低温费托铁基合成催化剂应用于煤间接液化制油技术

本网编辑 2025-07-23

国家能源集团北京低碳清洁能源研究院开发的费托铁基催化剂，用于煤制油装置，可以大幅提高煤变油的效率，用更少的煤“变”出更多的油。

国家能源集团北京低碳清洁能源研究院开发的费托铁基催化剂，用于煤制油装置，可以大幅提高煤变油的效率，用更少的煤“变”出更多的油。这种费托铁基催化剂，也被称为煤间接液化制油技术的“芯片”。

该技术相关专利“低温费托合成催化剂及其制备方法和应用” 于2025年6月20日获得第二十五届中国专利金奖。

我国具有富煤、贫油、少气的能源禀赋，发展煤制油技术对保障能源安全具有重大意义。其中，煤间接液化制油技术是煤制油技术的重要方向，而费托合成催化剂又是煤间接液化制油技术的核心。

2006年，国家能源集团自主开展费托合成催化剂的研发。当时，催化剂面临抗磨损性和稳定性不足、活性和高附加值产品收率低等问题。抗磨损性不足会导致反应器堵塞，影响装置运行，产品也会混有催化剂的细粉，导致品质降低，而过滤其中的杂质又会产生大量固废，增加处理成本。

传统提升催化剂强度的方法是加大黏结剂用量，但这会覆盖催化剂活性表面，导致性能降低，高温制备方法也会导致催化剂孔结构致密化，降低传递效率。团队通过调控铁表面吸附性质和硅羟基特性，让铁和硅在合适条件下结合，既提高了催化剂强度，又保留了活性表面。还采用低温条件制备，解决了催化剂孔隙变小、密度增大的问题。经过十年攻关，研发团队研发出具有高抗磨性和多产油蜡特性的新型铁硼系CNFT费托合成催化剂。

2016年，团队开展百吨级工业放大试验，并在百吨级评价装置上进行了2000小时的长周期运转试验。

CNFT-1费托合成催化剂先后在国家能源集团宁夏煤业400万吨/年煤间接液化装置和潞安化工集团100万吨/年合成油装置上推广应用。CNFT-1催化剂优良的耐磨性能延长了反应器内过滤器使用寿命，装置产能提高5%，装置检修周期由1年延长至3年，高附加值油蜡产量比同类催化剂提升14%。CNFT-1催化剂研发成功后，2021年，团队针对煤化工行业面临的高二氧化碳排放瓶颈问题，团队创新开发了新一代低二氧化碳选择性CNFT-2催化剂技术。CNFT-2催化剂在工业装置应用后，二氧化碳选择性相比上一代催化剂降低4个百分点，百万吨油品二氧化碳年排放量降低15万吨。

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