项目由国家能源集团宁夏煤业有限责任公司等单位完成。
发展大型煤间接液化技术对促进煤炭清洁高效转化,保障国家能源安全意义十分重大。目前,我国已建成多套煤间接液化工业装置,但暴露出其技术核心——费托合成催化剂性能不足、磨耗严重和成本高等问题,已成为制约产业发展的关键难题之一。本项目历经7年协同创新,发明了新型费托合成催化剂全套生产技术,解决了催化剂物理磨损大、化学稳定性差、及制备成本高等难题,并在400万吨/年煤制油装置上成功工业应用,为自治区煤间接液化技术进步提供了坚实的技术支撑和知识产权保障。
创新点主要包括:1、在世界上首次合成出纯相ε′-Fe2.2C和χ-Fe5C2碳化物,研究了各碳化物活性相在费托合成过程中的作用,揭示了Fe基费托合成催化剂反应路径和机理。2、创新了催化剂活性体系,发明了高产油蜡、低产甲烷和含氧化合物的Fe-Cu-K-B-SiO2新型催化体系。3、构建了高抗磨新型催化剂工程放大制备技术,开发了“电渗析浓缩废水+蒸氨处理”废水回用技术,建成了1000吨/年催化剂制备装置。4、构建了新型费托合成催化剂评价体系,开发了“浆态床费托合成反应器模拟系统”软件平台。
获授权发明专利30件,软件著作权1件,发表论文24篇,出版专著2部。催化剂制备成本较传统技术低10%以上,重质产品提高约3%,增效8238.4万元,间接效益更加显著。