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煤液化费托渣蜡中费托蜡/废催化剂多能量场 梯级分离与增值化关键技术——赋能煤制油危废高值利用

-2026- 03/13 09:44

一、研发背景与行业痛点

(一)煤制油产业危废处置难题亟待破解

我国煤炭资源丰富,煤制油产业作为国家能源战略的重要组成部分,在保障能源安全、优化能源结构中发挥关键作用。费托渣蜡是费托合成工艺中产生的危险废弃物,含有费托(40-60%)、废催化剂和杂质。据行业统计,我国煤制油企业年产生费托渣蜡超200万吨,仅宁夏宁东地区每年就产生两万吨以上渣蜡,目前渣蜡回收和资源化利用率极低,作为危险废弃物无法填埋,成为企业固废处置的难点。

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技术瓶颈及面临挑战

煤制油及相关领域企业面临双重压力:一方面需合规处理费托渣蜡以避免环保处罚;另一方面亟需技术突破实现危废资源化,提升盈利能力。而渣蜡中费托蜡和废催化剂作用方式复杂,各种作用方式最佳分离能量不清,使分离效率低,同时废催化剂和分离费托蜡无法全部利用。

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因此,如何实现渣蜡全组分高效分离与高值利用成为关键。

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二、技术创新

宁夏大学全晓虎团队针对渣蜡回收和资源化利用的技术瓶颈,依托自治区级重点研发项目与企业自立项目,开展产学研深度合作。针对渣蜡组分特性,提出多能量场梯级高效分离费托蜡和废催化剂,并对废催化剂进行再生,将再生催化剂用于费托蜡脱色,制备出高质量白蜡,形成固废全组分综合利用技术。其核心创新点包括:

(一)研发费托渣蜡多能量场梯级高效分离技术

单一能量输入方式难以实现分离过程与费托蜡与催化剂作用特性的良好匹配,但在多能量场作用分离过程中能量传递、颗粒运动、孔道变迁费托蜡运移以及界面性质的变化规律复杂,增加了实现多能量场与费托渣分离特征高效率、高能效匹配的难度。分析温度、化学、压力等能量场对费托蜡的活化作用和传热传质的促进作用,通过对外部多能量场分布强度、作用时段的多重调控实现能量传输与费托蜡脱除迁移过程强化,实现费托渣蜡高效分离技术。该技术的形成依托众多科学和技术问题的解决,能够形成多能量场高效分离机制,具有一定理论和技术特征。

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(二)开发废催化剂再生及残余费托蜡精制耦合技术

废催化剂的孔道结构在使用和分离过程中有一定程度的破坏,然而其再生后性能相当于或超过白土,代替白土用于费托蜡的吸附净化。高温热还原方法中添加少量碱可以刻蚀废催化剂使其生成新的孔隙结构,实现其高效再生。高温条件附着在催化剂表面的费托蜡裂解生成芳烃类物质,添加的少量碱有利于该反应的进行提高转化率。通过高温热还原同时添加少量碱实现催化剂再生和费托蜡裂解制芳烃。实现该技术需要耦合两种工艺条件,同时需要对固定床进行改进,具备知识产权特征。

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(三)形成费托渣蜡全组分高效精制利用技术

结合费托渣蜡组成特性(催化剂和费托)避免高效精制后产生剩余危废提出了费托渣蜡全组分高效精制利用。费托蜡和废催化剂分离后,废催化剂进一步再生同时黏附的费托蜡实现高值转化,再生催化剂对分离后的费托蜡进行脱色精制,使其达到商业化应用水平。脱色失效后的催化剂可以继续再生。该工艺路线的提出及实施为费托渣蜡的资源化利用提供了新思路和技术。

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技术方案经中试验证,单套系统处理能力达5/小时,较传统工艺节能40%,催化剂损耗率由30%降至3%以下,分离成本降低至1200/吨,具备显著经济优势。

(四)全组分高值利用生态链构建

全晓虎团队进一步开发废催化剂再生工艺(活性恢复率90%)、费托蜡改性技术(制备高端相变材料、化妆品基质),并联合下游企业建立“分离-再生-深加工”产业联盟。

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三、应用成效

2022年以来,该技术成果在夏江(宁夏)环保科技有限公司的应用中,实现产品经济效益近5000万元。企业通过销售分离得到的高纯度费托蜡以及再生后的废催化剂产品,获得了可观的经济收益。同时,由于减少了废弃物的处理成本和环保罚款,企业的运营成本大幅降低,经济效益得到了显著提升。同时,通过对费托渣蜡的有效处理和资源化利用,减少了危险废弃物的排放,降低了对环境的污染。废催化剂中的重金属和有机污染物得到了妥善处理,避免了对土壤和水体的污染。同时,费托蜡的回收利用减少了对石油等传统资源的依赖,有利于资源的可持续利用和生态环境的保护。

、合作方式

本技术成果可采用多种灵活合作模式,加速产业化落地:

技术许可:向具备煤化工、环保或危废物处理背景的企业授权技术,许可费用可议。

合作开发与产业化:与意向企业(如宁东能源化工企业)共同成立项目公司,开展万吨级工业示范装置的开发、设计与运营,共享技术红利。

技术入股:以上述技术成果作价入股,与资金方或产业方合作推进规模化生产,实现风险共担、收益共享。

欢迎各方洽谈,共推绿色煤化工创新。


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