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zmy535

金虫 (小有名气)

[交流] 【讨论】目前费托合成的难点已有12人参与

从文献看,现在费托合成的研究很热,那么目前的研究难点在哪里?热点在哪里。特别是是纳米这块

[ Last edited by zmy535 on 2009-9-20 at 20:39 ]
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zyh116

金虫 (正式写手)

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zhangwengui330(金币+5,VIP+0):谢谢精彩解读!! 9-29 08:34
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Originally posted by zyhou at 2009-9-21 08:05:
昨天的中央台新闻里面播放了神华的实验情况!

很不乐观!煤价高、水浪费严重、投资高、催化剂稳定性差,连1000小时的稳定试验都需要再等3年。

这是神华的煤直接液化项目,和煤间接液化或天然气液化(费-托合成)还是不太一样吧。
    直接液化的反应条件苛刻,对煤种要求较高,出来的产品也比间接液化差很多,这么大规模的在当年二战期间德国人搞了之后,世界上就没人再搞了,就是神华吃了这个螃蟹,好吃也就罢了,偏偏不好吃,采用美国人自己都不用的技术,北京煤科院做了一点改进,连中试都没好好做就直接放大,本来技术就有问题,这更犯了大忌,不出问题反倒怪了,反正神华财大气粗,又有国家支持,经得起折腾,就怕把国内搞煤液化的吓怕了,不过好在间接液化方面煤化所搞的风生水起,总之,他们很乐观。
    费-托合成这个古老的过程虽然会有这样那样的问题,但在中国的能源现状下,也是一种选择。
    如果只做研究,现在费-托的难点倒没什么大的问题了,可以考虑在提高产物选择性和催化剂稳定性方面看看,或者做理论计算、工业模拟方面的研究也可以,或者应用一些新型材料和方法。
    其实如果只是为了做研究发发文章,搞费-托实在不是个好的选择,没什么意思了,麻烦不说,还耗钱,还不一定能出什么好结果,理论方面研究了这么多年,虽然有些问题还没解决,照样工业化七八十年了,现在的侧重点仍然是工业化,费-托相关每年申请的专利仍然很多,如果在实验室搞搞理论、用点新材料,搞点新东西出来,发个美国化学会志、德国应用化学(这两个杂志基本每年都会有费-托方面的文章)也就差不多了,但总归不如搞材料和纳米来得快,或者去搞点热门的催化反应,烷烃氧化啦,一氧化碳临氢氧化之类的,反应简单,出成果快。费-托终究是要为工业服务,要搞就搞将来能实现工业化的方向,开发工业催化剂、反应器研究、工艺的优化、催化剂选择性和稳定性的提高、工业模拟等,但这些方向都需要有个基础,对于刚入门的人来说难度还是比较大。
    所以,要看你选择什么方向,是只想发发文章,还是想将来向工业界发展。但不管你选择什么方向,想在费-托方面做点成就,难度还是不小,要下很大的功夫和努力,还是要有心理准备。
    至于纳米材料应用方面,也就发发文章吧,工业化还不现实。
    给你提几个费-托可能的研究方向吧。
1)纳米这块,你是指纳米金属催化剂?现在工业化的催化剂中的活性金属都是纳米级别的,但如果你能控制合成不同大小或者不同形貌(不同晶面)或者粒径分布窄的纳米金属材料(比如钴、钌、铁),可以做做理论研究。国内做的好的工作还不多。
2)直接用合成的纳米金属催化剂做反应,实现多相催化剂均相化(准均相),难点在于纳米金属材料的稳定性。北大寇元做过类似的工作。
3)也可以研究纳米金属催化剂的负载和锚定,均相催化多相化。国内做的人也不多。
4)合成一些具有规则孔结构的纳米材料做催化剂载体,尽量将活性金属负载到载体孔道中,再去做费-托,所谓纳米反应器。比如大化所包信和做的工作。
5)将择型催化概念引入到费-托中,提高催化剂的产物选择性,比如将石油炼化中常用的择型分子筛应用到费-托催化剂中,选择性的合成汽柴油。日本富山大学做的比较多。
6)催化剂活性和稳定性的提高,无非就是改变助剂的种类和添加方法,改进载体、改进催化剂的制备方法,这个方向都做烂了,也做的最多。
6)再就是催化剂的原位动态表征,这一直是个难点,但是会很重要,如果有条件,主要是仪器设备条件,这个方向倒是不错。比如原位红外漫反射、原位紫外拉曼、原位穆斯堡尔谱、原位EXAFS等等。印象中原位紫外拉曼没人做过。国内最好的条件在大化所李灿老师、或者厦门大学。
7)理论计算、工业模拟方面对于工业化很重要,开展工作的要求也比较高。国内煤化所做的不错。
8)反应器的研究,主要集中在新型反应器的研究,比如浆态床反应器。煤化所作了一些不错的工作。
9)新工艺的研究,比如超临界介质下的费-托反应。国内好像做的人不多。

    基本上就这么多吧,说的不一定全,但足够你选择了,以上这些有些可以做做理论研究,但是结果可以为工业化服务,指导工业催化剂的开发,有些是直接为工业化服务的。不管怎样,各种方向都是互相交织,相辅相成的,每一个方向做出点成就都是很不错的。

[ Last edited by zyh116 on 2009-9-29 at 02:34 ]
8楼2009-09-29 02:08:46
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zhangtao097769

木虫 (著名写手)

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zhangwengui330(金币-1,VIP+0):不要复制粘贴他人回帖!! 9-29 08:33
很不乐观!煤价高、水浪费严重、投资高、催化剂稳定性差,连1000小时的稳定试验都需要再等3年。
7楼2009-09-21 10:16:00
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slowstar

木虫 (职业作家)


小木虫(金币+0.5):给个红包,谢谢回帖交流
从不久前举行的中日C1化学会议来看,已经不像以前那么热了。
精韧不怠,日进有功
2楼2009-09-20 19:43:51
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Originally posted by slowstar at 2009-9-20 19:43:
从不久前举行的中日C1化学会议来看,已经不像以前那么热了。

3楼2009-09-20 19:53:12
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johnl

银虫 (正式写手)


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我老板是搞工程反应器这块,听他讲反应器的开发是个瓶颈
4楼2009-09-20 20:44:31
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zyhou

专家顾问 (文坛精英)


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昨天的中央台新闻里面播放了神华的实验情况!

很不乐观!煤价高、水浪费严重、投资高、催化剂稳定性差,连1000小时的稳定试验都需要再等3年。
5楼2009-09-21 08:05:16
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zhangwengui330(金币-1,VIP+0):禁发纯表情帖! 9-29 09:03
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Originally posted by zyhou at 2009-9-21 08:05:
昨天的中央台新闻里面播放了神华的实验情况!

很不乐观!煤价高、水浪费严重、投资高、催化剂稳定性差,连1000小时的稳定试验都需要再等3年。

6楼2009-09-21 09:03:54
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愚公8538

木虫 (正式写手)

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zhangwengui330(金币+2,VIP+0):谢谢论述!! 9-29 08:36
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Originally posted by zyh116 at 2009-9-29 02:08:

       这是神华的煤直接液化项目,和煤间接液化或天然气液化(费-托合成)还是不太一样吧。
    直接液化的反应条件苛刻,对煤种要求较高,出来的产品也比间接液化差很多,这么大规模的在当年二战期间德国人搞 ...

费托合成的产物是由小分子到大分子,催化剂的无论载体还是活性金属是否是纳米粒子不是关键的,关键是载体的孔道必须适合高分子聚合物能够扩散,这是决定采用固定床还是流化床的。即使采用了流化床或泥浆床,催化剂的孔道也是起一定作用的,颗粒内部的金属能否发挥效力,孔道是决定性的,所以制备适合聚合物可以扩散的30-300nm的贯穿性孔道比金属或载体的粒子是否是纳米更有意义。

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9楼2009-09-29 07:30:15
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10楼2009-09-29 08:53:37
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