
【化】 liquid Fischer-Tropsch hydrocar-bons
charge; cost; expenses; fee; spend
【医】 fee
【经】 fee
entrust; hold in the palm; plead; set off; sth. serving as a support
【化】 Torr
【医】 pad; support
fluid; liquid; liquor; wet
【化】 liquid
【医】 Fl.; fld.; Fluid; liquid
【化】 hydrocarbon
【医】 carbureted hydrogen; hydrocarbon
费-托液体烃(Fischer-Tropsch Liquid Hydrocarbons)是通过费托合成(Fischer-Tropsch Synthesis)技术生产的液态碳氢化合物,主要成分为长链烷烃、烯烃及含氧衍生物。该技术由德国化学家弗朗茨·费歇尔(Franz Fischer)和汉斯·托罗普施(Hans Tropsch)于1925年发明,核心原理是将合成气(CO和H₂的混合气)在催化剂作用下转化为液态燃料。
原料与催化剂
合成气通常来源于煤炭、天然气或生物质气化,催化剂以铁(Fe)、钴(Co)或钌(Ru)为主。铁基催化剂适用于低H₂/CO比的煤炭衍生合成气,钴基则更适配天然气原料的高H₂环境。
反应机理
主要遵循链增长(Chain Growth)模型,通式为:
$$
nCO + (2n+1)H₂ → CnH{2n+2} + nH_2O
$$
产物碳数分布受催化剂类型、温度(通常200–350℃)及压力(20–40 bar)调控。
据国际能源署(IEA)研究,费托液体烃的碳排放强度比传统石油低15-30%,但商业化依赖碳捕集技术与原料可持续性评估。
参考文献
费-托液体烃是指通过费托合成(Fischer-Tropsch合成)技术生产的液态烃类混合物。以下从定义、原理、产物及应用等方面分点解释:
基本定义
费托液体烃是以一氧化碳(CO)和氢气(H₂)组成的合成气为原料,在催化剂作用下通过费托反应生成的液态碳氢化合物。其名称源自德国化学家Fischer和Tropsch,两人于1923年首次提出该技术。
反应原理
费托合成的核心反应是合成气(CO+H₂)在高温(200-350℃)、高压(10-40 bar)及铁基或钴基催化剂条件下,发生链增长反应生成烃类。反应通式为:
$$
ntext{CO} + (2n+1)text{H}_2 rightarrow text{C}ntext{H}{2n+2} + ntext{H}_2text{O}
$$
通过调整催化剂和反应条件,可控制产物碳链长度。
产物类型
生成的液体烃包括:
应用领域
主要作为石油替代品,用于生产合成燃料(如航空煤油、柴油),尤其在天然气或煤炭资源丰富但缺乏石油的地区(如南非、中国),该技术被广泛应用于煤间接液化制油和天然气制液体燃料(GTL)领域。
补充说明:费托合成的环保性备受关注,其尾气中含未反应的CO、H₂和VOCs,需通过吸附、催化燃烧等方式处理。当前该技术仍是能源化工领域的研究热点。
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