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摘要
煤炭间接液化技术,又称为费托合成过程(是煤气化后经合成气催化转化为液体产品(汽油、柴油、蜡及化工原料等)),可从源头上消除煤中污染源.合成油品中芳香烃类、硫含量远低于欧V标准,可大幅降低油品对环境的污染.同时,费托合成技术也为缓解中国过度依赖石油进口提供了技术保障及市场谈判基础,具有重要的国家安全战略意义.本课题组在费托合成领域进行了20多年持之以恒的研究,走出了一条从基础研究到过程开发、再到工艺放大的系统集成的创新之路.在16万吨示范厂8年长周期稳定运行、充分验证的基础上,神华宁煤400万吨/年商业化装置于2016年12月建成投产.这标志着我国自主费托合成技术的全面领先性,及该技术大规模商业化应用的开始.费托合成工业化的成功应用得益于坚实的基础研究.本文从目前费托合成铁基催化剂的发展现状和存在问题出发,详细介绍了相关理论方法及其在催化剂理性设计,预测铁基催化剂形貌结构、相变以及在评价反应性能中的作用.通过理论计算指导和完善了实验研究,同时实验研究进一步提高了理论工具预测的效率及准确性.本文也对新一代工业费托铁基催化剂开发所面临的问题和挑战,以及理论工具在解决这些问题和挑战方面可能发挥的作用进行了讨论和评述.
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单位煤转化国家重点实验室; 中国科学院山西煤炭化学研究所; 中科合成油技术有限公司
