【原创】萨索故事（17） [ 橡树村 ] 于:2007-07-17 23:53:29
煤气化毕竟是煤化工都需要做的，萨索在摸索煤气化的时候，在世界的其他地方，煤化工业在大兴土木，这样，关于煤气化方面的问题，萨索至少还有其他国家的技术人员可以交流，还有其他国家的经验可以借鉴。而费托合成部分，萨索就只能孤零零的自己奋斗了。而且遇到的困难更让人头疼。

从德国来的工艺叫ARGE，是和鲁奇气化打包一起来的。合成的反应温度是220摄氏度，在费托合成里面算是低温反应。这个反应器的表现一直不错。这个工艺是德国在二次大战时期使用的间接液化工艺，德国人十几年的操作经验市的工艺已经基本成熟，基本上一开车就好，遇到的问题不多。

ARGE也是固定床反应器。不过这个固定床就是真的了。费托合成需要催化剂，这个催化剂一般是金属或者金属氧化物，有的需要有一些氧化硅氧化铝之类的，这样，这些催化剂就是固体，工业实用的形状就是小颗粒，直径几个毫米的条形，球形，星形等等。ARGE反应器呢，就把固体催化剂装到了一根根的大约5厘米内径，12米长的管子里面，立着放起来。几千根反应管组成了一个反应器，反应管之间，反应器内，是水，来带有反应释放的热量。水的吸收热量的能力是非常大的，本身又便宜，这就是为什么化工这么需要水的原因。

这种样子的固定床反应器，叫作列管固定床。实际上每个反应管自己就是一个独立的反应器，大的反应器不过就是把各个列管反应器并列起来。列管的上下两端都焊接在巨大的钢板支架上。可以想象，这样的结果，虽然整体体积不一定大，但是会比较重。

经过净化的气体，预热以后从反应器顶端进料，然后进入到一个个反应管里面。反应管里面装填的是固体的催化剂。催化剂的颗粒粒径一般都在3毫米的样子。颗粒太小了，反应器的阻力就太大，这样就增加整个工艺的能耗。颗粒太大了呢？颗粒大了有效的催化剂比例就少了。费托合成催化剂一般是多孔结构，这个有效比例倒也算不上什么大事，主要问题在于反应热。

费托合成是个强放热反应。虽然比不上燃烧、氧化反应放热那么厉害，但是费托合成反应释放的热量，在煤化工里面确实最厉害的，远远超过甲醇合成和合成氨。

放热以后会发生什么呢？由于反应是气体在催化剂的表面上反应的，所释放的热量，气体只能带走很少的一部分，大部分的热量就传递到了催化剂上面。这样，催化剂就被加热了，温度就会升高。

费托合成催化剂非常的难伺候。温度有一点变化，反应的情况就变了。反应温度高了，生成的产物的阿尔法就偏小，这样就得不到所希望的产物了。特别是得到的甲烷会增加很多，实际上很多时候提高温度，只是增加甲烷，而并不增加其他烃的收率，这是很让人头疼的。并且，反应温度越高，反应速度就越快，反应速度越快，所释放的热量就越多；甲烷化反应释放的热量比费托合成反应释放的热量也多，甲烷化的比例越高，放出的反应热也越多，然后温度就越高，甲烷化的比例就更多；这样就于是形成恶性循环。

并且，费托合成在这个反应条件下还不是个平衡反应。就是说反方向的反应在这个条件下基本上不存在，不像甲醇合成和合成氨，如果温度设高，会增加反方向的反应速度，从而有一个抑制反应温度过高的机制。而在低温费托合成体系里面，是没有这样的机制来控制反应的。

土鳖
【原创】萨索故事（18）

关键词(Tags): 萨索 ARGE 固定床
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