費托合成催化劑,是費托合成工藝所使用的催化劑。費托合成,也稱F-T合成,是合成氣(一氧化碳、氫氣混合氣)在催化劑作用下合成石油腦、潤滑油基礎油、柴油、汽油、費托蠟等產物的工藝。費托合成過程中,催化劑不可或缺,其品質優劣直接影響合成效率與產物質量。
根據新思界產業研究中心發布的
《2024-2029年中國費托合成催化劑行業細分市場需求及開拓機會研究報告》顯示,費托合成催化劑種類較多,常見的主要是鐵基催化劑、鈷基催化劑,此外還有鎳、釕、銠等,功能是對合成氣進行吸附、活化,進而促使合成氣反應。良好的費托合成催化劑需要具備化學反應迅速、轉化效率高、催化活性穩定、選擇性高、反應條件要求不苛刻等優點,以最大程度地獲得目標產物,減少副產物。
鐵基催化劑具有溫度適應范圍寬、氫氣/一氧化碳量比寬、活性較高等優點,添加鉀、銅、鎂、鈰、銪等金屬作為助劑,可進一步提高其催化活性、選擇性、收率、穩定性,降低還原溫度。鈷基催化劑轉化率更為穩定、使用壽命更高,加入少量貴金屬作為助劑可提高其催化活性,還可添加鋯、錳、鈰、鑭等作為助劑,但鈷基催化劑獲得合適的選擇性,需要工作在低溫條件下,反應速度會隨之下降。
理想的費托合成催化劑需要兼具鐵基催化劑的高產率、鈷基催化劑的高選擇性與穩定性,因此其技術研究還在不斷深入。2022年,浙江大學與中國科學院精密測量院合作,在費托合成高效催化劑研究方面取得新進展,通過將疏水助劑聚二乙烯基苯與鈷基催化劑物理混合,實現催化性能大幅提升。2023年,安徽工業大學與中國科學技術大學合作,通過原位重構的方法合成了具有單一規整晶面的碳化鐵,在實際催化反應中研究了鐵基催化劑的晶面效應對費托合成的影響。
新思界
行業分析人士表示,預計2024-2029年,全球費托合成催化劑市場規模年復合增長率為4.5%。在海外,費托合成催化劑生產商主要有南非Sasol、荷蘭Shell等。2023年,我國煤制油產能接近1140萬噸。由于富煤貧油、石油需求持續增長,我國煤制油產業規模不斷擴大,在此背景下,費托合成催化劑市場空間不斷增大。現階段,我國費托合成催化劑生產企業主要有中科合成油技術股份有限公司、河北鑫鵬新材料科技有限公司等。