费托合成及其产品精细化加工技术分析

祁稞翔

摘 要：费托合成是气体液化技术的重要部分，其能够对煤和天然气等物质实施催化合成等加工技术，形成润滑油或者燃料等产品。本文就费托合成及其产品精细化加工技术进行探究，对费托合成原理进行简单分析，同时深度探究其产品精细化加工技术的具体应用措施，旨在为相关工作人员提供几点参考意见。

关键词：费托合成;产品;精细化加工技术

引言：随着科技的进步，煤炭的深度加工技术水平也在不断提升，通过对煤炭的深度分解与合成，其产物有着非常广阔的发展空间。利用费托合成技术来对煤炭资源进行深度的精加工，不仅能够有效提升企业的生产效益，同时能够明显提高煤炭的使用效率，因此，相关研究人员应不断提升相关的技术水平，提高整体的反应效果，从而促进我国煤炭行业的进一步发展。

1费托合成工艺概述

费托合成又被称为F-T合成，通过将氢气与一氧化碳的混合气体与催化剂进行反应，生成液态烃类物质或者碳氢化合物等产品的技术。在反应过程中主要以生成烃类产品为主，一般情况下依据的反应方程式为：

（2n+1）H2+nCO→CnH（2n+2）+nH2O

式中n值一般在10-20之间，在n=1时，产出物为甲烷，为无用产物。在该过程中生产的烃类物质一般适合作为燃油材料。在反应过程中往往需要使用相应的催化剂，一般反应中使用的催化剂多为金属催化剂，如镍、过渡金属钴、铁等。不同催化剂有一定的产物偏向，但在目前的费托合成工艺中，最为常用的催化剂为铁，其不仅易得，同时具有较强的催化效果[1]。含铁类的催化剂包括：熔铁催化剂、沉淀铁基催化剂、负载铁催化剂。不同的催化剂的效果有一定偏向，管理人员可以根据实际的需求来选择相应的催化剂种类。

在费托合成过程中根据反应温度大致分为两种，其一是低温费托合成工艺，其反应过程中的温度在280℃以下，一般使用固定床作为反应容器，生产出的产品一般为柴油和高品质的蜡。在低温费托合成中常用的技术为SasOl固定床工艺、SSPD浆态床工艺、上海兖矿能源浆态床工艺，在反应过程中，一般使温度保持在240℃作用，压强为2.5MPa，随后送入反应容器中进行加工处理，最终产生相应的产品。其二是高温费托合成工艺，该反应过程中，温度一般在300℃以上，使用流化床作为反应容器，主要的产品为汽油、柴油和含氧有机化学物。在生产过程中，常用的合成工艺主要为：①SAS固定流化床工艺，在反应时保持温度为340℃，压力为2.5MPa。相比其他工艺技术，SAS固定流化床工艺在运行的过程中，整体的效率较高，并且成本相对较低，并且催化剂床的层压较低，整体工艺操作较为简单，适合用于大型的生产加工企业，能够选择生产不同类型的燃油，且一氧化碳的转化率较高，具有较为优良的生产效率[2]。②上海兖州高温费托合成工艺，该技术在运行的过程中，温度在330-360℃的范围内，压强为4.0MPa，主要利用煤炭气化后产生的氢气等进行作用，在催化剂的影响下，产生烃类产品和含氧化合物。整体工艺的运行过程中，各个环节的操作较为简单，并且对煤炭资源的实际利用率较高，不易对设备产生破坏，具有良好的转化效率。

2煤炭精细化加工技术

2.1费托蜡加工技术

费托蜡是煤炭在进行费托合成过程中的附加产品，其属于烷烃类物质，具有较为广泛的用途。费托蜡的分子量相对较低，并且由直链构成，结晶度高，在使用的过程中能够降低大分子链的黏度，具有较为优异的润滑效果。在使用时，少量产品即可发挥出应有效果，且费托蜡具有较强的抗氧化性，在长时间使用的条件下仍保持较为良好的质量。与其他种类的蜡相比，其适用范围较為广泛，能够作为内外润滑油进行使用，有效降低摩擦力，促进流动，使作业过程的效果得到提升。

费托蜡是煤基合成油的系列产品，在生产过程中，最重要的影响因素是反应过程中的催化剂。通过调整催化剂能够对费托蜡的质量和型号产生影响。在一般情况下，常用的催化剂为铁和钴，其中铁基催化剂在低温反应中的使用较多，通过将铁基催化剂进行熔融和粉碎，添加相应的化学助剂，使反应效果得以有效提升。

费托蜡生产完毕后应对其进行进一步的加工处理，提升其实际的使用效果，首先，加工成为润滑剂，作为PVC生产过程中的润滑剂，使产品的光泽性和挤出效果得到提升。其次，将费托蜡与EVA基热熔胶进行融合，使热熔胶性质得到提升，具有明显的耐热性和快干性。最后，对费托蜡进行粉碎，并与油墨进行混合使用，增加油墨的润滑效果，提高使用效率。

2.2液相产物加工技术

煤炭费托合成过程中产生的液体产物，其主要为轻质油和重质油，在液相产物进行进一步加工处理后，能够得到不同分子量的烯烃等物质，按照分子量对其进行分类，并按照相应的方法进行相应的加工，得到不同产物，提高精加工的实际效果。将不同分子量的产物进行分类，使用碳原子数量进行区分，根据区分后物质的特点进行加工：第一，对C5-C7分子量范围的液相产物进行分析，通过专门的萃取等技术，得到1-乙烯产品，该产物能够进行深度加工，形成聚乙烯产物或者相应的醇类物质;第二，对C7-C9类产物进行精加工，得到相应的1-辛烯类物质，将其作为原料能够生产生物乳化剂，或者直接利用其进行聚合物的构建，目前该技术在我国的应用相对较少，聚合物的构成技术多由国外垄断，在一定程度上不利于我国的烯烃类物质的深加工行业发展。第三，对C9-C12类产物进行精细加工时，主要通过其来生产聚α烯烃，使用聚合和催化等化学反应技术，使乙烯聚合成为烯烃，再进一步氢化合成。通过该方式制成的PAO具有较强的耐热性和抗氧化效果，能够在高温和低温中保持较为良好的润滑效果，具有较强的实用性。

2.3气相产物加工技术

在对煤炭费托合成后产生的气相产物进行加工时，其中主要的产物为α-烯烃、烷烃和环烃，以及含氧化合物，气相产物种类相对较多，应利用不同的精细加工技术，对产物进行细化加工，提升其实际的作用效果。使用分离提纯的方式，对气相产物进行深度加工，通过对气体的变压吸附等技术来对混合气体进行分类，其中产生的丙、丁烷和丁烯可以直接作为燃气进行销售，其他的气体进行统一的分离和管理，提高其精细化加工效果。

使用专业的分离设备，在设备和催化剂等方式的影响下，提高气体产物加工的效果。使用过程中通过专门的反应过滤仪器，对设备进行安装和连接，了解不同级别综合反应特点进行调整，提升气体分离的效率，从而提高对气相产物加工的效果。

2.4反应水加工技术

在对煤炭进行费托合成过程中，其内部通过对煤炭气化后的气体进行催化，产生液相产物，合适的费托合成过程中的产物，有一部分存在于反应水中，因此需要对反应水进行加工，提高对产物的使用效率。在反应水中，主要的产物为含氧化合物、醇类物质、醛类和酸类等物质，在分解处理时，应按照不同的工艺技术进行分离加工，并对产物进行分类使用。

常用的加工技术包括：过滤、萃取、加氢处理、脱氢处理等技术，对反应水中的物质进行有效转化，将不同的产物进行分离，在产物分离后进行合理加工，使其能够正常使用。同时减少反应水中的物质含量，避免废水排出时对环境产生较大污染。

结论：综上所述，在对煤炭进行加工时，可以使用费托合成工艺得到相应的产物，通过不同技术对合成后的产物进行进一步精加工处理，能够有效提升化学反应产物的设计利用效率。通过费托合成工艺和相关的精加工技术，能够有效提升煤炭的利用率，同时为煤炭的清洁化使用提供了新的方向，相关研究人员应加大研究力度，开发新的产品加工技术，从而不断促进煤炭精加工行业的发展。

参考文献：

[1]张永鑫，李令网.费托合成油品加氢精制的工艺条件及产品探析[J].化工管理，2020，NO.546（03）：196-196.

[2]梁雪美，张慧佳，李艳.煤基费托合成柴油产品特性及调和实验研究[J].合成材料老化与应用，2019，048（006）：104-108，144.