我國“富煤、貧油、少氣”的能源稟賦特點決定了煤制油技術(shù)是提升國家能源戰(zhàn)略安全的重要方法。近二十年來，在科學(xué)技術(shù)部、國家自然科學(xué)基金委等部委和中國科學(xué)院的持續(xù)支持下，我國煤制油技術(shù)取得了突破性進展，實現(xiàn)了百萬噸級工業(yè)化運行。
本書系統(tǒng)總結(jié)了近年來煤制油領(lǐng)域的核心基礎(chǔ)問題研究，高效催化劑開發(fā)與放大生產(chǎn)、專有反應(yīng)器和工藝開發(fā)及全系統(tǒng)工藝集成和工業(yè)示范，展示了從基礎(chǔ)研究向工業(yè)應(yīng)用轉(zhuǎn)化的全過程。全書共分6章，第1章為煤直接液化技術(shù)，第2章為鐵基費-托合成技術(shù)，第3章和第4章分別為碳載鈷基漿態(tài)床和鈷基固定床費-托合成技術(shù)，第5章為費-托合成尾氣高值化利用，第6章為煤制油技術(shù)展望。
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目錄
叢書序
前言
第1章 煤直接液化技術(shù) 1
1.1 概述 2
1.1.1 典型煤直接液化工藝 2
1.1.2 煤直接液化催化劑 11
1.1.3 煤直接液化溶劑 15
1.2 萬噸級煤溫和加氫熱解裝置運行情況 17
1.2.1 煤溫和加氫熱解工藝 17
1.2.2 裝置工藝流程 17
1.2.3 裝置運行情況 19
1.3 煤直接液化殘渣處理技術(shù) 20
1.3.1 煤直接液化殘渣基本性質(zhì) 20
1.3.2 煤直接液化殘渣流化熱解技術(shù) 22
1.3.3 煤直接液化殘渣流化熱解中試 24
1.3.4 煤直接液化殘渣流化熱解技術(shù)研究結(jié)論 25
1.4 結(jié)論 26
參考文獻 26
第2章 鐵基費-托合成技術(shù) 29
2.1 鐵基費-托合成催化劑 30
2.1.1 活性相的精準(zhǔn)識別與催化作用機制研究 31
2.1.2 活性結(jié)構(gòu)的生成與動態(tài)穩(wěn)定控制 34
2.1.3 助劑作用機理研究 38
2.1.4 鐵基高溫漿態(tài)床催化劑的開發(fā)與放大 41
2.2 費-托合成反應(yīng)器與工藝 42
2.2.1 費-托合成反應(yīng)動力學(xué) 43
2.2.2 漿態(tài)床反應(yīng)器的模擬與設(shè)計 46
2.2.3 費-托合成產(chǎn)品方案 48
2.2.4 間接液化成套工藝集成優(yōu)化 49
2.3 工業(yè)化進展 50
2.4 結(jié)論 53
參考文獻 54
第3章 碳載鈷基漿態(tài)床費-托合成技術(shù) 61
3.1 碳載鈷基催化劑的研究進展 61
3.1.1 碳納米管負載的鈷基催化劑 62
3.1.2 碳納米纖維負載的鈷基催化劑 63
3.1.3 碳球負載的鈷基催化劑 64
3.1.4 金屬有機骨架衍生的碳載鈷基催化劑 64
3.1.5 活性炭負載鈷基催化劑 65
3.2 活性炭負載鈷基催化劑的應(yīng)用基礎(chǔ)研究 66
3.2.1 活性炭原料對Co/AC催化劑性能的影響 66
3.2.2 助劑對Co/AC催化劑性能的影響 70
3.2.3 合成氣制油漿態(tài)床Co/AC催化劑的研發(fā) 98
3.2.4 Co2C介導(dǎo)轉(zhuǎn)晶及其對Co/AC催化劑CO加氫合成油反應(yīng)性能的影響 103
3.3 碳載鈷基催化劑的放大制備和工業(yè)生產(chǎn) 112
3.3.1 活性炭載體生產(chǎn) 113
3.3.2 半干基催化劑生產(chǎn) 113
3.3.3 催化劑干燥 114
3.3.4 催化劑焙燒、還原和制漿 115
3.3.5 Co2C介導(dǎo)的催化劑漿態(tài)床反應(yīng)器中原位轉(zhuǎn)晶 117
3.4 15萬t/a鈷基漿態(tài)床合成氣制油工業(yè)示范裝置 117
3.4.1 工藝流程 117
3.4.2 設(shè)計規(guī)模 119
3.4.3 原料規(guī)格和產(chǎn)品方案 122
3.4.4 示范裝置運行情況及標(biāo)定考核 123
3.4.5 3萬t費-托蠟精加工裝置 126
3.5 結(jié)論與展望 128
參考文獻 130
第4章 鈷基固定床費-托合成技術(shù) 133
4.1 鈷基催化劑的理論研究 133
4.1.1 金屬鈷晶體結(jié)構(gòu)對產(chǎn)物選擇性的影響 133
4.1.2 釕助劑對鈷基催化劑微晶形貌的調(diào)變 136
4.1.3 反應(yīng)氣氛下鈷納米顆粒形貌的演變行為 138
4.2 鈷基費-托合成催化劑的實驗研究 140
4.2.1 金屬鈷晶體微觀結(jié)構(gòu) 140
4.2.2 鈷基催化劑載體改性 142
4.2.3 鈷基催化劑助劑改性 146
4.2.4 核殼結(jié)構(gòu)鈷基催化劑設(shè)計及產(chǎn)物調(diào)控 149
4.3 鈷基費-托合成動力學(xué)與單顆粒內(nèi)傳遞強化 151
4.3.1 鈷基費-托合成反應(yīng)動力學(xué)模型 151
4.3.2 多級孔鈷基費-托合成催化劑顆粒內(nèi)傳遞強化 155
4.4 鈷基費-托合成工業(yè)催化劑制備與預(yù)處理 160
4.4.1 鈷基費-托合成工業(yè)催化劑制備 160
4.4.2 鈷基費-托合成工業(yè)催化劑預(yù)處理 161
4.5 鈷基固定床費-托合成反應(yīng)中試試驗和工業(yè)示范 163
4.5.1 鈷基固定床費-托合成反應(yīng)器 163
4.5.2 鈷基固定床費-托合成工業(yè)示范 164
4.6 結(jié)論 167
參考文獻 168
第5章 費-托合成尾氣高值化利用 174
5.1 費-托合成尾氣芳構(gòu)化催化劑研究 175
5.1.1 低碳烯烴芳構(gòu)化催化劑 176
5.1.2 低碳烷烴芳構(gòu)化催化劑 178
5.1.3 催化劑作用規(guī)律及反應(yīng)行為研究 189
5.1.4 催化劑失活研究 219
5.2 費-托合成尾氣芳構(gòu)化催化反應(yīng)工藝 224
5.2.1 芳構(gòu)化固定床反應(yīng)工藝 224
5.2.2 芳構(gòu)化移動床反應(yīng)工藝 225
5.3 千噸級費-托合成尾氣芳構(gòu)化工業(yè)側(cè)線進展 226
5.3.1 工藝流程 226
5.3.2 裝置總體運行情況 228
5.4 結(jié)論 232
參考文獻 232
第6章 煤制油技術(shù)展望 246
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