气固液三相F-T合成浆态床反应器因其具有优良的热量扩散能力、能够实现等温操作、制造安装简单、生产的产品更加符合日益严格的环保要求等优点在煤炭液化领域越来越显示出强大的应用潜力。但是在浆态床反应器实现产业化和工业规模使用之前,还有很多问题亟待解决。主要问题就是对浆态床内部气固液三相混合流动规律认识还不够透彻,因而对浆态床反应器在放大设计上有较大的困难。相比于对传统的固定床反应器通过增加列管束来进行放大设计,浆态床反应器则需要增加反应器的直径来实现。现阶段对浆态床反应器放大设计所存在的主要问题有:分布器容易被堵塞,因流动不均匀而造成催化剂分布不均匀,温度场分不平均。压力情况的变化又会影响到床内的流体流动特性,进而影响内部的传质和传热过程。在反应器内温度不均匀的情况下,反应速度和催化剂的使用寿命将会大打折扣。本文主要对F-T合成以及其发展情况做了详细的介绍说明,简要叙述了F-T合成技术在煤炭液化领域的广泛而又远大的应用前景,以及F-T合成研究领域的主要进展和目前所存在的研究热点以及难点所在。并详细介绍了工业上F-T合成经常使用到的几种常见的反应器,对不同种类的反应器的使用条件,主要性能以及优缺点情况进行了说明。通过对比之后我们能更加清楚的认识到浆态床反应器所具有的不可替代的优势,是煤炭液化技术一个重要的核心装置。简单叙述了传统实验方法和新兴的计算流体动力学(CFD)在对浆态床工业放大设计应用上的优缺点,提出了不同的操作条件对气固液三相浆态床反应器中的热流场可能带来的影响应用CFD软件进行数值模拟的必要性,还对影响浆态床反应器运行过程中的主要因子加以说明。详细介绍了文中模拟采用的模型以及和它相关的反应器参数设置,介绍了浆态床内部气体从分布器到最终反应结束在床内的流动全过程。最终对不同操作压力、不同进气速度以及不同温度下浆态床反应器内部的热流场分布情况进行了模拟。得出的结果显示了其在不同的操作条件下浆态床内部不同的热流场分布情况。我们能够更加直观的得到其内部热量分布集中情况,这对反应器结构的优化设计有很大的帮助。最后利用CFD软件在对模拟结果强大的后期处理能力提取出浆态床内部最终含气率的情况,并进一步得到了反应器在不同操作条件下其内部气体转化率情况。并对其影响情况及原因作出了详细描述说明。总体来说费托合成的工业使用的浆态床反应器在优化设计和放大方面受到的影响因素众多。CFD软件技术应用在化工领域能够替代传统设备实验周期长、投资高等缺点并且具有后期处理数据能力强,计算结果都是更加直观的流场分布图片。能够准确的获得浆态床内部的流体力学,产物浓度和温度场等信息,进而获得各操作参数对床内流动影响的一般规律,这些能力对浆态床装置的设计参数优化以及放大设计具有很重大的意义。