǎn)物收集和分析方案。

　　但該方案的缺點明顯：

　　1.多環(huán)節(jié)收集在實際操作中會引入更多實驗誤差；

　　2.多級產(chǎn)物在后續(xù)樣品分析中也會引入更多誤差；

　　3.冷阱內(nèi)烴組分碳數(shù)較低,產(chǎn)物在由高壓低溫環(huán)境向高溫低壓環(huán)境釋放時會有不同程度的潛在閃蒸損失；

　　4.費托合成產(chǎn)物選擇性隨反應(yīng)條件變化較大,熱阱溫度控制不當(dāng)容易使相對較重的組分進(jìn)入冷阱且與水形成乳濁液,在油和水稱量時會有較大誤差。另外,重組分凝結(jié)也會造成管路堵塞。

　　一種一級冷卻收集費托合成產(chǎn)物的新方案,檢驗了氣相和液相產(chǎn)物的分析方法以及該方案的可行性、可靠性和準(zhǔn)確性,同時通過軟件建模考察了幾個潛在因素對費托合成產(chǎn)物分布的影響。一級冷卻收集裝置簡化了產(chǎn)物收集和分析程序,從多方面減少了實驗誤差的引入,給出了更接近實際情況的工業(yè)鐵基催化劑費托合成烴類和有機含氧化合物產(chǎn)物分布。通過軟件建模分析了氣液分離器放樣閃蒸損失量對產(chǎn)物分布的影響和液相滯留水量與操作工況的關(guān)系,該模擬結(jié)果便于費托合成研究人員理解裝置操作參數(shù)設(shè)置對實驗結(jié)果的影響大小以及影響趨勢,從而在合理的操作窗口內(nèi)獲得準(zhǔn)確的費托合成實驗數(shù)據(jù)。